Мета роботи - підвищення ефективності роботи стрічково-колодкових гальм бурових лебідок шляхом зниження динамічної і теплової навантаженостей за рахунок використання багатопарних фрикційних вузлів. На захист виносяться наступні задачі: - розробити елементи теорії взаємодії багатопарних фрикційних вузлів ' гальма; - встановити закономірності зміни основних експлуатаційних параметрів багатопарних фрикційних вузлів стрічково-колодкового гальма; - виконати розрахунок основних раціональних конструктивних параметрів багатопарних фрикційних вузлів стрічково-колодкового гальма; - оцінити зношування накладок у багатопарних фрикційних вузлах гальма; - розробити метод розрахунку теплових втрат від гальмівних шківів бурових лебідок; - удосконалити метод зниження теплової навантаженості на поверхнях пар ' тертя стрічково-колодкових гальм шляхом використання ефекту Пельтьє. ЗМІСТ стор. ВСТУП 5 РОЗДІЛ 1 АНАЛІЗ УМОВ ТА НАВАНТАЖЕНОСТІ РІЗНИХ ТИПІВ ФРИКЦІЙНИХ ВУЗЛІВ У СТРІЧКОВО-КОЛОДКОВИХ ГАЛЬМАХ БУРОВИХ ЛЕБІДОК 10 1.1. Конструктивні особливості різних типів фрикційних вузлів у стрічково-колодкових гальмах та режими їхньої роботи 10 1.2. Аналіз методик розрахунку навантаженості різних типів фрикційних вузлів гальм 20 1.2.1. Динамічної 20 1.2.2. Теплової 27 1.3. Зношування поверхонь фрикційних вузлів гальм 34 1.4. Вимоги до критеріїв працездатності для різних типів фрикційних вузлів гальм 38 1.5. Висновки та задачі досліджень 41 РОЗДІЛ 2 ТЕОРЕТИЧНІ ДОСЛІДЖЕННЯ НАВАНТАЖЕНОСТІ БАГАТОПАРНИХ ФРИКЦІЙНИХ ВУЗЛІВ СТРІЧКОВО- КОЛОДКОВОГО ГАЛЬМА БУРОВОЇ ЛЕБІДКИ 42 2.1. Перехід від однієї до двох пар тертя у фрикційних вузлах гальма 42 2.2. Стрічково-колодкові гальма з багатопарними фрикційними вузлами: конструкція та робота 44 2.3. Динамічна навантаженість фрикційних вузлів стрічково-колодкових гальм бурових лебідок з багатопарними фрикційними вузлами, з'єднаними по типу "ластівчин хвіст" 48 '2.3.1. Розрахунок сил тертя на зовнішніх та внутрішніх поверхнях фрикційних вузлів гальм 48 2.3.2. Визначення зусиль натягу гальмівної стрічки та гальмівного моменту 51 2.3.3. Визначення умов реалізації стадій гальмування на зовнішніх та внутрішніх парах тертя у фрикційному вузлі 54 2.4. Теплова навантаженість та втрати енергії гальмівним шківом 58 Висновки 66 РОЗДІЛ З ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНІ ДОСЛІДЖЕННЯ НАВАНТАЖЕНОСТІ БАГАТОПАРНИХ ФРИКЦІЙНИХ ВУЗЛІВ СТРІЧКОВО- КОЛОДКОВИХ ГАЛЬМ БУРОВИХ ЛЕБІДОК 68 3.1. Задачі і методика експериментальних досліджень 68 3.2. Експериментальний гальмівний стенд для дослідження багатопарних фрикційних вузлів 73 3.3. Вплив особливостей конструкції основних елементів багатопарних фрикційних вузлів на їхню навантаженість 83 3.4. Вимірювання та визначення у багатопарних фрикційних вузлах параметрів навантаженостей 88 3.4.1. Динамічних 88 3.4.2 .Теплових 93 3.5. Аналіз результатів експериментальних досліджень навантаженості багатопарних фрикційних вузлів модельного стрічково-колодкового гальма 96 3.5.1. Дослідження впливу на навантаженість пар тертя гальма основних експлуатаційних параметрів 96 3.5.1.1. Швидкості ковзання 96 3.5.1.2. Питомих навантажень 100 3.5.1.3. Поверхневої температури 105 3.6. Визначення зношування фрикційних накладок гальма 108 Висновки 111 РОЗДІЛ 4 ЗАСОБИ ЗНИЖЕННЯ НАВАНТАЖЕНОСТІ РІЗНИХ ТИПІВ ФРИКЦІЙНИХ ВУЗЛІВ СТРІЧКОВО-КОЛОДКОВИХ ГАЛЬМ БУРОВИХ ЛЕБІДОК 113 4.1. Умови обмеження навантаженості багатопарних фрикційних вузлів стрічково-колодкових гальм бурових лебідок 113 4.2. Визначення для гальмівних шківів 119 4.2.1. Теплових втрат 119 4.2.2. Раціональних конструктивних параметрів 133 4.3. Зниження теплової навантаженості фрикційного контакту за рахунок самоохолоджуваного гальмівного шківа 138 4.4. Економічна ефективність від використання багатопарних фрикційних вузлів у стрічково-колодкових гальмах бурових лебідок 143 4.5. Шляхи покращення експлуатаційних параметрів фрикційних вузлів стрічково-колодкових гальм 152 4.6. Задачі подальших досліджень 157 Висновки 158 ЗАГАЛЬНІ ВИСНОВКИ 159 СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ 161 ДОДАТКИ 178