ENERGY LOADING OF MULTI-CHAMBER PULLEYS OF BAND-SHOE BRAKES OF DRILL WINCHES

Authors

  • Мирослав Кіндрачук Національний авіаційний університет
  •  Ірина Бекіш Івано-Франківський національний технічний університет нафти і газу
  •  Євгеній Андрейчіков Івано-Франківський національний технічний університет нафти і газу
  •  Андрій Присяжний Івано-Франківський національний технічний університет нафти і газу
  •  Сергій Нікіпчук Національний університет "Львівська політехніка"
  •  Юрій Пороховський Національний університет "Львівська політехніка"

DOI:

https://doi.org/10.18372/0370-2197.2(95).16559

Keywords:

drawworks, band-shoe brake, friction pair, self-cooled brake pulley, horizontal and vertical chambers, nanofluid

Abstract

The material of the article contains the following issues: design and operation of a self-cooled band-shoe brake; heat transfer through the cylindrical walls of a self-cooled pulley (boundary conditions of the ІІІ kind); discussion of the results. Development and investigation of the design of a self-cooled pulley brake to reduce its energy load due to forced nano-fluid independent cooling of the pulley elements. A scheme of a thermal model of a tribosystem with an air-nano-liquid cooling system for friction pairs of a band-shoe brake is proposed. Homogeneous cylindrical walls with outer and inner diameters are considered in the middle part of which there are horizontal independent chambers connected to the vertical chambers of the left and right flanges, as well as to a non-metallic fastening ledge. The coefficient of thermal conductivity of the material is constant self-cooling pulley. Nanofluid was used as a heat carrier in the chambers, which corresponded to the operating conditions of the friction pairs of the brake. The linear heat transfer coefficients between the first, second, and third horizontal chambers are determined, taking into account the energy load of the vertical chambers of the left and right flanges, as well as the pulley mounting lug. Regularities of change in thermal resistance of thermal conductivity (Rλ) and heat flux (q) penetrating the walls of the first chamber from its diameters are established. With respect to the third horizontal chamber, the thickness of its walls does not play a role in heat transfer, since it is connected to the vertical chamber of a non-metal-intensive fastening ledge of the pulley, which has a small metal content.

Author Biographies

Мирослав Кіндрачук, Національний авіаційний університет

член-корреспондент НАН України, докт. техн. наук, професор, професор кафедри прикладної механіки та інженерії матеріалів Національний авіаційний університет

 Ірина Бекіш, Івано-Франківський національний технічний університет нафти і газу

 канд. техн. наук, доцент кафедри інженерної та комп’ютерної графіки, Івано-Франківський національний технічний університет нафти і газу

 Євгеній Андрейчіков, Івано-Франківський національний технічний університет нафти і газу

 підполковник, старший викладач військової кафедри, Івано-Франківський національний технічний університет нафти і газу

 Андрій Присяжний, Івано-Франківський національний технічний університет нафти і газу

майор, викладач кафедри військової підготовки Івано-Франківський національний технічний університет нафти і газу

 Сергій Нікіпчук, Національний університет "Львівська політехніка"

 к.т.н., доцент кафедри "Автомобільний транспорт" Національного університету "Львівська політехніка"

 Юрій Пороховський, Національний університет "Львівська політехніка"

 к.т.н., доцент кафедри "Автомобільний транспорт" Національного університету "Львівська політехніка"

References

Proyektnyy i proverochnyy raschet friktsionnykh uzlov lentochno-kolodochnykh tormozov burovykh lebedok / [A. Kh. Dzhanakhmedov, D. A. Vol'chenko, B. C. Skrypnyk i dr.]; pod obshch. red. akad. A. Kh. Dzhanakhmedova. - Standart. -Baku: Apostroff, 2016. - 312 s.

Vinnitskiy M. M. Ratsional'noye upravleniye spuskopod"yomnymi operatsiyami / Vinnitskiy M. M. - M.: Nedra, 1978. - 250 s.

Il'skiy A. L. Raschet i konstruirovaniye burovogo oborudovaniya / Il'skiy A. L., Mironov Yu. V, Chernobyl'skiy A. L. – M.: - Nedra, 1985.-452 s.

Prinuditel'noye okhlazhdeniye tribosistemy lentochno-kolodochnogo tormoza burovoy lebedki (chast' 3) / A. Kh. Dzhanakhmedov, A. I. Vol'chenko, E. S. Pirverdiyev, V. S. Skrypnyk [i dr.] // Vestnik Azerbaydzhanskoy inzhenernoy akademii. - Baku. - 2018. - №1(10). - S. 16-27.

Prinuditel'noye okhlazhdeniye tribosistemy lentochno-kolodochnogo tormoza burovoy lebedki (chast' 4) / A. Kh. Dzhanakhmedov, A. I. Vol'chenko, E. S. Pirverdiyev, B. C. Skrypnyk [i dr.] // Vestnik Azerbaydzhanskoy inzhenernoy akademii. - Baku. - 2018. - №2(10). - S. 7-19.

Tekhnicheskaya termodinamika i teploperedacha/ V. I. Kushnyrev, V. I. Lebedev, V. A. Pavlenko // M.: Stroyizdat, 1986.- 464s.

7. Shlykov Yu. P. Kontaktnoye termicheskoye soprotivleniye / Yu. P. Shlykov, Ye. A. Ganin, S. N. Tsarevskiy. - M.: Energiya,1977. – 328s.

Aleksandrov M. P. Gruzopod"yemnyye mashiny / M. P. Aleksandrov. - M.: Vysshaya shkola, 2000. - 550 s.

Sopronyuk P. M. Diagnostika materialov i sred. Energeticheskiye kharakteristiki poverkhnosti sloyev / P. M. Yuzevych. - L'vov: FMI im. G. V. Karpenko NAN Ukrainy, iz-vo «SPOLOM». 2005. 292 s. na ukr. yaz.

Goryacheva I. G. Mekhanika friktsionnogo vzaimodeystviya / I. G. Goryacheva. - M.: Nauka, 2001. - 475 s.

Diplom №444 na otkrytiye «Yavleniye teplovoy stabilizatsii v metallopolimernykh parakh treniya» ot 18.01.2013 g. avtorov A. I. Vol'chenko, M. V. Kindrachuk, D. A. Vol'chenko, H. A. Vol'chenko. - M.: Mezhdunarod. akadem. avtorov nauchn. Otkryt. i izobret. - Ekspertiza zayavki na otkrytiye № A-558 ot 05.09.2012g.

Diplom №462 na otkrytiye «Zakonomernosti izmeneniya izno-sofriktsionnykh kharakteristik poverkhnostnykh sloyev metallopolimernykh par treniya pri ikh kontaktno-impul'snom vzaimodeystvii» ot 28.12.2013 g. avtorov A. M. Pashayeva, A. I. Vol'chenko, A. Kh. Dzhanakhmedova, D. A. Vol'chenko i dr. - M.: Mezhdunarod. akadem. avtorov nauchn. Otkryt. i izobret.- Ekspertiza zayavki na otkrytiye №A-558 ot 07.09.2013g.

Uzly treniya v mashinostroyenii A. Kh. Dzhanakhmedov, H. A. Vol'chenko, V. S. Skrypnyk, N. M. Fidrovskaya [i dr.] pod. obshch. red. akad. A. Kh. Dzhanakhmedova. - Baku: Apostroff, 2018. - 438s.

Tribologiya /A. I. Vol'chenko, M. V. Kindrachuk, D. A. Vol'chenko [i dr.]. - Kiyev - Krasnodar: Izd-vo «Play», 2015. - 371s.

Treniye, iznos i smazka (tribologiya i tribotekhnika) / Pod obshch. redaktsiyey A. V. Chichinadze. -M.: Mashinostroyeniye, 2003. - 575 s.

Snizheniye energonagruzhennosti friktsionnykh uzlov lentochno-kolodochnykh tormozov burovykh lebedok/ M. V. Kindrachuk, D. A. Vol'chenko, V. S. Skrypnyk, I. O. Bekish, V. M. Chufus. Problemi tertya ta znoshuvannya: nauk.-tekhn. zhurn. K.:NAU. Kií̈v, 2016. №3(72). S. 13-24.

Published

2022-06-09

Issue

Section

Проблеми тертя та зношування