Криштопа Людмила Іванівна. Навантаженість багатопарних фрикційних вузлів гальмівних систем бурових лебідок : Дис... канд. техн. наук: 05.05.12 / Івано-Франківський національний технічний ун-т нафти і газу. — Івано-Франківськ, 2006. — 233арк. : рис., табл. — Бібліогр.: арк. 161-177.
Анотація до роботи:
Криштопа Л. І. „Навантаженість багатопарних фрикційних вузлів гальмівних систем бурових лебідок”. Рукопис.
Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.05.12 – машини нафтової та газової промисловості. – Івано-Франківський національний технічний університет нафти і газу. – Івано-Франківськ, 2006.
Дисертаційна робота присвячена зниженню динамічної та теплової навантаженостей стрічково-колодкових гальм лебідок бурових установок за рахунок використання нового типу фрикційного вузла стрічково-колодкового гальма.
Виконаний математичний опис динамічних процесів на першій та другій стадіях гальмування нового типу фрикційного вузла та отримані аналітичні залежності для визначення його основних експлуатаційних і конструктивних параметрів: сил тертя, зусиль натягів набігаючої і збігаючої гілок стрічки, гальмівних моментів, радіуса та ширини ободу гальмівного шківа. Розроблений метод для визначення теплових втрат від поверхонь гальмівних шківів.
У результаті проведених експериментальних досліджень нового багатопарного фрикційного вузла гальма встановлені: закономірності зміни питомих навантажень, поверхневих температур, коефіцієнтів тертя, зношування зовнішніх і внутрішніх поверхонь фрикційних вузлів гальма; закономірності впливу статичного та динамічного коефіцієнтів взаємного перекриття зовнішніх та внутрішніх пар тертя на величини сил тертя, коефіцієнти тертя, поверхневі температури та тривалості гальмування на різних стадіях.
Для зниження теплової навантаженості фрикційних вузлів стрічково-колодкових гальм бурових лебідок, розроблена конструкція охолодження гальмівного шківа за рахунок використання термоелектричного ефекту.
При теоретичних та експериментальних дослідженнях навантаженості нових багатопарних фрикційних вузлів стрічково-колодкових гальм бурових лебідок у стендових умовах одержані наступні результати:
Доведена необхідність переходу від однієї до двох пар тертя на підставі того, що дві поверхні у багатопарних фрикційних вузлах, мають більшу фізичну площу взаємодії, ніж площа взаємодії фрикційних вузлів у серійному гальмі, що дозволяє зменшити питомі навантаження в парах тертя. Процес гальмування багатопарних фрикційних вузлів гальма складається з двох стадій, першими взаємодіють зовнішні („робоча поверхня гальмівної стрічки – зовнішня поверхня накладки”) пари тертя, а потім – внутрішні („внутрішня поверхня накладки – робоча поверхня шківа”). При цьому питомі навантаження на внутрішніх парах тертя є меншими, ніж на зовнішніх парах тертя, що зумовлено різними площами взаємодії, а коефіцієнт тертя у внутрішніх парах тертя є більшим, ніж у зовнішніх, завдяки реалізації принципу раціонального підбору площ зовнішньої та внутрішньої поверхонь накладки.
Удосконалено теорію взаємодії багатопарних фрикційних вузлів стрічково-колодкового гальма бурових лебідок на першій та другій стадіях гальмування та отримані аналітичні залежності для визначення сил тертя, зусиль натягів набігаючої і збігаючої гілок стрічки та гальмівних моментів, які розвиваються внутрішніми і зовнішніми парами тертя. На основі динамічної та теплової навантаженості останніх визначено раціональні конструктивні параметри гальмівного шківа (радіус та ширина ободу).
У результаті проведених експериментальних досліджень модельного стрічково-колодкового гальма з багатопарними фрикційними вузлами, накладки в яких на шківі з’єднані по типу „ластівчин хвіст”, встановлені:
закономірності зміни питомих навантажень, поверхневих температур, коефіцієнтів тертя та інтенсивність лінійного зношування на зовнішніх і внутрішніх поверхнях фрикційних накладок гальма;
закономірності впливу статичного та динамічного коефіцієнтів взаємного перекриття зовнішніх та внутрішніх пар тертя на величини сил тертя, коефіцієнти тертя, поверхневі температури та тривалості гальмування на різних стадіях.
Вперше встановлено, що поверхневі температури нової конструкції фрикційного вузла гальма, у порівнянні з серійним гальмом, в середньому, зменшуються на 20-25 %, а зношування фрикційних накладок – на 15-20 %.
Вперше запропоновано температурний метод для визначення теплових втрат від поверхонь гальмівного шківа радіаційним, конвективним (природним і примусовим) та кондуктивним теплообміном.
Для зменшення теплових напружень у ободі гальмівного шківа запропоновано удоско-налену конструкцію охолодження гальмівного шківа за рахунок використання термоелектричного ефекту та розбірної конструкції шківа, складеного з напівкілець з n- та p- типів провідності.
