№72-13
Математичне обґрунтування ефективності гальмування шахтного локомотива при пульсуючому гальмівному моменті
А.Г. Моня1
1 Український державний університет науки і технологій, Дніпро, Україна
Coll.res.pap.nat.min.univ. 2023, 72:153-160
https://doi.org/10.33271/crpnmu/72.153
Full text (PDF)
АНОТАЦІЯ
Мета. Встановлення параметрів гальмівного моменту, що забезпечують високі гальмівні характеристики шахтного локомотива шляхом математичного моделювання гальмування шахтного локомотива дисковим гальмом, яке створює пульсуючий гальмівний момент.
Методика. Вимушені коливання елементів колісно-моторного блоку (КМБ) шахтного локомотива в процесі гальмування дисковим гальмом досліджені методами диференціального числення та математичного моделювання. Інтегрування системи диференціальних рівнянь виконано методом Рунґе-Кутта.
Результати. Виконано порівняльний аналіз гальмування шахтного локомотива дисковим гальмом, що створює на осі колісної пари постійний та пульсуючий синусоїдальний з різним числом періодів синусоїди за один оберт колісної пари гальмівні моменти. Доведено, що пульсуючий синусоїдальний гальмівний момент, створюваний на осі колісної пари, який 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, ніж сталий гальмівний момент. Показано, що пульсуючий гальмівний момент забезпечує зменшення часу гальмування та гальмівного шляху шахтного локомотива. Встановлено значення амплітуди коливань, що залежить від середнього значення моменту гальмування, та кількості періодів синусоїди за один оберт колісної пари, при яких досягається найбільший ефект.
Наукова новизна. Вперше розроблено математичну модель гальмування шахтного локомотива 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 при різних станах колії.
Практична значимість. Результати досліджень дозволяють встановити параметри дискового гальма з багатосекторним диском,розміщеним на осі колісної пари та на валу двигуна, що забезпечують найбільшу ефективність гальмування.
Ключові слова: шахтний локомотив, дискове гальмо, фрикційна пара, відносне ковзання, коефіцієнт зчеплення.
Перелік посилань
1. Проців В.В. (2009). Формування динамічної моделі шахтного шарнірно-зчленованого локомотива, що рухається в режимі гальмування. Науковий вісник Національного гірничого університету, 4, 76–83.
2. Таран, И.А., & Новицкий, А.В. (2014). Тормозные устройства шахтных локомотивов: монографія. Національний гірничий університет. https://core.ac.uk/download/pdf/48405061.pdf
3. Таран И.А. (1999). Математическая модель движения рудничного локомотива в условиях торможения.Вибрации в технике и технологиях, 3 (12), 47–49.
4. Блехман И.И. (1998). Что может вибрация?: О «вибрационной механике» и вибрационной технике: монография. Наука.
5. Сердюк, А.А., & Моня, А.Г. (2002). Разработка математической модели торможения шахтного локомотива дисковым тормозом. Гірнича електромеханіка та автоматика, 69, 127–132.
6. 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
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
