The impact of forced fluid cooling of friction pairs in automotive clutches on its thermal load | Влияние принудительного жидкостного охлаждения пар трения автотракторных фрикционных муфт на их тепловую нагруженность

Английский. There are given the results of experimental investigations of forced fluid cooling of friction heating load hydrocontacted couplers. It has been found that forced fluid cooling of the friction coupler can significantly increase the making and slipping time in comparison with the operation time of similar couplers presently currently used on tractors and automobiles. It has been found that the pressure on the friction surface, the amount of cooling oil and its temperature in the friction inlet area have the greatest influence on the steady coupler disc temperature and the change in the relative sliding speed of the rubbing surfaces has a much smaller effect. With increasing the pressure on the disc friction surfaces from 0.501 MPa to 2.82 MPa at a specific oil consumption of 6.8*10E-3 м3/м2*с and the constant rotation frequency of 1000 l/min a steady-state temperature increases from 83 deg. C to 145 deg. C. Therefore, by increasing the friction power by 165% (from 9.39 kW to24.92 kW) the temperature of coupler disc increases only by 75%. With the increasing the specific oil consumption on the friction surface by 20% (from 5.65*10E-3 m3/m2*s to 6.8*10E-3 m3/m2*s at a pressure of 2.06 MPa and a constant rotation speed of 1000 l/min-1 a steady-state temperature reduces by 15% (from 143 deg. C to 125 deg. C). The increasing the rotation speed by 100% (from 500 l/min to 1000 l/min) and, respectively, and friction power by 52% (from 16.33 kW to 24.92 kW) at the pressure of 2.82 MPa and a permanent specific oil consumption increases the steady disc temperature by 19% (from 122 deg. C to 145 deg. C). Based on the results of experimental studies it has been found that increasing the friction power per 1 kW due to the elevated pressure on the friction surface leads to growing the friction disc temperature on the average of 4 deg. C, and due to the growth of disc rotation speed - on the average of 2.5 deg. C.

Русский. Приведены результаты экспериментальных исследований принудительного жидкостного охлаждения пар трения фрикционных муфт с гидроподжатием на их тепловую нагруженность. Установлено, что принудительное жидкостное охлаждение фрикционной муфты позволяет существенно увеличить время ее включения и буксования по сравнению с временем работы аналогичных муфт, применяемых в настоящее время на тракторах и автомобилях. Установлено, что наибольшее влияние на установившуюся температуру диска фрикционной муфты оказывают давление на поверхности трения, количество охлаждающего масла и его температура на входе в зону трения; значительно меньшее влияние оказывает изменение относительной скорости скольжения трущихся поверхностей. При увеличении давления на поверхностях трения дисков с 0,501 МПа до 2,82 МПа при удельном расходе масла 6,8*10E-3 м3/м2*с и постоянной частоте вращения 1000 1/мин установившаяся температура диска увеличивается с 83 град. С до 145 град. С. Следовательно, при увеличении мощности трения на 165% (от 9,39 кВт до 24,92 кВт) температура диска фрикционной муфты увеличивается только на 75%. С увеличением удельного расхода масла на поверхности трения на 20% (от 5,65*10E-3 м3/м2*с до 6,8*10E-3 м3/м2*с) при давлении 2,06 МПа и постоянной частоте вращения 1000 1/мин установившаяся температура снижается на 15% (от 143 град. С до 125 град. С). При давлении 2,82 МПа и постоянном удельном расходе масла 6,8*10E-3 м3/м2*с увеличение частоты вращения на 100% (от 500 1/мин до 1000 1/мин) и соответственно мощности трения на 52% (от 16,33 кВт до 24,92 кВт) повышает установившуюся температуру диска на 19% (от 122 град. С до 145 град. С). На основе результатов экспериментальных исследований установлено, что увеличение мощности трения на 1 кВт за счет подъема давления на поверхности трения ФМ приводит к росту температуры фрикционного диска в среднем на 4 град. С, а за счет роста частоты вращения диска - в среднем на 2,5 град. С.