Thermal study in three vented brake discs, using the finite element analysis

• Ricardo Andrés García-León ^[1]
  1. [1] Universidad Francisco de Paula Santander

     Universidad Francisco de Paula Santander

     Colombia

     
• Localización: DYNA: revista de la Facultad de Minas. Universidad Nacional de Colombia. Sede Medellín, ISSN 0012-7353, Vol. 84, Nº. 200, 2017, págs. 19-27
• Idioma: inglés
• Títulos paralelos:
  • Estudio térmico en tres frenos de disco ventilados, utilizando el análisis de elementos finitos
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• Resumen
  • español

    Durante el proceso de frenado, el calor producido por la fricción entre las pastillas de freno y el disco no es disipado rápidamente, esto depende de la geometría y del material de fabricación. Por consiguiente, en el freno de disco cuando se provoca un frenado muy fuerte, se pueden acumular grandes cantidades de calor en un corto tiempo, produciéndose altos gradientes de temperatura. Bajo estas condiciones, la funcionalidad y la seguridad del sistema de freno pueden estar comprometidos. El objetivo de esta investigación es simular el comportamiento de la temperatura entre la superficie del disco y los canales de ventilación en tres frenos de disco autoventilados, con la finalidad de comparar los resultados adquiridos matemáticamente con los obtenidos en el Análisis de Elementos Finitos (F.E.A) con apoyo del Software Solidworks Simulation. Los resultados demuestran que los discos se pueden utilizar de manera efectiva en condiciones de trabajo extremo, además de garantizar altos niveles de seguridad. Teniendo en cuenta la realización de óptimos mantenimientos y la calidad del sistema de frenado.

  • English

    During the braking process, the heat produced by the friction between the brake pads and the disc is not quickly dissipated, this depends on the geometry and material of manufacture. Therefore, in the disc brake when a strong braking is caused, they can accumulate large amounts of heat in a short time, producing high temperature gradients. Under these conditions, functionality and safety of the brake system may be compromised. The objective of this research is to simulate the behavior of the temperature between the disk surface and the ventilation channels in three brakes ventilated disc, in order to compare the results obtained mathematically with those obtained in the Finite Element Analysis (F.E.A) with help Solidworks Simulation Software. The results show that the disks can be used effectively in extreme work conditions, while ensuring high levels of security. Given optimal performing maintenance and quality of the braking system.