книги из ГПНТБ / Ревизия, наладка и испытание тормозных устройств шахтных подъемных машин И. С. Найденко.1960 - 16 Мб
.pdf
окзямпляр -Ч.ит. аила
И. С. НАИДЕНКО
РЕВИЗИЯ, НАЛАДКА И ИСПЫТАНИЕ
ТОРМОЗНЫХ УСТРОЙСТВ ШАХТНЫХ ПОДЪЕМНЫХ МАШИН
ГОСУДАРСТВЕННОЕ НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ИЗДАТЕЛЬСТВО
ЛИТЕРАТУРЫ ПО ГОРНОМУ ДЕЛУ
Москва 1960
АННОТАЦИЯ
В книге изложены новейшие методы .ревизии, наладки ц.испытания тормозны_х.устройств шахтных подъемных машин отечественного и зарубежного из готовления. Систематизированы основные расчеты и способы оценки качества торможения подъемных машин. Кроме этого, в книге описаны наиболее ча сто встречающиеся неполадки действующих тормоз ных устройств и способы их устранения.
Книга содержит большое количество фактичес кого материала и может быть ценным пособием по увеличению безопасности и надежности работы подъ емных установок.
Книга предназначена для монтажников, налад чиков, механиков шахт и проектировщиков шахтных подъемных машин угольной и других отраслей про мышленности.
ГОС ПУБЛИЧНАЯ |
| |
Л - *) |
•* — |
кУЧНЭ--‘ СКАЯ I |
JljQ W Э |
Хл |
|
СССР |
| |
|
|
III
и 303
ВВЕДЕНИЕ
Основным средством защиты и управления шахтных подъем
ных машин являются тормозные устройства, совершенство конструкции которых в значительной степени определяет на
дежность и безопасность работы всей подъемной установки. Анализ аварий подъемных машин на шахтах показывает, что большинство их происходит именно по причине неисправности или несовершенства тормозных устройств, не выявленных и не устраненных своевременно.
В настоящее время на подъемных машинах угольной и руд ной промышленности СССР работает около десяти различных типов пневматических и свыше пятнадцати типов гидравличес ких тормозных устройств.
Основной целью ревизии, наладки и испытания тормозных устройств подъемных машин является приведение и поддержа
ние их в соответствии с требованиями Правил безопасности и. инструкцией по ревизии, наладке и испытанию шахтных подъемных установок, утвержденной 23 декабря 1954 г. бывш.
Министерством угольной промышленности СССР, Однако не всегда это легко удается. Особенно трудно это сделать из-за противоречивости некоторых показателей, при помощи которых производится оценка качества торможения подъемных машин при различных режимах их работы.
Поэтому ревизия и наладка тормозных устройств подъемной
машины часто требует решения наладчиком сложных вопросов.
Настоящая книга является одной из первых попыток обоб щить опыт передовых наладочных бригад, монтажных и нала дочных цехов заводов-изготовителей подъемных машин, специа лизированных лабораторий и отделов научно-исследовательских
и 'проектно-конструкторских институтов и других организаций по ревизии, наладке и испытанию тормозных устройств шахт ных подъемных машин. Кроме этого, в книге излагается описа ние способов определения характеристик тормозных устройств, уточнены требования к ним и разработаны способы оценки качества торможения подъемных машин.
Книга предназначена в качестве пособия для инженернотехнического персонала, занимающегося проектированием, на ладкой и эксплуатацией шахтных .подъемных машин.
Автор выражает благодарность инженерам С. И. Калиш,
Л. Т. Максимову, Н. И. Шаповалову и М. М. Федорову за
ряд ценных указаний, сделанных ими при чтении рукописи
настоящей книги.
Глава I
ОСНОВНЫЕ СВЕДЕНИЯ О ТОРМОЗНЫХ УСТРОЙСТВАХ
§ 1. НАЗНАЧЕНИЕ ТОРМОЗНЫХ УСТРОЙСТВ
Тормозное устройство современной шахтной подъемной ма
шины — одно из самых |
сложных |
и самых |
ответственных |
||
устройств всей подъемной установки. |
|
||||
Каждое тормозное устройство подъемной машины предназ |
|||||
начено для: |
|
|
|
|
|
1) |
обеспечения заданного режима движения подъемных со |
||||
судов |
и фиксирования |
их |
в требуемом положении (рабочее |
||
торможение); |
|
случае |
нарушений, |
могущих стать |
|
2) |
остановки машины в |
||||
причиной аварии (предохранительное торможение).
Для выполнения этих операций каждое тормозное устрой ство должно иметь рабочий и предохранительный тормоза. Кроме того, на случай регулировки положения барабанов или ремонта тормозного устройства в каждой подъемной машине должен быть стопорный тормоз или специальные стопорные
устройства (форкопф и т. п.). Многие тормозные устройства не имеют раздельных рабочих и предохранительных тормозов, однако каждое из них имеет раздельные и не зависимые друг от друга механизмы включения привода для осуществления ра бочего и предохранительного торможения подъемных машин.
Для пояснения функций вышеуказанных тормозов рассмот
рим уравнение движения подъемной машины, которое при выключенном приводном электродвигателе имеет следующий
вид: |
|
|
|
(1) |
Мг± Л4СТ —JMe = O, |
|
|||
где Л4Т—тормозной |
момент |
на валу органа |
навивки, |
кг.и; |
/Ист — статический |
момент |
вращения на |
этом же |
валу |
(знак плюс для подъема, знак минус для спуска груза), кгм;
5
JM — момент инерции движущихся частей подъемной уста новки, приведенный к оси вращения органа навив ки, кгм-сек2;
е* —угловое замедление системы, сек2.
Рабочий тормоз подъемной машины имеет регулируемый механический привод — источник тормозного усилия с независи мым способом включения его и предназначен для участия в процессе осуществления заданного режима движения подъем ных сосудов и фиксирования .их в требуемом положении.
Из уравнения (1) для случая рабочего торможения можно
написать |
|
|
s = |
. |
(2) |
|
Jм |
|
Если принять 7Ит = 0, то |
е = + |
. |
Во многих случаях это замедление даже мри подъеме груза является недостаточным для нормальной остановки подъемных сосудов, поэтому необходимо участие рабочего тормоза в пе риод остановки машины.
Рабочий тормоз является основным и наиболее ответствен ным элементом в системе управления подъемной машины.
Предохранительный тормоз шахтной подъемной машины имеет грузовой привод — источник тормозного усилия с незави
симым способом включения его и предназначен для остановки машины в случае наличия нарушений, могущих стать причиной аварии подъемной установки.
Рассматривая уравнение (1) для данного случая и приняв:
/м = mR26 ; |
(3) |
|
получим |
|
(5) |
Л1Т - mR6a + Мст, |
||
откуда |
|
(6) |
а = |
СТ-, |
|
mR6 |
|
|
где m — масса вращающихся и |
поступательно |
движущихся |
частей подъемной установки, приведенная к ок |
||
ружности навивки каната на барабан,— сек2-, |
||
а — замедление поступательно движущихся частей подъ |
||
емной установки, м/сек2; |
|
|
R6 — радиус навивки каната |
на барабан, м. |
|
В соответствии с требованиями действующих |
Правил безо |
|
пасности величины Мт и а при предохранительном торможении должны иметь строго определенное значение, а действие тормоза
6
не должно -сопровождаться заметными упругими колебаниями
его деталей.
Предохранительный тормоз является исполнительным орга ном защитных устройств подъемной машины.
Включение рабочего и предохранительного тормоза может производиться вручную и автоматически. Ручное включение обоих тормозов производится машинистом, автоматическое — специальными устройствами. Так, автоматическое включение
предохранительного тормоза происходит при срабатывании устройств защиты подъемной установки. Рабочий тормоз авто матически может управляться только при помощи регуляторов хода.
§ 2. КРАТКАЯ КЛАССИФИКАЦИЯ ТОРМОЗНЫХ УСТРОЙСТВ
Тормозные устройства подъемных машин имеют две основ ные части:
1)исполнительный орган тормоза,
2)привод тормоза.
В свою очередь, каждая |
часть может быть подразделена |
на составляющие элементы, |
которые имеют различные формы |
ипринципы действия.
Вкачестве источника тормозного усилия для механического привода рабочего тормоза на подъемных -машинах применя ются: тормозной груз, сжатый воздух, масло под давлением,
электроэнергия и пружины.
Соответственно рабочие тормоза могут быть разделены на
грузовые, пневматические, гидравлические, электромеханичес
кие и пружинные.
Вкачестве источника тормозного усилия при предохрани тельном торможении на современных тормозных приводах применяется:
1)сила веса тормозного груза;
2)комбинированная сила от применения веса тормозного
груза и одного из указанных выше источников силы тормозного
усилия;
3) сила пружин, применение которых в данном случае не допускается действующими в СССР Правилами безопасности.
Аналогично рабочим тормозам предохранительные тормоза могут быть также разделены на соответствующие группы.
Таким образом, в настоящее время все тормозные устрой ства шахтных подъемных машин в зависимости от источников силы торможения или оттормаживания могут быть подразде лены на следующие шесть основных групп: грузовые, пневма тические, гидравлические, пружинные, электромеханические и комбинированные.
Тормозные устройства, имеющие при предохранительном торможении перемещение деталей привода тормоза с ускоре
нием, превышающим ускорение свободного падения, принято называть быстродействующими. К таким тормоза>м относится большинство комбинированных и пружинных тормозных
устройств.
Следует отметить, что конструкция привода рабочего тор
моза настолько важна для подъемной машины, что в послед нее время в горношахтной практике ее принято считать за основную отличительную черту подъемных машин от лебедок.
Так, наличие рабочего тормоза с регулируемым механическим приводом указывает на то, что на данной подъемной установке применяется подъемная машина; отсутствие такого типа при вода указывает, что на подъемной установке применена лебед ка. В настоящей работе не рассматриваются тормоза, приме
няемые на лебедках.
На. подъемных 'машинах применяются исполнительные орга ны тормозов следующих видов:
1)с угловым перемещением тормозных колодок;
2)с поступательным перемещением тормозных колодок.
Всвою очередь, каждый из этих видов исполнительных
органов тормозов может быть еще подразделен по различным показателям. Все они колодочного типа и действуют на тор мозные ободья, соединенные непосредственно с органами на вивки канатов.
Исполнительные органы тормозов с поступательным пере мещением колодок применяются на крупных, а с угловым перемещением — на малых подъемных машинах. Однако с пере ходом на прессмассовые тормозные -колодки область приме
нения исполнительных органов с угловым перемещением коло док значительно расширяется.
На современных подъемных машинах применяются меха нические тормозные устройства с пневматическим и гидравли ческим приводом.
Первые отечественные машины с пневматическим приводом тормоза были изготовлены на Ново-Краматорском машино строительном заводе (НКМЗ) в 1934—1935 гг.
За прошедший период эти тормозные устройства были зна чительно улучшены и доведены до высокой степени совершен ства.
Тормозные устройства с гидравлическим приводом впервые были применены в 1936—1937 гг. заводом им. XV-летия ЛКСМУ
на малых подъемных машинах с диаметром барабана не более
3 м. За основу указанного привода были приняты предложе
ния проф. В. Б. Уманского. С тех пор гидравлические приводы
были также несколько раз реконструированы и значительно
улучшены.
В настоящее время на шахтах СССР эксплуатируется зна чительное количество импортных тормозных устройств, кото
8