Разработка модели контактного взаимодействия колодочного тормоза с барабаном шахтной подъемной машины

Abstract

Об’єкт досліджень – процес гальмування шахтної підіймальної машини.Мета роботи – розробка моделі контактної взаємодії колодкового гальма з барабаном при гальмуванні шахтної підіймальної машини з урахуванням кінцевої згинальної жорсткості балки та впливу сил тертя на розподіл контактного тиску задля створення рекомендацій з розробки раціональної конструкції гальмівної балки.Досліджено області застосовності гіпотез про абсолютно жорстку балку та відсутність впливу сил тертя на розподіл контактного тиску при розрахунку гальм шахтних підіймальних машин. Розроблено фізичну та математичну моделі контактної взаємодії гальмівної балки з барабаном при гальмуванні шахтної підіймальної машини. За допомогою методу виключення і методу Ейлера отримано закони розподілу контактного зусилля, зусилля в вертикальній стійці і гальмівного моменту для процесу гальмування. Розроблені рекомендації з використання різних моделей процесу гальмування дозволяють вибрати раціональну модель для розрахунку гальмівної балки методом кінцевих елементів.

Объект исследований – контактное взаимодействие колодки с ободом барабана при торможении шахтной подъемной машины.Цель работы – разработать модели контактного взаимодействия колодочного тормоза с барабаном при торможении шахтной подъемной машины с учетом конечной изгибной жесткости балки и влияния сил трения на распределение контактного давления для создания рекомендаций по разработке рациональной конструкции тормозной балки.Исследованы области применимости гипотез о абсолютно жесткой балке и отсутствии влияния сил трения на распределение контактного давления при расчете тормозов шахтных подъемных машин. Разработаны физическая и математическая модели контактного взаимодействия тормозной балки с барабаном при торможении шахтной подъемной машины. С помощью метода исключения и метода Эйлера получены законы распределения контактного усилия, усилия в вертикальной стойке и тормозного момента для процесса торможения. Разработанные рекомендации по использованию разных моделей процесса торможения позволяют выбрать рациональную модель для расчета тормозной балки методом конечных элементов.

The object of research is the contact interaction of the shoe with the rim of the drum during braking of the mine hoisting machine.The aim of the work is to develop models of contact interaction between the brake shoe and the drum during braking of the mine hoisting machine, taking into account the flexural rigidity of the beam and the effect of frictional forces on the distribution of the contact pressure to create recommendations for the development of a rational design of the brake beam.Areas of applicability of hypotheses about an absolutely rigid beam and the absence of influence of frictional forces on the distribution of contact pressure in calculating the brakes of mine hoisting machines are investigated. The physical and mathematical models of the contact interaction of the brake beam with the drum during braking of the mine hoisting machine are developed. Using the exclusion method and the Euler method, the laws of distribution of the contact force, the force in the vertical rack and the braking torque for the braking process are obtained. The developed recommendations on the use of different models of the braking process make it possible to choose a rational model for the calculation of the brake beam by the finite element method.