Портал освітньо-інформаційних послуг «Студентська консультація»

  
Телефон +3 8(066) 185-39-18
Телефон +3 8(093) 202-63-01
 (093) 202-63-01
 studscon@gmail.com
 facebook.com/studcons

<script>

  (function(i,s,o,g,r,a,m){i['GoogleAnalyticsObject']=r;i[r]=i[r]||function(){

  (i[r].q=i[r].q||[]).push(arguments)},i[r].l=1*new Date();a=s.createElement(o),

  m=s.getElementsByTagName(o)[0];a.async=1;a.src=g;m.parentNode.insertBefore(a,m)

  })(window,document,'script','//www.google-analytics.com/analytics.js','ga');

 

  ga('create', 'UA-53007750-1', 'auto');

  ga('send', 'pageview');

 

</script>

Обгрунтування працездатності стрічково-колодкового гальма з рухомими фрикційними накладками бурової лебідки

Тип роботи: 
Автореферат
К-сть сторінок: 
30
Мова: 
Українська
Оцінка: 

гальма. Описано конструкцію гальмівного стенда, обладнаного системою фрикційних накладок, з'єднаних між собою пружними елементами, вимірювальне обладнання та методи вимірювання досліджувальних величин.

За одержаними результатами експериментальних досліджень після їхньої статистичної обробки згідно з вимогами РД-50-690-89 при довірливій вірогідності 0, 95 були побудовані графічні залежності.
Аналіз отриманих результатів показав наступне. В нетрадиційному модельному гальмі питомі навантаження у внутрішніх фрикційних вузлах набігаючої гілки стрічки в 2, 63 рази є більшими, ніж на збігаючій гілці при зусиллі натягу збігаючої гілки стрічки SЗ=400 Н. В серійному гальмі вказана відмінність становить 2, 73 рази. При SЗ=800 Н отримали відміну питомих навантажень по вищевказаних гілках гальмівної стрічки нетрадиційного і серійного гальм, відповідно, 4, 08 і 2, 82 рази, тобто перша величина в 1, 44 рази є більшою за другу. Це пояснюється тим, що у нетрадиційному гальмі посадка фрикційних накладок на робочу поверхню гальмівного шківа з попереднім натягом зумовлює появу початкового питомого навантаження у внутрішніх фрикційних вузлах, вплив якого на загальне питоме навантаження р із збільшенням зусилля затягування стрічки проявляється яскравіше.
Відхилення розрахункових величин питомих навантажень, що виникають на внутрішніх поверхнях накладок, від експериментальних становило приблизно 10%.
На основі проведених експериментальних досліджень питомих навантажень, що розвиваються у зовнішніх і внутрішніх фрикційних вузлах нетрадиційного гальма, а також за результатами розрахунків їхніх коефіцієнтів тертя (виконані по методиці, запропонованій канд. техн. наук С. В. Балаболіним) встановлено взаємозв'язок між раціональними значеннями часу гальмування, коефіцієнтами тертя і питомими навантаженнями. З аналізу отриманої взаємозалежності випливає, що для забезпечення ефективної роботи нетрадиційного гальма, різниця між питомими навантаженнями, у внутрішніх і зовнішніх фрикційних вузлах має бути не меншою 0, 1 МПа, а між коефіцієнтами тертя в цих вузлах – не меншою 0, 05. Перевищення вказаної величини по тисках зумовить відсутність першої стадії гальмування, а по коефіцієнтах тертя – третьої, що негативно вплине на ефективність і надійність гальма.
При порівнянні деформацій гальмівної стрічки і фрикційних накладок серійного гальма з нетрадиційним при SЗ=400 Н і SЗ=800 Н встановлено, що видовження гальмівної стрічки (приблизно на 25-30%) і радіальні деформації фрикційних накладок (на 10-15%) є більшими в нетрадиційному гальмі. На рис. 3 наведено інтенсивність лінійного спрацювання фрикційних накладок модельних серійного (а) і нетрадиційного (б) гальм від їхньої початкової товщини 30 і 15 мм після 150-ти гальмувань з однаковою інтенсивністю при SЗ=800 Н. Величина спрацювання робочих поверхонь помітно зменшується для накладок, які довільно потрапляють під збігаючу та набігаючу гілки гальмівної стрічки нетрадиційного гальма. З графічних залежностей (див. рис. 3) випливає, що при роботі накладок з початковою товщиною 30 мм відносне відхилення спрацювань зовнішніх і внутрішніх поверхонь накладок склало, відповідно, 18, 9% і 46, 1%. При роботі накладок з початковою товщиною 15 мм ці величини становлять 7, 5% і 3, 4%. Зменшення інтенсивності лінійного спрацювання фрикційної накладки пояснюється тим, що із зменшенням її початкової товщини зменшується жорсткість накладки, що значно полегшує процес її припрацювання.
В цілому ж спрацювання фрикційних накладок для нетрадиційного гальма на 25-30% є меншим, ніж для серійного. Результати стендових випробувань нетрадиційного гальма довели його працездатність, ефективність і надійність і дозволили встановити закономірності зміни експлуатаційних параметрів зовнішніх і внутрішніх фрикційних вузлів досліджуваного гальма на початковій і кінцевій стадіях гальмування.
В четвертому розділі розглянуто: загальні принципи керування працездатністю нетрадиційного гальма; вплив режимів гальмування на його працездатність без та з урахуванням дії гідродинамічного гальма; конструктивні рішення з керування динамічною і тепловою навантаженістю; методика розрахунку експлуатаційних параметрів гальма, а також задачі подальших досліджень. Ефективна робота нетрадиційного гальма в значній мірі залежить від режимів навантаження, які характеризуються значеннями усталеної кутової швидкості на початку гальмування, закономірностями зміни гальмівного моменту та інтенсивністю гальмування. Раціональний підбір перелічених вище експлуатаційних параметрів зумовить позитивний вплив на величину роботи тертя, яку виконує досліджуване гальмо і яка є найбільш об'єктивним критерієм його працездатності. Різноманітність режимів навантаженості гальм бурових лебідок при розрахунках можна звести до трьох: лінійного, параболічного і косинусоїдального, – тахограми яких описуються такими рівняннями:
 ;  ;  ,
де   t – поточні значення кутової швидкості гальмівного шківа, які відповідають вищевказаним тахограмам, та час її зміни.
Робота сил тертя під час гальмування визначається рівнянням  . Після інтегрування у часі в межах початкової та кінцевої стадій гальмування отримано аналітичні вирази сумарної роботи сил тертя за період гальмування для вказаних режимів:
лінійного  ; (6)
параболічного  ; (7)
косинусоїдального  , (8)
де w0 – усталена кутова швидкість гальмівного шківа на початку гальмування; em= w0/tk – середнє кутове прискорення за період гальмування.
Аналіз залежностей (6) ; (7) ; (8) проведено при w0=10; 20; 40 с-1. При цьому встановлено, що робота сил тертя для різних тахограм є різною: найбільшою – для лінійного, найменшою – для параболічного режимів. Якщо порівняти роботу при лінійному та косинусоїдальному режимах, то її відхилення становить 14%. При збільшенні кутової швидкості до w0 = 60 с-1 відносна зміна сил тертя складає 33%.
Таким чином, комбінація режимів обертання шківа уможливлює забезпечення раціонального режиму навантаження фрикційних вузлів нетрадиційного стрічково-колодкового гальма бурових лебідок за рахунок чергування поверхонь взаємодії. При цьому
Фото Капча