Тормозной диск с охлаждением

 

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для торможения тяжелонагруженных валов машин и механизмов. Целью изобретения является повышение срока службы путем уменьшения нагревания жидкого теплоносителя под воздействием электрического тока и усиления его циркуляции. Для этого вращающийся корпус 4 подсоединен к одному из полюсов 7 высоковольтного источника. Другой полюс 8 подсоединен к электрически изолированной вставке 11 в виде диска с отверстиями 12. Напротив отверстий 12 на торцах корпуса 4 выполнены остроугольные выступы . Вставка И расположена в полости корпуса 4, полностью заполненной легкорасширяющейся диэлектрической жидкостью, например этиловым эфиром. При подаче высокого постоянного напряжения обеспечивается принудительная циркуляция жидкого теплоносителя. Это приводит к активному отводу тепла от поверхности трения. 1 з.п. ф-лы, 1 ил. & (Л 00 со ел 00

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

„„SU„„1337578

А1 (su 4 F 16 Р 65/12

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCKOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3819859/31-27 (22) 03. 12. 84 (46) 15.09.87. Бюл. № 34 (71) Пензенский политехнический институт (72) В. Я. Краснослободцев (53) 62-597.6 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1062447, кл. F 16 D 65/12, 1980. (54) ТОРМОЗНОЙ ДИСК С ОХЛАЖДЕНИЕМ (57) Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для торможения тяжелонагруженных валов машин и механизмов. Целью изобретения является повышение срока службы путем уменьшения нагревания жидкого теплоносителя под воздействием электрического тока и усиления его циркуляции. Для этого вращающийся корпус 4 подсоединен к одному из полюсов 7 высоковольтного источника. Другой полюс 8 подсоединен к электрически изолированной вставке 11 в виде диска с отверстиями 12. Напротив отверстий 12 на торцах корпуса 4 выполнены остроугольные выступы. Вставка 11 расположена в полости корпуса 4, полностью заполненной легкорасширяющейся диэлектрической жидкостью, например этиловым эфиром. При подаче высокого постоянного напряжения обеспечивается принудительная циркуляция жидкого теплоносителя. Это приводит к активному отводу тепла от поверхности трения. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

1337578

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в различных отраслях народного хозяйства для торможения тяжело нагруженных вращающихся валов машин и механизмов.

Цель изобретения — — повышение срока службы путем уменьшения нагревания жидкого теплоносителя под воздействием электрического тока и усиления циркуляции теплоносителя.

На чертеже схематически изображен тормозной диск.

Тормоз состоит из опорного фрикционного диска 1 с элементом 2 своего включения, установленным на невращаюшемся валу 3 с возможностью перемещения вдоль оси в сторону вращаю|цегося фрикционного тормоз|юго диска, имеющего полый корпус

4, на одном торце которого разме|цеиа фрикfIHoHHBH поверхность, а на другом радиаторные ребра 5. Корпус 4 установлен с возможностью вращения с валом б. Корпус 4 подсоединен к од|юму из полюсов 7 высоковольтного источника (не IioK33HII) постоянного напряжения, другой полюс 8 которого подсое IHIfeff к изолированной от корпуса 4 диэлектрическими кольцами 9 и 10 вставке

11 со сквозными отверстиями 12, предназначенными для циркуляции llo иим жидкого теплоносителя 13, в качестве которого используется легкорасширя|ощаяся диэлектрическая жидкость, например бснзол или этиIoBI>lII (IH3TIiJIoBbIII) эч)ир. OTI)cpcTH53 12 равномерно размещены ио окружности у ее внутреннего и I)IICIIIIIEго диаметр<)в. (. внутренней лороиы одного из торцов !4 корпуса 4, па, вне|иней стороне которого имеются радиальные ребра 5, иа его периферии расположены заостренные выступы 15. Другая торцовая |юверхиость 16 корпуса 4 со своей виеишей стороны является поверх|юстьк)

17 трения, а с внутрен:|ей стороны снабжена расиоло>кс иными у оси заостренными выступам и 18.

3>|остренные выступы 15 и 18 на периферии и у оси рас|юло>кеиы напротив отверстий 12 во вставке 11, которая выполнена в виде диска, раздсля|о|цего внутpeiii3fofo часть корпуса 4 иа две зоны: охлаждения

19 и ||агрева 20, пол|и)стью заполненные ж идки м тепло носителем 13.

Устрой|ство работает с. |еду|ощим образом.

Для торможения вращающегося вокруг своей оси корпуса 4 подвижного фрикциоиного диска к нему вдоль оси псрсме|цают другой опорный фрикционный диск 1. 3То перемещение осу|цествляют до |юлиого соприкосновения дисков 1 и 4 друг с другом.

Невра|цак)щийся фрикциоииый опорный диск 1 может возвратно-3)осту||атслыю перемещаться вдоль оси вращения иод действием усилия ирикладываемого к элемсHT) 2 включения.

При нажатии опорного фрикционного

|иска 1 на торцовую поверхность 17 трения корпуса 4 подвижного фрикционного диска в процессе торможения генерируется тепло в результате трения дисков 1 и 4 друг с другом. Под воздействием генерируемого тепла жидкий теплоноситель 13, находящийся в полости 20, прилегающей к поверхности 17 трения, нагревается, а жидкость, находящаяся в зоне 19 охлаждения, прилегающей к поверхности радиаторных ребер

5, имеет более низкую температуру, равную

Tc»fIepaType окружающей среды.

Для обеспечения перемещения нагретого теплоносителя из зоны 20 нагрева в зону

J5 19 охлаждения, а холодного теплоносителя из зоны !9 охлаждения в зону 20 нагрева на торцовые поверхности 14 и 16 корпуса

4, а также на дисковую вставку 11 от высоковольтного источника подают постоянное напряжение.

В результате между остриями заостренных выступов 15 и 18 и отверстиями 12 во вставке 11, расположенными на периферии и у оси корпуса 4, в жидком диэлектрическом теилоносителе 13 возникают сильные

25 резко неоднородные электрические поля, приводящие к образованию потока унипо IHpIIbIx ионов, имеющих знак потенциала острия выступов 15 и 18. Под действием кулоновой силы ионы перемещаются в направлении от острий выступов 15 и 18 к отверстиям 12 во вставке 11.

Ионы, обладающие определенными обьемами и массами, при своем перемещении передают количество своего движения окружающим их нейтральным молекулам жидкого теплоносителя 13 и увлекают их за собой. Достип|уl3 стенок противоположно заряженного электрода-вставки 11, ионы рекомбинируют, т.с. становятся электрически нейтральными, и жидкий теилоноситель, увлеченный ими. продолжаеT свое движение

40 через отверстия 12 во вставке 11. Вследствие этого происходит перекачка холодного теlfëoifocHTåëÿ 13 из зоны 19 охлаждения в зону 20 нагрева, осуществляемая в электрическом иоле на периферии корпуса

4, а также перекачка нагретого теплоноси4 те.|я 13 из зоны 20 нагрева в зону 19 охлаждения, осуществляемая в электрическом иоле оси у корпуса 4.

Таким образом. ири приложении высоgp кого llocToHHHolо напряжения к корпус 4 и вставке 11 с отверстиями 12 обеспечивается принудительная циркуляция жидкого теплоносител 13, что приводит к активному отводу тепла от поверхности трения и его транспортировке вместе с теп ioffocHTeлем

55 13 в зону 19, из которой тепло отводится

|срез радиаторные ребра 5 в окружающую среду потоком воздуха при крашении корпуса 4 фрикционного )иска тормоза.

1337578

Формула изобретения

Составитель И.,1i кина

Редактор Ю. Серела Текред И. Верее Корректор В Вутяга

Заказ 4110/31 Тираж 811 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по ледам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., л. 4 5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Для еще большего увеличения удельного теплоотвода от поверхности трения в качестве теплоносителя 13 используют легкорасширяющуюся жидкость с большим коэффициентом объемного теплового расширения, например бензол или этиловый (диэтиловый) эфир. Благодаря этому, при вращении подвижного фрикционного диска под действием центробежной силы жидкость, находящаяся в зоне 19 охлаждения и имеющая меньшую температуру, а следовательно, больший удельный вес, будет стремиться вытеснить с периферии диска жидкость, находящуюся в зоне 20 нагрева и имеющую большую температуру в результате нагрева при трении, и, следовательно, меньший удельный вес, что также приводит к перетеканию жидкого теплоносителя 13 из одной

3OH61 B ДPQV)i!О.

Направления действий центробежной силы и силы, возникающей при резко неоднородных электрических полях, перемещающие жидкий теплоноситель 13, совпадают, что приводит к еще большему увеличению скорости перетекания теплоносителя 13 из зоны трения в зону его охлаждения.

1. Тормозной диск с охлаждением, содержащий установленный с возможностью вра!пения корпус с поверхностью трения на одном из его наружных торцов и с поверхностью охлаждения, электрически изолированную от корпуса вставку, в которой выполнены отверстия, расположенные со стороны ее внутреннего и наружного диаметров, и которая установлена в корпусе с образованием полости, примыкающей к поверхности трения, и сообщающейся с ней через отверстия полости, примыкающей к поверхности охлаждения и полностью за10 полненной жидким теплоносителем, а также высоковольтный источник постоянного напряжения, один из полюсов которого соединен с корпусом, а другой — с вставкой, и остроугольные выступы, отличающийся тем, что, с целью повышения срока службы пу1э тем уменьшения нагревания жидкого теплоносителя под воздействием электрического тока и усиления циркуляции теплоносителя, остроугольные выступы размещены на одном из внутренних торцов корпуса напротив

2О отверстий, расположенных со стороны внутреннего диаметра вставки, и на втором внутреннем торце корпуса напротив отверстий, расположенных со стороны наружного диаметра вставки, вставка выполнена в виде диска, поверхность охлаждения расположе25 на на второ. наружно торце кор(1уса, а полость между поверхностью трения и вставкой полностью заполнена жидким теплоносителем.

2. Диск flo п. 1, отличающийся тем, что в качестве жидкого теплоносителя использована легкорасширяющаяся диэлектрическая жидкость.