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长下坡路段货车毂式制动器摩擦衬片温升规律

胡昌斌 沈金荣 陈友杰

胡昌斌, 沈金荣, 陈友杰. 长下坡路段货车毂式制动器摩擦衬片温升规律[J]. 交通运输工程学报, 2009, 9(4): 49-55. doi: 10.19818/j.cnki.1671-1637.2009.04.010
引用本文: 胡昌斌, 沈金荣, 陈友杰. 长下坡路段货车毂式制动器摩擦衬片温升规律[J]. 交通运输工程学报, 2009, 9(4): 49-55. doi: 10.19818/j.cnki.1671-1637.2009.04.010
HU Chang-bin, SHEN Jin-rong, CHEN You-jie. Temperature-rising laws of drum brake pad for truck on long downgrades[J]. Journal of Traffic and Transportation Engineering, 2009, 9(4): 49-55. doi: 10.19818/j.cnki.1671-1637.2009.04.010
Citation: HU Chang-bin, SHEN Jin-rong, CHEN You-jie. Temperature-rising laws of drum brake pad for truck on long downgrades[J]. Journal of Traffic and Transportation Engineering, 2009, 9(4): 49-55. doi: 10.19818/j.cnki.1671-1637.2009.04.010

长下坡路段货车毂式制动器摩擦衬片温升规律

doi: 10.19818/j.cnki.1671-1637.2009.04.010
基金项目: 

福建省高等学校新世纪优秀人才支持计划项目 TW2006-27

福建省自然科学基金计划项目 2009J01249

详细信息
    作者简介:

    胡昌斌(1974-), 男, 湖北孝感人, 福州大学副教授, 东南大学博士后, 从事道路工程与道路交通安全研究

  • 中图分类号: U463.55

Temperature-rising laws of drum brake pad for truck on long downgrades

More Information
    Author Bio:

    HU Chang-bin(1974-), male, associate professor, PhD, +86-591-28306423, huchb@sohu.com

Article Text (Baidu Translation)
  • 摘要: 以福建省龙岩G319典型事故黑点中心坑路段和小池岭路段为试验路段, 设计了长下坡路段货车毂式制动器摩擦衬片温升规律实车试验方案。基于试验数据, 结合有限元方法, 分析了货车毂式制动器摩擦衬片在不同车辆载质量、制动方式和降温方式下的升温规律。试验结果表明: 下坡时制动器摩擦衬片温度随制动行为的实施呈波动式增长; 车辆总质量、摩擦衬片的使用性能和道路线形组合是影响摩擦衬片温度变化的重要因素; 采用发动机挂低档制动与淋水制动能有效地减缓摩擦衬片温度的增长, 实车制动行为与实际道路路况和线形组合关系密切, 简单状态下的制动器有限元温度场模拟结果与实车试验结果相差较大。

     

  • 图  1  中心坑路段平曲线

    Figure  1.  Horizontal curve of Zhongxinkeng Road Section

    图  2  中心坑路段纵断面

    Figure  2.  Longitudinal section of Zhongxinkeng Road Section

    图  3  小池岭路段平曲线

    Figure  3.  Horizontal curve of Xiaochiling Road Section

    图  4  小池岭路段纵断面

    Figure  4.  Longitudinal section of Xiaochiling Road Section

    图  5  热电偶温度传感器埋设位置

    Figure  5.  Laid places of thermocouple temperature sensors

    图  6  工况2温度曲线

    Figure  6.  Temperature curves under condition 2

    图  7  工况11温度曲线

    Figure  7.  Temperature curves under condition 11

    图  8  工况9温度曲线

    Figure  8.  Temperature curves under condition 9

    图  9  工况1温度曲线

    Figure  9.  Temperature curves under condition 1

    图  10  工况6温度曲线

    Figure  10.  Temperature curves under condition 6

    图  11  不同荷载下制动毂内表面温度曲线

    Figure  11.  Temperature curves of drum brakes'interal surface sunder different loads

    图  12  工况3温度曲线

    Figure  12.  Temperature curves under condition 3

    图  13  工况10温度曲线

    Figure  13.  Temperature curves under condition 10

    图  14  工况7温度曲线

    Figure  14.  Temperature curves under condition 7

    图  15  工况8温度曲线

    Figure  15.  Temperature curves under condition 8

    图  16  6工况4温度曲线

    Figure  16.  Temperature curves under condition 4

    图  17  7工况5温度曲线

    Figure  17.  Temperature curves under condition 5

    图  18  8工况12温度曲线

    Figure  18.  Temperature curves under condition 12

    图  19  9工况13温度曲线

    Figure  19.  Temperature curves under condition 13

    图  20  不同初始温度下制动毂内表面温度曲线

    Figure  20.  Temperature curves of drum brakes' interal surfaces under different initial temperatures

    表  1  货车基本参数

    Table  1.   Basic parameters of truck

    柴油发动机型号 CA6DE1-21 (一汽)
    车桥类型 前桥为CA151, 后桥为CA457
    外形尺寸/mm 长、宽、高分别为6 404、2 464、2 990
    整备质量/kg 12 400
    轴距/mm 3 200+1 300
    最高车速/ (km·h-1) 80
    轮胎规格 10.00R20
    摩擦衬片尺寸/mm 对前轮, 长、宽、厚分别为100、180、18
    对后轮, 长、宽、厚分别为200、180、18
    制动毂尺寸/mm 厚度为18, 直径为415
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    表  2  中心坑路段参数

    Table  2.   Parameters of Zhongxinkeng Road Section

    变坡点序号 变坡点高程/m 里程桩号 平均坡度/% 坡长/m
    1 695.09 K247+295
    2 491.07 K250+990 -5.50 3 695
    3 377.99 K255+047 -2.79 4 057
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    表  3  小池岭路段参数

    Table  3.   Parameters of Xiaochiling Road Section

    变坡点序号 变坡点高程/m 里程桩号 平均坡度/% 坡长/m
    1 676.43 K224+232
    2 489.14 K220+597 -5.17 3 763
    3 438.52 K218+708 -2.45 1 761
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    表  4  试验工况

    Table  4.   Test conditions

    工况序号 试验地点 车辆总质量/kg 是否淋水制动下坡 下坡档位 前/后轮初始温度/℃ 环境温度/℃
    1 中心坑 12 400 6档 68/51 35
    2 12 400 6档 100/77 35
    3 12 400 6档 120/92 34
    4 12 400 6档 160/92 33
    5 12 400 6档 87/79 30
    6 20 065 6档 69/56 35
    7 20 065 6档 161/101 35
    8 20 065 6档 183/93 36
    9 30 960 4档 92/72 34
    10 30 960 4档 134/97 28
    11 30 960 4档 160/125 28
    12 小池岭 12 400 7档 49/36 26
    13 12 400 7档 125/62 34
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    表  5  制动毂外表面温度

    Table  5.   Temperatures of external surfaces of drum brakes  

    工况 位置 前轮 后轮 工况 位置 前轮 后轮
    1 坡顶 57 33 8 坡顶 154 44
    坡底 149 54 坡底 277 63
    2 坡顶 87 45 9 坡顶 82 40
    坡底 191 63 坡底 170 61
    3 坡顶 107 45 10 坡顶 100 38
    坡底 197 50 坡底 227 55
    4 坡顶 137 39 11 坡顶 136 43
    坡底 258 70 坡底 246 60
    5 坡顶 76 35 12 坡顶 36 29
    坡底 132 54 坡底 105 33
    6 坡顶 60 39 13 坡顶 106 36
    坡底 317 61 坡底 190 45
    7 坡顶 119 50
    坡底 198 65
    注: 坡底温度测试时间与热电偶温度传感器坡底测试时间延迟量约为10 s。
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出版历程
  • 收稿日期:  2009-03-11
  • 刊出日期:  2009-08-25

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