УДК 622.225.5                                                       Секция «Технические науки»

Подсекция «Горное дело»

Денищенко А.В.,

Национальный

горный университет, Украина

 

ДИНАМИКА ТОРМОЖЕНИЯ КАНАТНОЙ ДОРОГИ

 

На отечественных канатных напочвенных дорогах (далее ДКН), оборудованных гидроприводом, в качестве рабочего тормоза используется гидропередача, предохранительный тормоз – колодочного типа с гидравлическим приводом и пружинным замыканием.

Существующие нормы [1] ограничивают величину тормозного замедления  м/с, но при этом замедление при рабочем и предохранительном торможении не должно превышать величины, обусловленной возможностью проскальзывания каната по шкиву. Поскольку на практике часты случаи проскальзывания каната при правильно настроенном тормозе (при кратности тормозного момента ) необходимо установить допустимую величину замедления шкива в рассматриваемых условиях. В работе с помощью математической модели [2] исследован коэффициент динамичности системы (отношение максимального усилия в канате к установившемуся значению) при торможении.

Угловое замедление при предохранительном торможении:

,

где – суммарный крутящий момент, развиваемый гидромоторами;

 – статический  момент от нагрузки;  – момент сухого трения в гидромоторах;   – тормозной момент;   – момент инерции шкива.

         Крутящий момент:

,

где  – давление, соответственно, нагнетания и слива:  – рабочий объем мотора;  – число моторов.

         Статический момент:

,

где  – усилие, соответственно, набегающей на шкив и сбегающей ветвей каната;  – радиус шкива.

         Момент сухого трения:

,

где ,– механический к.п.д., соответственно, мотора и редуктора;   – число моторов;   – номинальный момент мотора.

         Тормозной момент:

,

где  – кратность тормозного момента;   – текущее время;  – время начала торможения;   – длительность торможения.

         При рабочем торможении изменение скорости шкива задается линейным законом аналогично пуску. При эксплуатации ДКН возможны два случая торможения: на подъеме и спуске (рис. 1). При торможении шкива, когда состав движется на подъем, происходит ослабевание каната, затем движение состава в обратную сторону. Более опасен спуск состава, когда верхний конец каната тормозится, а состав по инерции продолжает движение. Зависимость коэффициента динамичности от тормозного замедления представлена на рис. 2.

Анализ полученных зависимостей позволяет сделать следующие выводы:

наиболее опасным по динамическому фактору является предохранительное торможение при спуске состава;

допустимой величиной тормозного замедления следует считать: 0,8 м/с2 – при подъеме состава и 0,5 м/с2 – при его спуске.

 

 

 

              a)

 F, V

 

       

            

     1,2                            

4

 

                                                         

3

 

 

                                              

 

 

 

               0          5          10        15          20        25         30         35        40       45         50        55       t, c     

 

           

             б)

       F, V

 

    3

 

2

 

  1                              

4

 

 

 

 

 

                   

                                       0          5          10         15         20        25         30         35        40         45        50         55      t, c     

 

Рис. 1. Режим торможения ДКН : а) – на спуске; б) – на подъеме (1,2 – скорость, соответственно, шкива и состава; 3,4 – натяжение, соответственно, набегающей и сбегающей ветви каната)

 

 

 

 

         а)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

         б)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 2. Зависимость коэффициента динамичности () от тормозного замедления (): а) – режим подъема: б) – режим спуска (;)

 

Библиографический список

1.     Инструкция по безопасной эксплуатации рельсовых дорог  в угольных шахтах. – Макеевка: МакНИИ, 1986. – 14 с.

2.     Денищенко А.В. Обоснование математической модели динамики канатной напочвенной дороги // гірнича електормеханіка та автоматика. Наук.-техн. зб. – 1999. – №2 (61). – С.224-230.