Содержание к диссертации
Введение
1 Анализ состояния вопроса 8
1.1 Современные типы рабочих тормозных механизмов колесных транспортно-технологических машин 9
1.2 Виды колодочных тормозных механизмов 12
1.3 Показатели тормозных свойств 16
1.4 Способы повышения тормозной эффективности существующих тормозных механизмов 26
1.5 Конструкция и работа устройств и систем принудительного воздушного охлаждения тормозов 30
1.6 Задачи исследования 38
2 Теоретическое исследование факторов, влияющих на работу тормозного механизма при подаче сжатого воздуха между тормозными колодками и тормозным барабаном 42
2.1 Уменьшение возможности резонанса релаксационных автоколебаний автомобильных колесных тормозных механизмов 42
2.2 Исследование композиционного сопла в натурной пневматической установке 50
2.3 Исследование влияния факторов варьирования геометрическими рисунками канавок фрикционной поверхности тормозного механизма при подаче сжатого воздуха 56
2.4 Заключение по теоретическому исследованию 70
3 Экспериментальное исследование 74
3.1 Разработка и описание экспериментальной установки 75
3.2 Методика проведения эксперимента 79
3.3 Оценочные показатели и методы их измерения 81
3.4 Объем, содержание и последовательность проведения опытов 93
4. Анализ теоретического и экспериментального исследования 99
Общие выводы и рекомендации 106
Список использованных источников 109
- Виды колодочных тормозных механизмов
- Конструкция и работа устройств и систем принудительного воздушного охлаждения тормозов
- Исследование композиционного сопла в натурной пневматической установке
- Методика проведения эксперимента
Введение к работе
Актуальность темы исследования. Повышение безопасности
транспортно-технологического процесса является важной задачей, а она в
немалой степени зависит от надежности тормозных устройств колесных лесных
машин, поэтому вопрос повышение энергоемкости барабанно-колодочных
тормозных механизмов приобретает первостепенное значение, при
одновременном снижении их материалоемкости.
При взаимодействии фрикционных пар тормозов возникают:
деформации, способствующие интенсивному и неравномерному износу рабочих поверхностей тормоза; преждевременная замена фрикционных накладок повышает стоимость технических воздействий, а вместе с тем вызывает и дополнительные простои.
Эффективная и надежная работа барабанно - колодочных тормозов возможна только в диапазоне температур, не превышающих допустимые для данного фрикционного материала. Естественное воздушное охлаждение поверхности тормозных механизмов, установленных в ободе, даже с наибольшим зазором, не гарантирует их действенного охлаждения. Это обусловлено тем, что внешняя плоскость ободов тормозных барабанов, как правило, покрыта грязью и пылью, что усугубляет теплообмен плоскостей с омывающим их воздухом, который проникает в зазор между ободом колеса и барабаном.
С другой стороны в зазор между торцом барабана и тормозным диском поступает небольшое количество воздуха, и соприкасающиеся поверхности тормоза с частицами пыли и продуктами износа на них слабо вентилируются. Специфика эксплуатации колесных лесных машин подразумевает работу в различных условиях (дороги общего пользования, внутренняя территория предприятия, лесная дорога), на дорожных плечах различной длинны, при разных климатических условиях. С учетом этого очевидно, что выполняемые транспортно-технологические операции требуют частого воздействия на тормозной привод, при котором возникает интенсивное концентрирование продуктов износа на поверхности соприкосновения тормозных механизмов, которые необходимо отводить из зоны контакта.
Известные устройства и системы для принудительного охлаждения
барабанно-колодочных тормозов имеют определенные недостатки. К ним
относятся: сопротивление действию прижатия колодок к барабану со стороны
сжатого воздуха, и от газов, выделяющихся в области контакта барабана и тормозных накладок, в итоге - нарушение контакта между фрикционными парами при торможении и нагревании обода и шины отработавшим воздухом, выходящим через отверстия в барабане в полость между ободом и тормозным барабаном.
Вышеперечисленные факторы обуславливают необходимость продолжать исследования в направлении принудительного охлаждения тормозных механизмов.
Цель исследований. Совершенствование эксплуатационных свойств тормозной системы колесных лесных машин путем внедрения конструктивных параметров и решений подачи сжатого воздуха между фрикционными тормозными колодками и тормозным барабаном в процессе торможения.
Задачи исследований:
-
Анализ систем тормозных механизмов колесных лесных машин; рассмотрение конструкции и работы устройств систем, повышающих эффективность тормозных механизмов.
-
Выявление зависимости различных геометрических форм канавок, нанесенных на фрикционную поверхность тормозного механизма; исследование течения воздуха через композиционное сопло, образуемое в процессе смыкания кольцевых цилиндрических поверхностей и их фасок, а также проверка влияния выходных условий сопла на среднюю скорость течения воздуха в наименьшем смыкаемом сечении.
3. Создание экспериментального оборудования для проведения
лабораторных испытаний тормозных механизмов.
4. Нахождение оптимального соотношения диаметра отверстий и
геометрического рисунка фрикционной накладки при подводе сжатого воздуха
между тормозным барабаном и тормозной колодкой лесотранспортной
машины.
5. Подтверждение результатов предыдущих исследований по данной
тематике и получение функциональных зависимостей для дальнейшего
исследования.
Предмет исследования. Характеристики тормозной эффективности
барабанного тормозного механизма при нанесении вариационных
геометрических каналов на фрикционную поверхность колодки.
Объект исследования. Тормозной механизм, смонтированный на
экспериментальном оборудовании для проверки тормозных систем.
Методы исследований.
В процессе исследования использованы методы системного анализа, методики планирования натурного эксперимента, натурные наблюдения и эксперимент. Обработка результатов производилась методами математической статистики.
Научная новизна. Заключается в созданных и проанализированных теоретических моделях и экспериментальном оборудовании, способных найти применение для увеличения эффективности торможения колесных лесных машин, с учетом особенностей подачи сжатого воздуха на поверхности трения барабанного тормозного механизма.
Научные положения, выносимые на защиту:
1. Результаты теоретического расчета влияния факторов варьирования
геометрическими рисунками канавок фрикционной поверхности тормозного
механизма при подаче сжатого воздуха.
2. Экспериментально выявленная зависимость изменения
конструктивных параметров тормозной системы при варьировании факторами,
влияющими на эффективность тормозных механизмов.
3. Выводы, отображающие основные результаты проведенного
исследования в целом с приведением рекомендаций по конструированию и
изготовлению дополнительного контура подвода сжатого воздуха к
фрикционным поверхностям тормозных механизмов.
Практическая значимость работы. Заключается в повышении эффективности торможения колесных лесных машин и, как следствие, увеличение эффективности и безопасности мобильного транспортно-технологического процесса.
Достоверность выводов и результатов исследований обеспечена использованием методов математической статистики при планировании эксперимента и обработке их результатов. Достоверность выполненных исследований подтверждается экспериментами с погрешностью менее 5%.
Личный вклад соискателя заключается в выполнении теоретической части, проведении экспериментальных исследований, получении результатов, разработке выводов и практических рекомендаций.
Реализация результатов работы. Разработанное экспериментальное
лабораторное оборудование, а также методика проведения эксперимента
используются в учебном процессе ФГАОУ ВО «Северного (Арктического)
федерального университета имени М.В. Ломоносова».
Апробация работы. Основные положения диссертации докладывались и
обсуждались: на международной научно-технической конференции
«Актуальные проблемы развития лесного комплекса» (г. Вологда, ВГТУ, 2014
год); на конференции «Актуальные направления научных исследований XXI
века: теория и практика» (г. Воронеж, ВГЛУ им. Г.Ф, Морозова, 2015 г.); на
педагогических чтениях «Актуальные проблемы подготовки
конкурентоспособных специалистов» (г. Архангельск, САФУ им. М.В. Ломоносова Лесотехнический колледж Императора Петра I, 2015 г.); на XVII Международной молодежной научной конференции «Северэнерготех – 2016» (г. Ухта, УГТУ, 2016 г.); на педагогических чтениях «Актуальные проблемы подготовки конкурентоспособных специалистов» (г. Архангельск, САФУ им. М.В. Ломоносова Технологический колледж Императора Петра I, 2017 г.).
Публикации. По результатам исследований опубликовано 4 работы, в том числе две в системе РИНЦ и две статьи в изданиях определенных ВАК Минобрнауки России.
Соответствие диссертации паспорту научной специальности.
Диссертационная работа соответствует пункту 4 «Исследование условий функционирования машин и оборудования, агрегатов, рабочих органов, средств управления», пункту 13 «Разработка и совершенствование методов, средств испытаний, контроля и управления качеством работы машин и оборудования».
Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, выводов и рекомендаций, библиографического списка из 33 наименований. Основные материалы диссертации изложены на 119 страницах машинописного текста, содержит 34 рисунка, 8 таблиц и 2 приложения.
Виды колодочных тормозных механизмов
Колодки с двумя степенями свободы имеют возможность перемещения по геометрической оси их поворота, что дает колодке самоцентрироваться и таким образом обеспечивает оптимальное прилегание е к барабану и более равномерный износ фрикционной накладки. Колодки с двумя степенями свободы или соприкасаются закруглнным концом на скошенную поверхность суппорта и скользят по ней, или закрепляются с последним при помощи промежуточного звена, которое в свою очередь, имеет неподвижную геометрическую ось поворота относительно суппорта. Иногда таким звеном является вторая колодка тормоза [17].
Барабанно-колодочные механизмы по сравнению с механизмами других видов обладают рядом существенных преимуществ, что обеспечивает их широкое применение в конструкциях различных транспортных машин. Особенно часто барабанно-колодочные тормозные механизмы применяются в конструкциях автомобилей. Однако у барабанно-колодочных тормозных механизмов имеется существенный недостаток – их малая энергоемкость, особенно при интенсивных режимах эксплуатации [2].
Особенность работы тормозного барабана состоит в том, что из-за весьма невысокой теплопроводимости материала, из которого изготовлены фрикционные накладки, больше 95% выделившегося при торможении тепла воспринимается непосредственно барабаном. Испытания продемонстрировали, что температура тормозных барабанов грузовых автомобилей на долговременных спусках способна достигать 250-360 о С. Возникающие от подобных температур тепловые напряжения в барабане усложняются действием повторяющихся (циклических) нагрузок со стороны колодок. Отметим помимо прочего, что по соображениям безопасности надежность тормозного барабана должна быть гарантирована. Тормозные барабаны тяжелых автомобилей и автобусов как правило производятся из чугуна и зачастую с целью повышения жсткости, прочности и теплоотдачи имеют оребрение на наружной поверхности. В легковых автомобилях с целью уменьшения веса применяют комбинированный барабан - алюминиевый литой или стальной штампованный диск, залитый в чугунный обод.
Применения чугуна для производства тормозных барабанов обусловлено тем, что этот материал обеспечивает в паре с современными фрикционными накладками высокий коэффициент трения, обладает достаточной теплопроводностью, отлично работает на истирание. Менее нагруженные барабаны трансмиссионного тормоза иногда создают штампованными из стали. Фрикционная накладка производится из сложной асбестовой композиции, которая включает в себя наполнитель – волокна асбеста и связывающего материала – синтетических смол или их смеси с разными органическими веществами. Иногда композицию дополняют цинковыми или латунными частицами, которые улучшают теплопроводность и повышают механическую прочность накладки, но и они увеличивают скорость износа барабана. В настоящее время асбофрикционные тормозные накладки главным образом изготавливаются методом горячего формования. В последние годы проводятся исследования по применению металлокерамических и металлосмоляных (полуметалических) накладок. Тем не менее подобные накладки пока используются лишь в тормозных механизмах специализированных транспортных средств. Обладая высокой термостойкостью, они имеют недостаточную действенность в холодном состоянии, вызывают высокий коэффициент изнашивания барабана, формируют вибрации и писк тормозов [5].
Основное положительное качество дискового тормоза, определившее его повсеместное распространение, - высокая стабильность тормозного момента в условиях интенсивного торможения. Дисковый тормоз дает меньшею разницу в тормозных силах на правых и левых колесах, поэтому применяется прежде всего на передних колесах автомобилей. Дисковый тормоз на передних колесах позволяет сохранить хорошую устойчивость автомобиля при торможении с большой начальной скоростью движения автомобиля. Дисковый тормоз имеет лучшие условия охлаждения по сравнению с барабанными, так как поверхность трения диска непосредственно обдувается охлаждающим воздухом. Это благоприятно сказывается на температурном режиме фрикционной пары. Фрикционные свойства тормоза лучше сохраняются даже при сравнительно высокой общей (объемной) температуре тормоза. Вследствие этого при многократных циклических торможениях усилие на педали тормоза, необходимое для поддержания определенного замедления автомобиля, увеличивается в меньшей степени, чем в барабанных тормозах. Это обстоятельно рекламируется как главное преимущество дисковых тормозов
Дисковый тормоз имеет ряд принципиальных конструктивных, производственных и эксплуатационных особенностей. Прежде всего, фрикционные накладки дискового тормоза должны выполняться из высококачественного фрикционного материала. Это требование вытекает из того, что активная площадь накладки в несколько раз меньше, чем у барабанного тормоза, поэтому удельная энергонагруженность фрикционных накладок дискового тормоза будет в несколько раз выше, чем барабанного тормоза. Вследствие этого резко возрастает температура диска, достигающая даже при единичном торможении 150 – 500 o C, а при многократном циклическом торможении 450 – 500 o C и более. Появление полимерных материалов (высокомолекулярных смол) позволило создать на их основе фрикционные материалы, пригодные для работы в условиях высоких температур и давлений [11]
Конструкция и работа устройств и систем принудительного воздушного охлаждения тормозов
Известно, что работа тормоза и фрикционной муфты в некоторых случаях сопровождается характерными шумами и колебаниями узла или всей машины, Обычно это наблюдается к концу торможения или разгона, когда относительная скорость скольжения (относительной скорости деформации упругого элемента динамической системы фрикционной пары «фрикционная колодка – барабан» зам. автора) невелика» [3]. Природа этого явления объясняется механическими автоколебаниями, которые могут возникать в определенных условиях в системах с трением. Сила трения, которая обычно бывает причиной затухания колебаний, в данном случае является причиной их возбуждения. Эти колебания, обусловленные трением, сопровождаются периодическими остановками и скачками скорости. Такие автоколебания называются релаксационными или разрывными. Теория фрикционных автоколебаний получила большое развитие в труда советских и зарубежных ученых [24], однако единого взгляда на причины возникновения механических релаксационных колебаний в механике еще нет.
Теория А. Ю. Ишлинского И. В. Крагельского [14] объясняет причину появления «скачков» при движении в зоне малых скоростей зависимость силы трения покоя от продолжительности неподвижного контакта на парах трения. Однако, как указывают авторы, в этой теории не учитывается изменение силы трения со скоростью. При относительно небольшой скорости движения системы в случае возникновения в ней механических релаксационных колебаний условная скорость движения трущихся компонентов достигает существенной величины, т.е. при колебаниях системы необходимо учитывать изменение силы трения со скоростью скольжения в пределах скоростей относительного движения трущихся элементов.
Для выяснения физической сущности процесса фрикционных автоколебаний пользуются обычно простейшими моделями, которые имеют тело, удерживаемое пружиной и прижатое к движущейся плоскости. Характеристика трения при этом в большинстве рассматриваемых случаев имеет «падающий» участок. Такие модели удобны при рассмотрении гармонических автоколебаний или близких к ним [20].
Возникающие автоколебания в тормозных механизмах, как было выше указано, являются при возможных кратковременных резонансных явлениях источником шумов колесных автомобильных тормозов, чему мы все иногда свидетели в условиях дорожного движения. Но, при этом, данные релаксационные автоколебания могут быть причиной повышенного износа фрикционного материала накладок. Следует отметить и увеличение времени срабатывания тормоза. При этом увеличиваются дополнительные перемещения трущихся элементов механизма – относительная скорость скольжения колодок становится больше относительной скорости между ведущей (барабан) и ведомой (колодка) частями тормоза.
Далее рассматривается возможность уменьшения отрицательных последствий автоколебаний за счет подачи сжатого воздуха в зазор между поверхностями фрикционной пары колодочного тормоза грузового автомобиля в процессе торможения.
Подача сжатого воздуха в зону фрикционного контакта в колодочном тормозе колеса грузового автомобиля экспериментально и теоретически [6,12,16,20,22,24,25] показала, что при этом имеет место увеличение значения тормозной силы на колесе - выбранного в качестве показателя эффективности исследованного процесса. Была обоснована и реализована методика оптимизации параметров пневматической системы подачи воздуха на фрикционные поверхности колесного тормоза с использованием теории планирования многофакторного эксперимента. Качественными объяснениями полученного положительного эффекта, как показал анализ полученных результатов и данных исследований многочисленных специалистов в изучаемой области, являются: а) улучшение охлаждения поверхностей трения; б) интенсивное удаление продуктов износа фрикционных поверхностей тормоза при выборе зазора в системе «поверхность барабана – поверхность накладки»; в) интенсификация осушения от воды, масла и пр. фрикционных поверхностей тормоза.
Стоит задача – попытаться качественно проанализировать, как отмеченные положительные физические явления рассматриваемого процесса торможения колеса автомобиля скажутся на протекании автоколебаний и их резонансные проявления.
Проблемами фрикционных автоколебаний занимались многое исследователи. Так, например, М. П. Александров [1] доказывает, что переход от статического трения (коэффициент трения покоя) к трению кинематическому (трение скольжения) происходит скачкообразно. Имея фактор упругости поверхности контакта двух тел скользящих одно относительно другого, происходят скачки при трении, являющиеся результатом периодически возникающих и исчезающих упругих напряжений в зоне контакта фрикционных поверхностей. Это есть релаксационные автоколебания, которые вызывают звуковые явления, вибрации и другие негативные последствия.
Известная теория А. Ю. Ишлинского – И. В. Крагельского, подтвержденная экспериментально, указывает на то, что причина скачков при рассмотрении указанной упругой системы состоит в различии коэффициентов трения покоя и трения скольжения. Это дает возможность приближенно определить параметры процесса автоколебаний, используя идеализированную характеристику трения в данном процессе рисунок 2.1 [3].
Исследование композиционного сопла в натурной пневматической установке
Целью экспериментального исследования является нахождение оптимального соотношения диаметра отверстий и геометрического рисунка фрикционной накладки при подводе сжатого воздуха между тормозной колодкой и тормозным барабаном лесотранспортной машины, подтверждения результатов предыдущих исследований по данной теме и извлечения функциональных связей с целью их последующего изучения. Для выполнения экспериментального исследования необходимо поставить и выполнить серию задач: 1. Обосновать структуру и проектные параметры экспериментальной установки. 2. Выбрать постоянные и переменные факторы, обосновать уровни варьирования переменных факторов и величин постоянных факторов. 3. Выявить теоретические предпосылки для разработки программы и методики экспериментальных исследований. 4. Произвести необходимое число экспериментальных исследований и обработать результаты. Актуальность главы прослеживается в необходимости проведения эксперимента, для которого требуется создать экспериментальную установку, имитирующую работу тормозных механизмов барабанного типа в лабораторных условиях. Объектом исследования является добавленный контур подачи сжатого воздуха на фрикционные поверхности гидравлического тормозного механизма. Предметом исследования послужило изучение истечения сжатого воздуха через вставки, установленные в тормозных колодках, в зазор между тормозным барабаном и тормозными колодками и эффекты, сопровождающие данный процесс.
При проектировании устройств и систем воздушного типа для принудительного охлаждения барабанно-колодочных тормозов механизмов автомобилей необходимо знать: 1) устройство и работу тормозной системы с ее приводом и колесными механизмами; 2) устройство и работу компрессора; 3) время срабатывания и отпускания тормозов; 4) возможные неисправности элементов системы.
Подача сжатого воздуха к трущимся поверхностям тормоза возможна под углом и перпендикулярно поверхности трения, параллельно фрикционным парам и непосредственно в полость тормозного механизма.
Таким образом, устройство или система для принудительного охлаждения барабанно-колодочных тормозов автомобилей должны быть рассчитаны и сконструированы таким образом, чтобы обеспечить максимальный контакт подаваемого (или отводимого) воздуха с трущимися поверхностями тормоза, т.е. в количестве, способном отвести большую часть генерируемого тепла от его фрикционных пар. Добавление к основным узлам тормозной системы или тормозного механизма дополнительных элементов с увеличенным количеством трубок, шлангов, уплотнений и соединений снижает их надежность. Поэтому необходимо стремиться к уменьшению количества деталей, из которых собираются устройства и системы.
Другим важным фактором, который следует учитывать при разработке устройств и систем для принудительного охлаждения тормозных механизмов является увеличение трудоемкости и стоимости их технического обслуживания и ремонта, что способствует ухудшению качества обслуживания.
Процесс принудительного воздушного охлаждения трущихся поверхностей тормоза представляет собой сложный комплекс механических, тепловых и гидродинамических явлений. После завершения торможения автомобиля тепло, выделившееся на поверхности трения, не успевает полностью распространиться по материалу тормозного барабана и накладок, поскольку большая его часть отводится проточным сжатым воздухом, подаваемым устройством. Кроме того, незначительная часть теплоты рассеивается в окружающую среду в результате конвективного теплообмена поверхностей тормоза.
Проведение экспериментальных исследований устройства и систем для принудительного подвода сжатого воздуха к фрикционным парам барабанно-колодочных тормозов лесных машин позволит выявить эффективность их действия
Силовые роликовые стенды с применением сил сцепления колеса с роликом дают возможность определять тормозные силы в ходе его вращения. Вращение колес создается роликами стенда с приводом от электродвигателя. Тормозные силы устанавливают по реактивному моменту, появляющемуся на статоре мотор-редуктора стенда при торможении колес. Роликовые тормозные стенды дают возможность извлекать довольно точные результаты контроля тормозных механизмов, но так как для проведения испытаний в данном виде стендов используется два отдельных привода на каждое колесо транспортного средства, КПД данных приводов может отличаться, что приведет к неточности измерений. Кроме того в работе таких стендов неизбежны погрешности от эффекта «шимми» поверхности колеса поперек оси барабанов.
Существующие тормозные стенды абсолютно не адаптированы к использованию в условиях дополнительных исследований, путем варьирования параметров тормозного привода и механизмов. Кроме того их «поперечная» жесткость системы «колесо-ролик» при испытаниях не устраняет перемещение пятна контакта вдоль оси ролика.
С целью создания экспериментальной установки была необходимость в определении узлов и деталей требуемых для ее реализации, способ их размещения и приведения в действие. Кроме того необходимо обеспечить одинаковые конструктивные характеристики деталей и тормозных элементов на исследуемом мосту.
Принципиальная схема установки тормозного стенда для проведения эксперимента показана на рисунке 3.1. Более подробные чертежи приведены в приложении 1. Благодаря унифицированной конструкции на предлагаемом экспериментальном оборудовании имеется возможность исследовать как барабанные тормозные механизмы, так и дисковые. В свою очередь стенд не ограничен и в виде тормозного привода, что достигается подключаемым компрессором [15].
Методика проведения эксперимента
В момент торможения под воздействием привода происходит смыкание тормозного барабана с фрикционной поверхностью колодки. Подаваемый агент в виде сжатого воздуха устремляется через выходные отверстия под давлением, равным 0,6 Мпа, обоснованным в трудах [7, 20, 21]. При идеализированном рассмотрении системы зазором между трущимися поверхностями пренебрегаем, принимая его размер незначительным. В отсутствии возможных каналов сжатый воздух начинает противодействовать усилию прижатия колодки к барабану, тем самым вызывая отрицательный для данных условий эффект создания аэростатической опоры. С целью исключения данного недостатка в главе 2 предложен и обоснован вариант нанесения геометрического рисунка в виде канавок на фрикционную поверхность колодки. Варьируя переменными теоретически выявлено и экспериментально подтверждено оптимальное сечение данных канавок равное dз = 2 мм., при котором достигаются максимальное значение скорости при наименьших показателях потери давления.
Уменьшение проходного диаметра существенно увеличивает скорость истечения сжатого воздуха, образуя импульсные (пульсационные) сверхзвуковые воздушные потоки, создающие разряжение в области контакта и способствующие прижатию колодки к барабану. Наличие потоков теоретически доказано в пункте 2.3. Выходной диаметр идеализированной схемы образуется за счет фаски фрикционной поверхности колодки, равной = 30 . Данные процессы дают возможность предположить взаимосвязь с истечением газа через сопло Лаваля.
В процессе выполнения теоретического и экспериментального изучения работы тормозного механизма с принудительной подачей сжатого воздуха к его фрикционным поверхностям было определено, что независимо от геометрических размеров колодочного тормозного механизма при давлении подачи 0,6 МПа максимум тормозной силы обеспечивается при системе выходных отверстий d=7 мм., что подтверждает и расширяет область известных результатов.
В результате этого можно сделать следующие выводы и дать рекомендации:
1. На лесных машинах рекомендовано использовать подачу сжатого воздуха между тормозным барабаном и тормозными с целью наилучшего их охлаждения, удаления с них влаги, грязи и продуктов износа не ухудшая этим характеристики тормозной системы, оказывающие влияние на надежность дорожного движения.
2. В процессе подачи сжатого воздуха при торможении колеса, в том числе и в ходе кинематического трения в переменный зазор между фрикционными поверхностями, количество продуктов износа в микро углублениях шероховатостей поверхностей, за счет скоростного воздушного потока следует ожидать меньше чем без продувки. Так же реально ожидаема интенсификация охлаждения фрикционных поверхностей. В итоге нежелательные процессы намазывания и вулканизации материала накладок протекают менее активно и упругопластические свойства накладок колесного автомобильного тормоза должны сохраняться более длительный срок работы, по сравнению с существующими конструкциями.
3. При внедрении прямолинейного продольного геометрического рисунка на фрикционную поверхность колодки скорость истечения воздушного потока будет максимальной и составит по расчетным данным и4 = 477 м/с, что превышает скорость звука. Эффект положительно сказывается на отводе частиц абразива из зоны фрикционного контакта, а так же способствует прижатию колодки в процессе торможения
4. Теоретически выявлено и экспериментально подтверждено оптимальное сечение данных каналов равное d = 2мм, при котором достигаются высокие значения скорости при наименьших показателях потери давления.
5. Анализ значений экспериментальных показателей демонстрирует увеличение тормозной эффективности при добавлении контура принудительного охлаждения тормозов. Экстремумы прослеживаются при диаметре выходных отверстий d = 7 мм вне зависимости от формы нанесенного рисунка на фрикционную накладку, однако наибольшее значение получено при серии экспериментов с прямолинейными продольными геометрическими рисунками, равное 126,36%, от коэффициента тормозной эффективности, выявленного в тормозном механизме без принудительного охлаждения тормозных поверхностей.
6. При создании отверстий и каналов в фрикционных накладках тормозных механизмов особое внимание необходимо оказывать прочностным характеристикам и качественному расположению во внутренней полости колеса элементов принудительного подвода сжатого воздуха для удобства их монтажа и обслуживания.
7. Экспериментальное исследование проводилось в лабораторных условиях с использованием специально разработанного оборудования, на котором возможно дальнейшее более глубокое изучение процессов, влияющих на процесс торможения при подаче сжатого воздуха в зону контакта. Благодаря унифицированной конструкции экспериментальном оборудовании имеется возможность исследовать как барабанные тормозные механизмы, так и дисковые. В свою очередь стенд не ограничен и в виде тормозного привода, что достигается подключаемым компрессором.