带式输送机盘式制动器制动盘瞬态温度场研究

结合带式输送机盘式制动器的实际工况,充分考虑移动热源和热流耦合作用,利用传热学基本理论,建立摩擦副传热数学模型,并对制动过程中制动盘的瞬态温度场进行数值计算和试验研究。结果表明,制动盘的表面温度呈现先升后降的动态过程,最高温度出现在制动结束前某一时刻;制动盘在轴向和径向均存在较大的温度梯度,表面温度随摩擦半径增大而增大。仿真结果与试验结果较好地吻合,两者最大误差为4.43%,验证了数值模拟的正确性。     

矿用带式输送机盘式制动器瞬时温度场仿真分析与实验研究

根据盘式制动器的结构、工作原理以及带式输送机的运行理论,在传热学和摩擦学的理论基础上,建立了制动盘热传递的数学模型,以确定热载荷的加载方式。借助ANSYS仿真工具对制动盘进行了热载荷的加载,得到整个制动过程中制动盘的瞬时温度场分布情况。搭建实验台,利用相同的理论与方法对制动盘瞬时温度场进行了仿真和实验测试研究,最终通过实验结果验证了所使用的有限元仿真分析方法的正确性和可行性。为煤矿用带式输送机制动器的设计和结构优化提供了理论依据。     

带式输送机的盘式制动器瞬态温度场分析

针对带式输送机中盘式制动器因摩擦生热导致的制动性能降低问题,进行了摩擦副之间的瞬态温度场分析,并提出了制动盘的结构优化方案。基于COMSOL的热力耦合方法,对制动器的瞬态温度场进行了计算,得到了摩擦副的最高温度与径向温度分布。通过对带式输送机单次制动过程的100s模拟,得出了摩擦副的产热与散热特性。通过对制动盘轴向尺寸的优化,将制动器瞬时最高温度降低了35%。     

盘式制动器制动盘扭振特性的试验研究

盘式制动装置常用于矿井提升机、带式输送机的制动系统,盘式制动器制动盘的扭振特性影响着系统制动过程的平稳性。为了降低制动抖动和噪音,利用所搭建的盘式制动装置实验台,对盘式制动器制动盘的扭转振动特性进行试验研究,通过频谱分析得到制动盘的扭振固有频率值。研究成果为改善盘式制动器的制动性能和结构的合理设计提供可靠的试验依据。     

带式输送机制动张力的计算方法

上运或水平带式输送机使用摩擦式制动装置后,带式输送机由稳定运行工况过渡到逆止工况或减速制动工况,输送带张力也有了相应的变化,张力对带式输送机安全可靠运行、部件选型优化至关重要。结合2个工程实例,通过研究不同工况下逆止力与不打滑条件计算方法、制动力与不打滑条件计算方法,得出不同工况下张力的计算方法,并用Overland Conveyor Belt Analyst仿真软件对相关计算过程及结果进行验证。     

基于ANSYS起重机盘式制动器循环制动温度场分析

为探究起重机用盘式制动器因循环工作制动引起的制动盘温升和制动失效事故机理,首先以制动功理论、有限元热机耦合理论推导制动盘温升计算模型,在此基础上利用有限元软件ANSYS建立模型,施加经理论计算得到的制动力矩、时间和比压等边界条件,模拟经6次循环制动引起的制动盘温度场变化。得到每次制动后的温度场分布和经6次制动的温升曲线,并探究不同制动工况对仿真结果的影响,最后以摩擦因数的热衰退为依据对温升曲线进行修正,提出了制动盘饱和温度的概念。研究成果为起重机盘式制动器热衰退的机理探讨、制动失效事故的预防和制动器工作级别的划分提供理论基础,对起重机机构的设计和整机安全防护具有一定的理论参考价值。     

矿用带式输送机盘式制动器的温度场仿真分析与试验测试

分析了带式输送机盘式制动器在制动过程中热量的产生及传导过程并进行了理论计算,确定了热流量的加载方式。在Workbench有限元分析软件中进行了制动过程的仿真和模拟,同时进行了试验测试。仿真和试验的一致性揭示了实心盘式制动器和通风盘式制动器温度场的分布和变化规律。     

煤矿用长运距大运量带式输送机的制动动态分析

在设计大型带式输送机时,应采用动态设计方法,从分析弹性波在输送带中的传播规律入手,计算过渡过程的动载荷及构件的动力响应和输送机的制动时间,建立制动条件,优化制动方案,改善输送机制动运行条件,达到最佳的技术状态与经济效果。     

向下运输的带式输送机制动动力学计算

为深入研究下运输送机的制动动力学计算方法,从输送带动张力计算入手,根据输送机的不打滑条件,研究了向下运输的输送机正常工作时的制动圆周力、紧急制动时的安全制动圆周力计算;分析了输送机双滚筒的制动圆周力分配问题;提出了双滚筒下运输送机的安全制动力的分配原则和方法,可以有效防止下运输送机的打滑和飞车事故,保证下运输送机的安全可靠运行。     

带式输送机不同工况下制动对比分析

带式输送机广泛应于矿山冶金等行业,其制动过程的安全关系到带式输送机的稳定运行,利用RecurDyn软件,建造了一条长16 m,带宽0.8 m的带式输送机模型。对所建的带式输送机模型,利用驻点张力法对驱动和尾部滚筒处的输送带张力进行了计算,并将计算结果与仿真结果进行了对比分析,得出利用RecurDyn所建的带式输送机模型合理的结论。     

湿式制动器的制动过程和摩擦温度场的研究

根据制动试验台的试验数据给出了湿式制动器制动过程的力学描述，建立了力矩方程、运动方程和功率方程。通过对制动过程的分析提出了摩擦片热传导的物理模型并根据模型建立了求解摩擦温度场的微分方程。摩擦片的损坏主要是由表面温度的最大值过高引起的。计算结果表明，表面温度不仅与材料的热物理性能参数有关，而且与制动器的结构和制动过程有关。增加摩擦片的厚度可以加大热容量，降低表面温度的最大值。而增加摩擦片片数，即增加实际接触面积对降低表面温度的最大值作用更明显。延长制动时间不能降低表面温度的最大值。因此，制动器设计中应尽可能增加摩擦片接触面积，选择合理的摩擦片厚度。本文的结论也适用于湿式离合器。     

Research on temperature rise of hoisting machine disk brake

A mathematical model and finite element model for analysis of temperature rise of the hoisting machine brake system was constructed, limit conditions were defined, and the law of temperature rise of brake shoes during emergent brake course was analyzed and calculated by using finite element software. By analyzing the calculation results, the law of temperature change of surface of brake disk and shoes during the braking process was found. The law of brake shoes surface temperature distribution and the law of temperature change along with thickness of brake shoes at brake time 0.5 s, 1.0 s and 1.5 s was analyzed. A hoisting machine emergent braking test was carried out. Finally, the author concluded that velocity rebound in the process of hoisting machine emergent brake is due to decreased friction coefficient caused by the temperature rise of the brake shoes surface.     

铰接式电动轮制动器连续制动温度场分析

针对铰接式电动轮制动器半径大、转速高的特点,通过对盘式制动器连续制动过程中的摩擦过程进行分析,并考虑了摩擦因数温度特性与对流换热的影响,利用有限元软件模拟了盘式制动器连续10次制动过程,得到了制动器摩擦表面温度场分布与温度在制动器厚度方向上的传递过程。     

盘式制动器热结构耦合分析

在盘式制动器图纸的基础上,建立了其三维模型。根据摩擦生热的理论,应用有限元软件Abaqus对制动盘进行了在紧急制动工况下的热结构耦合分析,得到了盘式制动器的温度场和应力场的重要信息。结果表明:在制动开始时,制动盘的温度场及应力场呈非轴对称分布,在制动结束时,制动盘的温度场及应力场接近于轴对称分布。     

刘塘坊铁矿副井提升机制动系统原理分析及压力整定

制动系统是提升机的重要模块之一,其性能的优劣直接决定了提升系统的正常停车、工作制动、安全制动等关键环节。油压盘式闸制动系统由盘形制动器与驱动液压站组成,是集机电液高度一体化的产品。从分析盘式闸制动装置机理入手,进而对刘塘坊铁矿副井采用的中高压液压站控制回路进行研究,重点阐述其分别在制动块松闸、工作制动、二级制动及恒减速制动时的不同工作方式下的制动原理,最后通过制动正压力为纽带建立制动力矩与回路油压力关系,总结出液压系统正常工作油压P_max、二级制动时第一级制动油压P_1级及延时时间t_1级的整定方法,满足了安全规程对制动减速度的要求,避免了制动系统在实际使用过程中仅凭经验调定压力值带来的安全隐患。     

下运带式输送机液压调速软制动器特性分析及试验研究

根据煤矿下运带式输送机的特性,研究了一种能够解决下运带式输送机安全制动的液压调速软制动器,分析了该制动系统的特性和工作机理,设计了该制动系统的动态测试试验系统,进行了下运带式输送机在正常制动、超速保护制动、低速制动、突然停电制动及频繁制动等工况下的模拟试验。由试验结果可知,基于恒减速、高压力、无摩擦副的液压调速软制动器既实现了下运带式输送机的无摩擦安全制动,也可保持制动过程中制动减速度的基本恒定,降低了制动过程对输送机的冲击力,提高了设备的使用寿命;同时,液压调速软制动器在非制动工况下的近似零阻尼回路,极大地降低了系统在非制动工况下的发热量,确保液压调速软制动器的可靠应用。     

盘式制动器制动盘模态特性的试验研究

盘式制动器制动盘的模态特性是影响整个系统制动平稳性的重要因素。为了降低制动过程中的制动抖动和噪音,利用所搭建的多功能实验台,对盘式制动器制动盘的模态特性进行试验研究,得到制动盘的固有频率和模态振型,对比理论分析结果,两者总体上基本一致。所得的研究成果为进一步提高盘式制动器制动性能提供了可靠的实验依据。     

矿井提升机盘式制动器的摩擦磨损特性研究

采用Link 3900 NVH台架试验机对提升机盘式制动器进行定压、定速摩擦测试,得出提升速度为5~30 m/min、制动压力为1~3.5 MPa条件下的平均摩擦因数和稳定磨损率变化规律。通过TM3000扫描电子显微镜分析摩擦片在2 MPa制动压力和不同提升速度条件下的表面磨损形貌。研究结果表明:提升机盘式制动器的摩擦因数随制动压力的增大呈减小趋势;低速挡条件下的摩擦因数较大;中速挡条件下的磨损受制动压力的影响较小;低速挡和高速挡条件下的稳定期磨损率数值较大,且波动性显著;提升速度的增大将显著加速黏结剂的改性,高速挡条件下的基体纤维出现了部分不规律性分解。     

千米深井提升机盘式制动器闸瓦可靠性分析

针对千米深井提升机紧急制动工况,对盘式制动器闸瓦可靠性进行了研究。首先,结合热传导理论建立了制动盘-闸瓦摩擦副有限元模型,仿真得到闸瓦所受应力,并分析了不同制动初速度对摩擦副温度以及热应力的影响;其次,采用拉丁超立方抽样方法进行了试验设计并得到随机试验数据;然后,利用Kriging模型建立了随机变量与闸瓦应力之间的函数关系;最后,结合鞍点逼近方法进行了可靠性评估,得到闸瓦的失效概率。