PHYSICAL METHODS OF EVALUATING THE LOAD OF FRICTION PAIRS OF BRAKING DEVICES (Part I)

Authors

  • Мирослав Кіндрачук Національний авіаційний університет
  •  Дмитро Вольченко вано-Франківський національний технічний університет нафти і газу
  •  Дмитро Журавльов вано-Франківський національний технічний університет нафти і газу
  • Євген Андрейчиков вано-Франківський національний технічний університет нафти і газу
  • Андрій Присяжний вано-Франківський національний технічний університет нафти і газу

DOI:

https://doi.org/10.18372/0370-2197.3(96).16835

Keywords:

physical methods, braking devices, friction pair, metal friction element, mechanical and thermal load

Abstract

The materials of the article refer to physical methods of assessing the load of friction pairs of braking devices. The methods are expressed by the principles affecting the physical and mechanical properties of materials of friction pairs and their internal and external parameters. The principles include: causality, symmetry, reciprocity and equivalence, kinship, superposition (elementary and complex). An analysis of the principles is performed and it is shown how they extend to the energy fields of brake friction pairs. From the principles, the following fields are selected in pairs: "mechanical-thermal"; "chemical-thermal"; and "electromagnetic". In the materials of this article, attention is paid only to the "mechanical-thermal" energy field during the electrothermomechanical frictional interaction of friction pairs of braking devices. It is known that the load on the friction pairs of belt-drum and disc-pad brakes depends on many subjective and objective factors. So, for the belt brake of the drilling winch, the objective factors are: drilling technology, climatic and physiological conditions; subjective - the quality of equipment manufacturing, qualification of service personnel, etc. For drum and disc-pad brakes of vehicles, the objective factors are climatic and road conditions; subjective - the quality of production of the braking mechanism as a whole, the qualifications of the driver, the technique of driving the vehicle, etc. It is quite clear that it is practically impossible to take into account all these factors in the mathematical description of the processes of heating elements of the brake assembly. The laws of elasticity, which take place during the contact-impulse interaction of the microprotrusions of the surfaces of metal-polymer friction pairs at small deformations, reflect mutually unambiguous dependencies between the impulse values ​​of stresses and deformations. Under the action of dynamic loads, electric and thermal currents, the surface layers of metal-polymer friction pairs undergo plastic deformations. studies and tests under mechanical loading of metal-polymer friction pairs allow to estimate normal forces, friction forces, dynamic coefficient of friction, braking torque developed by friction pairs and the intensity of wear of their working surfaces in a wide range of friction temperature changes, based on the fact that they have an impulse character , obeying the wave theory of the field. It is known that mechanical energy is an ordered form of energy, while internal energy is a disordered one.

Author Biographies

Мирослав Кіндрачук, Національний авіаційний університет

 докт. техн. наук, професор кафедри прикладної механіки та інженерії матеріалів,  Національний авіаційний університет, пр. Любомира Гузара, 1, м. Київ, Україна, 03058

 Дмитро Вольченко, вано-Франківський національний технічний університет нафти і газу

 докт. техн. наук, професор кафедри видобування нафти і газу Івано-Франківський національний технічний університет нафти і газу, вул. Карпатська, 15, м. Івано-Франківськ, Україна, 76019

 Дмитро Журавльов, вано-Франківський національний технічний університет нафти і газу

канд. техн. наук, доцент кафедри технічної механіки, Івано-Франківський національний технічний університет нафти і газу, вул. Карпатська, 15, м. Івано-Франківськ, Україна

Євген Андрейчиков, вано-Франківський національний технічний університет нафти і газу

 підполковник, старший викладач кафедри військової  підготовки Івано-Франківський національний технічний університет нафти і газу, вул. Карпатська, 15, м. Івано-Франківськ, Україна, 76019.

Андрій Присяжний, вано-Франківський національний технічний університет нафти і газу

майор, викладач кафедри військової підготовки Івано-Франківський національний технічний університет нафти і газу, вул. Карпатська, 15, м. Івано-Франківськ, Україна, 76019, E-mail: .

References

Pekhovych A. I. Rozrakhunky teplovoho rezhymu tverdykh til / A. I. Pekhovych, V. M. Ridkykh // L.: Enerhiya, 1976. - 352 s.

Muchnyk R. F. Metody teoriyi teploobminu. Teplove vyprominyuvannya / / H. F. Muchnyk, I. B. Rubashov // M.: Vyshcha shkola, 1974. - 272 s.

Nestatsionarnyy teploobmin / U. Do. Koshkin, Ehe. K. Kalinin, R. A. Dreytser, Z. YA. Yarkho // M.: Mashynobuduvannya, 1973. – 328 z.

Tsvyetkov F. F. Teplomasoobmin / F. F. Tsvyetkov, B. A. Hryhor'yev // M.: Vyd-vo MEI, 2005. - 215 s.

Kozdoba L. A. Elektrychne modelyuvannya yavyshch teplo- ta masoperenosu / L. A. Kozdoba // M.: Enerhiya, 1972. - 296 s.

Volʹchenko O. I. Teplovyy rozrakhunok halʹmivnykh prystroyiv // Lʹviv: Vyd-vo pry Lʹvovi. un-ti, 1987. - 136 s.

Dulʹnyev H. N. Teplovi rezhymy elektronnoyi aparatury // H. N. Dulʹnyev, N. N. Tarnovsʹkyy // L.: Enerhiya, 1971. - 248 s.

Published

2022-09-07

Issue

Section

Проблеми тертя та зношування