Мета роботи - покращення експлуатаційних параметрів нових та удосконалених існуючих конструкцій фрикційних вузлів стрічково-колодкових гальм бурових лебідок шляхом керування їхньою динамічною та тепловою навантаженістю. На захист виносяться наступні задачі: провести системний аналіз закономірностей зміни величин експлуатаційних параметрів різних типів фрикційних вузлів стрічково-колодкових гальм; - встановити закономірності зміни величин основних експлуатаційних параметрів різних типів фрикційних вузлів стрічково-колодкових гальм; - оцінити деформації набігаючої та збігаючої гілок стрічки і встановити їхній вплив на кутове переміщення кривошипа колінчастого вала гальма бурової лебідки; - запропонувати методику розрахунку кутового переміщення рухомих накладок на шківі для встановлення його впливу на стан пружних елементів у фрикційних вузлах нетрадиційного гальма при різних режимах гальмування; - розробити методику визначення раціональної величини кроку фрикційних накладок і спосіб їхнього розміщення по довжині стрічки для забезпечення прогнозованого перерозподілу питомих навантажень між парами тертя у фрикційних вузлах серійного гальма; - запропонувати конструкцію охолоджувального термоелектричного пристрою та спосіб вирівнювання теплонавантаженості пар тертя по довжині стрічки у серійному гальмі; - оцінити довговічність фрикційних накладок в нових та удосконалених конструкціях фрикційних вузлів стрічково-колодкових гальм бурових лебідок. ЗМІСТ Стор. ВСТУП 5 РОЗДІЛ 1 СТАН ПРОБЛЕМИ ТА ПОСТАНОВКА ЗАДАЧ ДОСЛІДЖЕНЬ 11 1.1 Типи фрикційних вузлів стрічково-колодкових гальм бурових лебідок та особливості їхньої експлуатаційної навантаженості 11 1.2 Аналіз сучасних досліджень динамічної та теплової навантаженості різних типів фрикційних вузлів гальм 18 1.2.1 3 нерухомими фрикційними накладками 18 1.2.2 3 рухомими фрикційними накладками 28 1.3 Довговічність фрикційних вузлів гальм 32 1.4 Методи і засоби покращення працездатності різних типів фрикційних вузлів гальм 37 1.5 Висновки і задачі досліджень 44 РОЗДІЛ 2 ТЕОРЕТИЧНЕ ОБГРУНТУВАННЯ ДОЦІЛЬНОСТІ ЗАСТОСУВАННЯ МЕТОДІВ І ЗАСОБІВ ПОКРАЩЕННЯ ЕКСПЛУАТАЦІЙНИХ ПАРАМЕТРІВ ФРИКЦІЙНИХ ВУЗЛІВ СТРІЧКОВО-КОЛОДКОВИХ ГАЛЬМ БУРОВИХ ЛЕБІДОК 47 2.1 Обгрунтування придатності фізичних моделей тертя стрічково- колодкового гальма з рухомими фрикційними накладками 47 2.2 Вплив на рівень експлуатаційних параметрів гальм 53 2.2.1 Величини співвідношення динамічних параметрів їхніх фрикційних вузлів 53 2.2.2 Конструктивних і експлуатаційних параметрів пар тертя 60 2.3 Аналітичне визначення експлуатаційних параметрів різних типів фрикційних вузлів стрічково-колодкових гальм 64 2.3.1 Зусиль натягів гілок гальмівної стрічки 64 2.3.2 Деформацій гальмівної стрічки 74 2.3.3 Загальної деформації елементів гальмівної системи 81 2.4 Засоби покращення основних експлуатаційних параметрів різних типів фрикційних вузлів стрічково-колодкових гальм 86 ВИСНОВКИ 90 РОЗДІЛ 3 ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНІ ДОСЛІДЖЕННЯ НАВАНТАЖЕНОСТІ РІЗНИХ ТИПІВ ФРИКЦІЙНИХ ВУЗЛІВ СТРІЧКОВО-КОЛОДКОВИХ ГАЛЬМ БУРОВИХ ЛЕБІДОК 92 3.1 Задачі та методика експериментальних досліджень 92 3.2 Вимоги до гальмівного стенда для дослідження фрикційних вузлів гальм та його робота 93 3.3 Порівняльна оцінка умов роботи різних типів фрикційних вузлів гальм 103 3.4 Вимірювання і визначення у фрикційних вузлах гальм параметрів навантаженості 114 3.4.1 Динамічних 114 3.4.2 Теплових 121 3.5 Результати експериментальних досліджень навантаженості фрикційних вузлів гальм 123 3.5.1 Динамічної 123 3.5.2 Теплової 130 3.6 Довговічність накладок різних типів фрикційних вузлів гальма 133 ВИСНОВКИ 137 РОЗДІЛ 4 МЕТОДИ І ЗАСОБИ ПОКРАЩЕННЯ ЕКСПЛУАТАЦІЙНИХ ПАРАМЕТРІВ РІЗНИХ ТИПІВ ФРИКЦІЙНИХ ВУЗЛІВ СТРІЧКОВО-КОЛОДКОВИХ ГАЛЬМ БУРОВИХ ЛЕБІДОК 140 4.1 Засоби покращення експлуатаційних параметрів фрикційних вузлів стрічково-колодкових гальм з накладками, розташованими 140 4.1.1 На гальмівній стрічці 140 4.1.2 На гальмівному шківі 146 4.2 Конструктивні рішення з керування навантаженістю фрикційних вузлів стрічково-колодкового гальма 156 4.2.1 Динамічною 156 4.2.2 Тепловою 165 4.3 Методи розрахунку експлуатаційних параметрів різних типів фрикційних вузлів стрічково-колодкових гальм бурових лебідок 171 4.4 Перспективні типи гальм та їхніх фрикційних вузлів для лебідок бурових установок 175 4.5 Деякі тенденції теорії, розрахунку та конструювання фрикційних вузлів стрічково-колодкових гальм бурових лебідок 181 4.6 Задачі подальших досліджень 186 ВИСНОВКИ 187 ЗАГАЛЬНІ ВИСНОВКИ 189 СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ 192 ДОДАТКИ 206