Расчетно-экспериментальная оценка работоспособности тормозного диска из титанового сплава

Целью работы является снижение неподрессоренной массы колеса гоночного автомобиля за счет применения в тормозном механизме диска из титанового сплава. Объектом исследования является тормозной диск автомобиля класса «Формула студент». Предметом исследования является применение титанового сплава в конструкции тормозного диска и оценка его работоспособности. В рамках работы выполнен анализ тепловой нагруженности тормозного диска из титанового сплава и экспериментальная проверка его работоспособности. Расчетная оценка теплового нагружения проведена методом конечных элементов. Для этого разработана методика расчета с учетом изменения величин теплового потока и коэффициента конвекции при неоднократном торможении. В работе приведены результаты расчетов в соответствии с данной методикой. Численная оценка показала, что температура, возникающая в тормозном механизме, не превышает допустимую для работоспособности тормозного механизма. Натурный эксперимент показал, что расчетная температура диска, возникающая при торможении, близка к температуре, установленной в ходе натурного эксперимента. Погрешность составляет не более 13 %. Также натурный эксперимент показал, что тормозной диск из титанового сплава неработоспособен при выбранной технологии изготовления. В рамках работы сделаны выводы о применимости приведенной методики теплового анализа тормозного диска, о работоспособности конструкции и сформулированы предложения по повышению ее эффективности.

тормозная система, тормозной диск из титанового сплава, тормозной стенд