|
|
|
Calculul termic al franelor
Pentru studiul termic al franarii se vor analiza urmatoarele cazuri de franare: franare intensiva, franare indelungata, franari repetate effectuate la intervale de timp regulate si egale ca intensitate.
1 Franare intensive
Se considera ca intreaga cantitate de caldura degajata este preluata de frana neglijandu-se schimbul de caldura cu exteriorul. Conductibilitatea termica a garniturilor de frictiune fiind redusa, aproape intreaga cantitate de caldura este preluata de disc. Cresterea de temperatura, a discului la o franare intensiva de la o viteza la oprire este data de relatia:
unde: 
= coeficient ce
reprezinta fractiunea de caldura produsa si preluata
de tambur, in cazul franelor disc
=0.99 iar pentru
tambur 
=0,9..0,95
= greutatea tamburului (discului)
= caldura specifica a tamburului (discului) [kcal/kg 
C]
= coeficientii de repartitie a fortei de franare pe punti
= numarul rotilor franate echipate cu frane tambur (disc)
Este recomandabil ca la o
franare intensive de la 30 km/h pana la oprire, 
sa nu depaseasca 
C. Se considera forma simplificata a discului:
Daca discul se
confectioneaza din fonta cenusie, densitatea materialului va fi 
Masa discului (vezi anexa):
Greutatea discului:
Masa tamburului (vezi anexa) se calculeaza:
2 Franarea indelungata
Cu ajutorul relatiei se poate aproxima temperature maxima a tamburului (discului) in cazul franarii indelungate:
unde:
= coeficientul de repartitie al caldurii intre
garniturile de frictiune si tambur (disc)
(= 1 daca se considera garniturile ca fiind izolatoare);
= densitatea fluxului de caldura in 
si care se determina cu relatia:
ρ = densitatea meterialului tamburului (disc) [kg/m3]
c = caldura specifica a tamburului (discului) [kcal/kg 0C]
af = deceleratia la franare [m/s2]
v = viteza de deplasare a autovehiculului [km/h]
αt = difazitatea termica [m/s2] pentru determinarea sa se alege din tabelul 4.5 valoarea conductivitatii termice ca fiind =52.2 W/m*0C.
Pentru franele disc vom avea:
Pentru franele cu tambur vom avea:
Se alege 
si 
.
Temperatura maxima a discului va fi:
Temperatura maxima a tamburului va fi:
Temperaturile maxima nu
trebuie sa depaseasca 300
.
3 Franari repetate
Relatia: 
determina cresterea de
temperatura.
= energia absorbita la o singura franare. Cresterea de
temperatura obtinuta la frane, daca autovehiculul este franat de la 30km/h pana
la oprire s-a calculat la punctual 1.
Temperatura de saturatie a tamburului (discului) este:
unde:
t= temperatura mediului
ambient: 
b = coeficient ce caracterizeaza
conditiile de racier ale franelor (b=0,001..0,004
, valorile superioare corespund unor frane cu ventilatia mai
buna (frana cu disc)
= intervalul dintre franari
Se alege =30[s]
Pentru franele disc: 
Pentru franele
tambur: 
Este recomandabil ca
temperaturile limita sa nu depaseasca 
ceea ce se si
realizeaza.
