ТОРМОЗНОЙ БАРАБАН

Полезная модель относится к области автомобилестроения, а именно к конструкциям тормозных барабанов транспортных средств.
Известен тормозной барабан, содержащий корпус с цилиндрической частью, имеющей кольцевой выступ Г-образной формы и ребра, расположенные по окружности барабана, посадочный фланец с крепежными отверстиями (см. Н.А.Бухарин «Тормозные системы автомобилей», МТМ СССР, Государственное научно-техническое издательство машиностроительной литературы, Ленинград, 1950, Москва, стр.116, рис.85).
Недостатком известного технического решения является недостаточная эффективность охлаждения барабана и трудоемкость изготовления.
Наиболее близким к заявляемому техническому решению по совокупности существенных признаков и достигаемому техническому результату является вентилируемый тормозной барабан, содержащий корпус с цилиндрической частью, имеющей на краю кольцевой выступ, и прерывистые ребра, расположенные вдоль цилиндрической части барабана, посадочный фланец с крепежными отверстиями, вентиляционные отверстия, направленные перпендикулярно к оси вращения тормозного барабана и распределенные непосредственно на рабочей поверхности (см. патент RU №2364768, МПК F16D 65/10, опубл. 20.08.2009).
Недостатком известного технического решения является недостаточная эффективность охлаждения барабана, обусловленная тем, что ребра выполнены прерывистыми и не охватывают всю рабочую зону барабана, а также недостаточная жесткость барабана из-за того, что зона перехода цилиндрической части во фланцевую остается без усиления, кроме того, большое количество ребер приводит к утяжелению конструкции в целом, а повышенная эффективность охлаждения достигается за счет выполнения дополнительных вентиляционных отверстий, что значительно ухудшает технологичность изготовления.
Задачей, на решение которой направлено заявляемое техническое решение, является повышение эффективности охлаждения барабана с обеспечением его достаточной жесткости.
Для решения поставленной задачи в тормозном барабане, содержащем корпус с цилиндрической частью, имеющей кольцевой выступ и ребра расположенные равномерно по окружности, посадочный фланец с крепежными отверстиями, ребра выполнены цельными и простираются вдоль цилиндрической части барабана от вершины кольцевого выступа до посадочного фланца, при этом угол между ребрами составляет 35-45 градусов.
Выполнение ребер цельными, простирающимися вдоль цилиндрической части барабана от вершины кольцевого выступа до посадочного фланца позволило повысить эффективность охлаждения барабана и обеспечить достаточную жесткость барабана за счет того, что ребра выполнены без разрыва и охватывают всю рабочую зону барабана.
При выполнении угла между ребрами в пределах 35-45 градусов обеспечивается оптимальное количество ребер для создания достаточной эффективности охлаждения барабана, при этом обеспечивается необходимая жесткость барабана
Анализ известных технических решений по научно-технической и патентной документации показал, что совокупность существенных признаков заявляемого решения ранее не была известна, следовательно, оно соответствует условию патентоспособности «новизна».
Заявляемое техническое решение поясняется чертежами:
фиг.1 - тормозной барабан, в разрезе;
фиг.2 - вид сверху.
Тормозной барабан содержит корпус 1, имеющий цилиндрическую часть 2 с кольцевым выступом 3, расположенным от края цилиндрической части 2 на расстоянии, посадочный фланец 4 с крепежными отверстиями 5.
Вдоль цилиндрической части 2 от вершины кольцевого выступа 3 до посадочного фланца 4 выполнены ребра 6, которые выполнены цельными и расположены равномерно по окружности, при этом угол между ребрами составляет 35-45 градусов.
При выполнении угла между ребрами в пределах 35-45 градусов обеспечивается оптимальное количество ребер для создания достаточной эффективности охлаждения барабана, при этом обеспечивается необходимая жесткость барабана
Если угол между ребрами будет меньше 35°, то в этом случае увеличится количество ребер, приводящее к увеличению металлоемкости тормозного барабана и, как следствие, к увеличению его веса. При этом пропорционального увеличения эффективности охлаждения барабана при реальных эксплуатационных режимах работы барабана не происходит, так как доля конвективного теплообмена меньше увеличения удельной теплоемкости.
Если угол между ребрами будет больше 45°, то в этом случае уменьшится количество ребер, которых будет недостаточно и для обеспечения эффективного охлаждения барабана и для придания необходимой жесткости барабану, так как воздушный поток вокруг барабана не удается преобразовать в турбулентный с достаточной эффективностью. В результате чего уменьшается конвективный теплообмен и, как следствие, не происходит эффективное охлаждение барабана.
Тормозной барабан работает следующим образом.
В процессе торможения тормозная накладка прижимается к внутренней поверхности барабана и за счет создания разжимающей силы пытается его деформировать, при этом в зоне трения выделяется тепло, которое приводит к нагреву барабана. За счет наличия ребер, увеличивающих жесткость барабана, деформация барабана уменьшается. При нагреве барабана тепло передается от внутренней поверхности на наружную, при этом при вращении барабана воздушный колокол вокруг барабана разбивается ребрами и создаются турбулентные потоки воздуха вокруг барабана, что приводит к увеличению отвода тепла от барабана в воздух и, как следствие, уменьшению температуры барабана.
Заявляемое техническое решение позволяет повысить эффективность охлаждения барабана и обеспечить достаточную жесткость барабана.
Заявляемое техническое решение соответствует требованию промышленной применимости и возможно для реализации на стандартном технологическом оборудовании.