Расчет сцепления на нагрев
Количество теплоты Q , необходимое для нагревания массы т вещества с удельной теплоемкостью с от температуры t1 и t2 °C
.
Пренебрегая теплоотдачей в окружающую среду, можно считать, что вся работа буксования превращается в тепло. Тогда прирост температуры рассчитываемого диска сцепления выразится, как
,
где
доля тепла,
приходящаяся на рассчитывавши диск (в
однодисковом сцеплении маховик и
нажимной диск воспринимают по 0,5L,
в двухдисковом маховик и нажимной диск
по 0,25L,
а средний диск - 0,5L);
L
- работа буксования ; m
- масса нагреваемого диска; c
- теплоемкость диска (c=
Дж/кг°С, для чугуна c=
Дж/кг°С
для стали). Допустимый нагрев диска за
одно включение
.
Пример расчета фрикционного сцепления
Исходные данные:
масса автомобиля Ga
= 10000 кг; момент
инерции маховика
и ведущих деталей сцепления Jд
= I
кгм2;
радиус ведущего колеса R
= 0,49 м; передаточное число трансмиссии
i=14;
коэффициент полезного действия
трансмиссии
=
0,92; номинальная
частота вращения двигателя
;
;
коэффициент трения фрикциона
;
коэффициент
сопротивления движению f=0,1;
коэффициент учета вращающихся масс
=1,05;
средний радиус фрикционного сцепления
Rс
= 0,132 м. N
=
Вт
Определим момент двигателя
Определим момент сцепления
,
где с учетом массы автомобиля принято = 2.
Приняв для сухих фрикционных колец = 0,35, число пар поверхностей трения, с учетом необходимого момента трения, i = 4, средний радиус кольцевой поверхности трения, исходя из конструктивных соображений, найдем силу сжатия дисков по формуле (14)
.
Определим внутренний радиус кольцевой поверхности сцепления
Принимаем, из
конструктивных соображений
получим:
Определим удельное давление на поверхность фрикционного диска
Ход включения нажимного диска
Момент инерции ведомых масс
Момент сопротивления движению равен:
Время за второй период буксования
.
Определим скорость нарастания Мс
Время за первый период буксования
Время за весь период буксования
.
Работа за 1-й период буксования
Работа за 2-ой период буксования
Суммарная работа буксования равна:
Удельная работа буксования сцепления равна:
н/см2
Определим нагрев среднего диска сцепления, изготовленного из чугуна, массой 2кг, за одно включение
Следовательно, фрикционное сцепление с рассчитанными параметрами будет удовлетворять требованиям его эксплуатации на автомобиле с указанными исходными данными.