№70-11

Ефективність гальмування шахтного локомотива на затяжному уклоні пульсуючим гальмівним моментом

А.Г. Моня¹

¹ Український державний університет науки і технологій, Дніпро, Україна

Coll.res.pap.nat.min.univ. 2022, 70:118-125

Full text (PDF)

АНОТАЦІЯ

Метою роботи є розробка математичної моделі та дослідження процесу гальмування шахтного локомотива дисковим гальмом на затяжному ухилі при нелінійному гальмівному моменті.

Методи дослідження. Вимушені коливання елементів колісно-моторного блоку (КМБ) шахтного локомотива в процесі гальмування дисковим гальмом досліджені методами диференціального числення та математичного моделювання. При аналітичному розв’язанні диференціального рівняння теплопровідності в циліндричних координатах використані інтегральні перетворення Лапласа, Ханкеля з застосуванням теорії узагальнених змінних і методу подібності.

Результати. Доведено, що пульсуючий синусоїдальний гальмівний момент, створюваний на осі колісної пари, що дорівнює сумі сталої складової та амплітуди коливань змінної складової, помноженій на синус добутку числа періодів синусоїди за один оберт колісної пари на її кутову координату, забезпечує більш високі гальмівні характеристики шахтного локомотива на затяжному ухилі, ніж сталий гальмівний момент. Показано, що максимальне абсолютне значення ухилу колії, при якому температура робочої поверхні гальмівного диска не перевищить допустиме значення під час затяжного спуску для заданих довжини колії, швидкості та маси складу, при пульсуючому гальмівному моменті буде більше для різних станів рейкової колії.

Наукова новизна. Вперше розроблено математичну модель гальмування шахтного локомотива на затяжному ухилі дисковим гальмом, що створює на осі колісної пари пульсуючий гальмівний момент, який залежить від її кутової координати, з урахуванням нелінійної залежності коефіцієнта зчеплення від відносного ковзання, на базі якої показано ефективність дискового гальма з багатосекторним диском у порівнянні з дисковим гальмом з однорідним диском на затяжному ухилі при різних станах колії.

Практична значимість. Результати досліджень дозволяють встановити при вибраних параметрах дискового гальма з багатосекторним диском та дискового гальма з однорідним диском максимальне абсолютне значення ухилу колії, при якому температура робочої поверхні гальмівного диска не перевищить допустиме значення під час затяжного спуску для заданих довжини колії, швидкості та маси складу при різних станах рейкової колії.

Ключові слова: шахтний локомотив, дискове гальмо, фрикційна пара, відносне ковзання, коефіцієнт зчеплення.

Перелік посилань

1. Поляков, Н.С., & Новиков, Е.Е. (1973). Динамика шахтного рельсового транспорта. Наукова думка.

2. Ренгевич, А.А. (1961). Коэффициент сцепления шахтных электровозов. Вопросы рудничного транспорта, 5,227–246.

3. Дерюгин, О.В. (1998). Динамическая модель шахтного локомотива с упруго-вязкими продольными связями в ходовой части. Металлургическая и горнорудная промышленность, 3, 92–93.

4. Сердюк, А.А., & Моня, А.Г. (2002). Разработка математической модели торможения шахтного локомотива дисковым тормозом. Гірнича електромеханіка та автоматика, 69, 127–132.

5.Monia, A.G. (2019). Mathematical modeling of shaft locomotive braking with a pulsing brake moment for determining the characteristics of its drive. Гірнича електромеханіка та автоматика, 102, 49–53.
https://gea.nmu.org.ua/ua/ntz/archive/102/102_10.pdf

6. Таран, И.А., & Новицкий, А.В. (2014). Тормозные устройства шахтных локомотивов: монографія. Національний гірничий університет.
https://core.ac.uk/download/pdf/48405061.pdf

7. Процив, В.В., & Моня, А.Г. (2003). Экспериментальное определение характеристик сцепления шахтного локомотива в режиме торможения. Металлургическая и горнорудная промышленность, 2, 95–97.

8. Моня, А.Г. (2012) Интегрирование дифференциального уравнения теплопроводности для определения тепловой нагруженности дискового тормоза шахтного локомотива. Науковий вісник Національного гірничого університету, 3, 86-91.
https://nvngu.in.ua/index.php/uk/component/jdownloads/finish/33-03/522-monia/0