Охлаждающее устройство,встроенное во вращающийся на валу тормозной диск

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

ÄÄSU ÄÄ 1234688 (я) 4 F 16 D 65 813

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ /ц,. /

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3767396/25-27 (22) 02.07.84 (46) 30.05.86. Бюл. № 20 (71) Ивано-Франковский институт нефти и газа (72) А. И. Вольченко, Д. А. Вольченко, Л. Н. Князев, И. Н. Масляк и А. Н. Янкевич (53) 621.825.5 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 457629, кл. В 63 В 1/34, 1972.

Авторское свидетельство СССР № 941753, кл. F 16 D 65/853, 1979. (54) (57) ОХЛАЖДАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО, ВСТРОЕННОЕ ВО ВРАЩАЮЩИЙСЯ НА

ВАЛУ ТОРМОЗНОЙ ДИСК, содержащее жестко связанный с диском герметичный полый корпус с зонами испарения, расположенными у обоих торцовых поверхностей трения и генерации тепла корпуса, и с зоной конденсации, расположенной у периферии корпуса, и капиллярно-пористый вкладыш, связывающий зоны испарения и конденсации, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности охлаждения путем ускорения перемещения конденсата, оно снабжено ферромагнитной оболочкой и индуктором бегущего электромагнитного поля, капиллярно-пористый вкладыш выполнен упругим, расположен на индукторе, а его поверхность, расположенная между торцами, обращенными к зонам испарения и конденсации, заключена в ферромагнитную оболочку.

1234688

ВНИИПИ Заказ 2698/44

Филиал ППП «Патент», г.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в устройствах, требующих отвода генерируемого тепла, например, в дисковых тормозах железнодорожного подвижного состава.

Цель изобретения — повышение эффективности охлаждения путем ускорения перемещения конденсата.

На чертеже схематически изображено охлаждающее устройство, встроенное в тормозной диск, поперечный разрез.

Устройство содержит установленный на валу 1 и жестко связанный с тормозным диском полый герметичный корпус 2 с торцовыми поверхностями 3 трения и генерации тепла, которые при торможении взаимодействуют с тормозными колодками 4, зона 5 испарения и зона 6 конденсации; расположенные соответственно в зоне трения и генерации тепла и в оребренной периферийной части корпуса 1, упругий, пружинящий капиллярно-пористый вкладыш 7, пропитанный теплоносителем 8, изменяющий свое агрегатное состояние, и размещенные внутри корпуса 2 эластичную ферромагнитную оболочку 9, заполненную демпфирующим телом

7, и индуктор 10 с. бегущим электромагнитным полем, который возбуждает через демпфирующее тело 7 в эластичной ферромагнитной оболочке 9 бегущую механическую волну.

Устройство работает следующим образом.

При вращении смонтирванного на валу 1 корпуса 2 под воздействием центробежных сил жидкий теплоноситель 8 находится в полости оребренной зоны 6 конденсации, из которой по капиллярно-пористому вкладышу

7 теплоноситель 8 поступает в зону 5 испарения. В процессе торможения тормозные колодки 4 прижимаются к торцовым поверхностям 3 и в результате трения генерируется тепло, превращающее жидкий теплоноситель 8 в другое агрегатное состояние — в пар.

При фазовом превращении теплоносителя

8 от торцовых поверхностей 3 трения тормозного диска активно отбирается тепло, которое транспортируется вместе с парообразным телоносителем 8 под действием центробежных сил в полость оребренной зоны 6 конденсации, а затем развитые оребренные поверхности встречным потоком воздуха отводят тепло в окружающую среду.

Жидкий телоноситель 8 (конденсат) из зоны 6 конденсации вновь поступает в зону 5 испарения по телу упругого, пружинящего капиллярно-пористого вкладыша

7, и цикл работы устройства повторяется вновь.

Особенность работы устройства состоит в том, что в момент торможения включают индуктор 10 с бегущим электромагнитным полем, который возбуждает через упругий, 5

50 пружинящий капиллярно-пористый вкладыш

7 (демпфирующее тело) в эластичной ферромагнитной оболочке 9 бегущую механическую волну. При этом, электромагнитная сила притяжения будет максимальной в точках под мгновенными полюсами индуктора

10. Под действием этой силы эластичная ферромагнитная оболочка 9 деформируется, образуя впадину механической волны в области упомянутых полюсов бегущей электромагнитной волны и гребень механической волны между мгновенными полюсами индуктора 10.

Образованию впадин и гребней бегущей механической волны способствует то, что индуктор 10 воздействует на эластичную ферромагнитную оболочку 9 через демпфирующее тело, которое выполнено в виде упругого пружинящего капиллярно-пористого вкладыша 7.

Таким образом, во вкладыше 7 создается бегущая механическая волна, направленная от зоны 6 конденсации к зоне 5 испарения.

Под воздействием этой волны торцы вкладыша 7, расположенные в зоне 6 конденсации, активно впитывают (засасывают) жидкий теплоноситель 8, а через торцы вкладыша

7, расположенные в зоне 5 испарения, жидкий теплоноситель 8 из тела вкладыша 7 выжимается и выбрасывается преимущественно на внутреннюю поверхность 3 трения и генерации тепла корпуса 1.

Характерная особенность работы охлаждающего тормозной диск устройства заключается в том, что в период всасывания (впитывания) жидкого теплоносителя 8 в тело упругого, капиллярно-пористого вкладыша 7 к капиллярным силам всасывания прибавляются еще и всасывающие силы от бегущей механической волны, а в период выброса и выжимания жидкого теплоносителя 8 из тела вкладыша 7 помимо сил выдавливания от бегущей механической волны на выдавленный жидкий теплоноситель 8 действуют еще и центробежные силы от вращающегося тормозного диска, которые заставляют выдавленный жидкий теплоноситель 8 перемещаться на внутреннюю торцовую поверхность 3 трения и генерации тепла диска, не покрытую капиллярно-пористым вкладышем 7. Последнее обстоятельство очень важно, так как в предложенном устройстве торцовые поверхности 3 трения и генерации тепла диска не покрыты слоем капиллярно-пористого вкладыша.

Ликвидация капиллярно-пористого покрытия на торцовых поверхностях 3 трения и генерации тепла позволяет значительно уменьшить термическое сопротивление потоку генерируемого тепла и, как следствие, повысить эффективность охлаждения тормозного диска.

Тираж 880 Подписное

Ужгород ул Проектная 4