НЕФТЬ-ГАЗ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА
На главную >>


Теперь на нашем сайте можно за 5 минут создать свежий реферат или доклад

Скачать книгу целиком можно на сайте: www.nglib.ru.

Предложения в тексте с термином "Тормоз"

Для выяснения влияния влаги на нагрев тормозов были проведены испытания тормоза, работающего под дождем.

Колодочный тормоз с верхним расположением электромагнита а — постоянного тока; б — переменного тока.

При работе на открытом воздухе и в атмосфере, насыщенной влагой, тормоз должен быть защищен кожухом.

Для выяснения влияния на нагрев конструкции "фрикционных накладок были проведены опыты с дисковыми тормозами, накладки которых выполнялись в двух вариантах: а).

Зависимость между относительной продолжительностью включения ПВ% и установившейся температурой для колодочного тормоза ТК-300: / — для Ас = 122 кГм/сек;

45, а показан колодочный тормоз механизма подъема электротали грузоподъемностью 5 т (Харьковский завод ПТО им.

Сравнивая все испытанные типы тормозов, можно сделать вывод, что теплоотдача в многодисковых тормозах наиболее неблагоприятна, так как поверхностью теплоотдачи в них является только цилиндрическая поверхность узких металлических дисков.

Таким образом, поверхность теплоотдачи дискового тормоза ничтожно мала по сравнению с поверхностью теплоотдачи колодочного или ленточного тормоза.

Кроме того, следует учитывать, что по характеру работы электроталей, где преимущественно применяются дисковые тормоза, последние закрываются металлическими замкнутыми кожухами, значительно ухудшающими охлаждение тормозов.

Все это приводит к тому, что при одинаковой работе торможения, совершаемой тормозами различного типа, температура поверхности дискового тормоза значительно превышает температуру колодочного и ленточного тормозов.

Поэтому для увеличения надежности работы электроталей необходима замена дисковых стопорных тормозов стопорными тормозами другой конструкции.

Тормоз имеет привод от электромагнита 2 типа ЭС1 -5131 (см.

Зависимости установившейся температуры нагрева поверхности трения тормоза и среднего значения постоянной времени нагрева от средней мощности торможения являются тепловыми характеристиками тормоза.

Введение понятия средней мощности торможения и установление тепловых характеристик тормозов

80 АС кГм/сек вые характеристики: ных, в — дисковых тормозов.

Тепловые характеристики колодочных тормозов при различных условиях использования: а — для ТК-100; б — для ТК-200; в — для ТК-300; г — для ТК-500; / — нормальные условия; 2 — тормоз в кожухе; 3 — тормоз на открытом воздухе; 4 — тормоз со шкивом, снабженным охлаждающими ребрами; 5 — тормоз с металлокерамическими накладками.

Тепловые характеристики ленточного тормоза Л-500 при различной величине тормозного момента: / — при моменте, равном 1,25 номинального; 2 — при номинальном тормозном моменте; 3 — при моменте, равном 0,33 номинального.

Тепловые характеристики дисковых тормозов при различных условиях использования: а — тормоз ТВ-0,5; б — тормоз ТВ-2; / — при нормальных условиях; 2 — при моменте, равном 0,75 номинального; 3 — при моменте, равном 1,25 номинального; 4 — при снятии одного из металлических дисков; 5 — при работе без кожуха.

при номинальном тормозном моменте и номинальном отходе тормозных колодок, лент и дисков, при работе колодочных и ленточных тормозов без кожуха, а дисковых тормозов — в кожухе).

Например, охлаждающие ребра на тормозных шкивах малоэффективны для тормоза со шкивом диаметром 100 мм и имеют большое значение для тормозов со шкивами больших размеров.

Охлаждение тормоза, работающего на открытом воздухе, более эффективно для тормозов меньших размеров.

Номинальная средняя мощность торможения: а — колодочных, б — ленточных тормозов; 1 — вальцованная лента; 2 — асбестовая тканая лента типа А; 3 — асбестовая тканая лента типа Б.

374 показаны зависимости между размером тормоза и номинальной средней мощностью торможения — Ас.

такой величиной средней мощности торможения, при которой установившаяся температура на поверхности трения данного тормоза равна допускаемой температуре нагрева для данного фрикционного материала.

Приведенные зависимости удельной средней мощности торможения показывают, что наиболее нагруженными в тепловом отношении являются тормоза с малыми диаметрами шкивов; у них на каждый квадратный сантиметр поверхности накладки приходится большая величина средней мощности тор- '.

Удельная средняя мощность торможения: а — колодочных, б — ленточных тормозов;

Если по уравнению (164) определить, при каком значении pv тормоз будет нагреваться до допускаемой температуры, то окажется, что это значение может быть самым различным и зависящим от режима работы, назначения механизма и типоразмера тормоза.

Пользование тепловыми характеристиками тормозов позволяет создать весьма простой метод теплового расчета тормозов.

При расчете тормоза по нагреву следует исходить из того обстоятельства, что температура поверхности трения не должна превышать допускаемую для данного фрикционного материала (см.

Если же действительная температура окажется значительно ниже допускаемой, то это будет свидетельствовать о неполном использовании тормоза в тепловом отношении.

Подсчитав по приведенному выше уравнению действительную среднюю мощность торможения и пользуясь тепловой характеристикой тормоза, можно определить значение установившейся температуры и постоянной времени нагрева.

Продолжительность этого периода во избежание перегрева тормоза принимается равной двум-трем постоянным времени его нагрева.

Если тормоз был до этого времени холодным, то за время, равное двум-трем постоянным времени нагрева он не нагреется до установившейся температуры.

Однако до наступления рассматриваемого периода времени тормоз мог быть уже нагрет до некоторой температуры.

Тогда при продолжении работы на наиболее напряженном участке тормоз относительно быстро нагревается до установившейся температуры, которая может быть больше или меньше tdon.

Поворот кулачка этого пальца раздвигает винты 6, отводя тормозные рычаги 3 от тормозного шкива и размыкая тормоз.

Колодочный тормоз: а — электротали Харьковского завода ПТО им.

Исходя из свойства экспоненциальной функции нагрева можно сказать с достаточной степенью точности, что это произойдет при т = 4Т, где Т — постоянная времени нагрева тормоза для данных условий работы, определяемая по экспериментальным графикам в зависимости от условий работы и типоразмера тормоза.

Приведенную методику теплового расчета тормоза по тепловым характеристикам можно применять как к стопорным, так и к спускным тормозам.

Для спускных тормозов средняя мощность торможения определяется по формуле , GH Л<--^> где гт —- время спуска груза на тормозе в сек; G — вес груза в кГ\ Н — высота спуска груза в м.

Применение критериальных уравнений к работе тормозов в повторно-кратковременном режиме представляет значительные затруднения.

Действительно, установившаяся температура достигается на поверхности трения после совершения тормозом большого количества торможений.

Если эту огибающую кривую, соответствующую максимальным значениям температур, принять за кривую, соответствующую изменению температуры на поверхности трения, то тем самым нагрев тормоза в повторно-кратковременном- режиме с большим числом торможений в час сведется к нагреву тормоза в процессе своеобразного единичного торможения.

При анализе процесс нагрева тормоза подразделялся на стационарный и нестационарный.

При регулировании тормоза должно быть обращено внимание на обеспечение зазора между поверхностями кулачка и винтов 6 при замкнутом тормозе.

Колодочные тормоза.

При этом предельное отклонение опытных точек от средней прямой не превышает 18%, основ• Тормоз ТК-200+ » тк-зоо- П-200 о.

Обработка опытных данных стаци- колодочных тормозов при онарного теплового процесса нагрева колодоч- различных значениях крите-ных тормозов при Ре= 16,7-10*.

Аналогичной является конструкция тормоза, применяемого в выпускаемых в настоящее время отечественной электропромышленностью асинхронных электродвигателях трехфазного тока типа АОЭ-4 со встроенным электромагнитным колодочным тормозом [32].

В результате установлена окончательная зависимость, определяющая влияние всех факторов на температурный симплекс колодочных тормозов,

Для построения графиков, выражающих влияние различных факторов на^температурный симплекс, был использован обширный опытный материал по испытанию крановых тормозов различных конструкций и размеров.

Значения симплекса Као для колодочных тормозов

Угол обхвата тормоз- ного шкива колод- ками в spud.

Тормоз (фиг.

Значения симплекса ко для колодочных тормозов

103 и 104, испытания колодочных тормозов а аф проходили только при двух значениях симплексов — и - , а0 афо так как тормозные шкивы подъемно-транспортных машин изготовляются только из серого чугуна или стали, а тормозные накладки на асбестовой основе практически имеют лишь одно значение коэффициента температуропроводности, и для всех асбофрикционных накладок симплексблизок к единице.

Ленточные тормоза.

Аналогичная обработка экспериментальных данных была проведена для нормального использования ленточных тормозов.

Различие заключалось в том, что для ленточных тормозов, испытания которых проводились только с использованием фрикционных материалов на асбестовой основе, аф симплекс -- исключен из критериального уравнения.

Значения симплексов Као и — , использованные при построении графиков для случаев испытания ленточных тормозов, приведены в табл.

Значения остальных симплексов те же, что и для колодочных тормозов.

Таблица 108 е для ленточных тормозов

Значения симплекса е0 для ленточных тормозов е в мм 0,25 0,5 0,75 1,0 1,25 1,50 е 0,25 0,5 0,75 1,0 1,25 1,50

Колодочные тормоза.

ВНИИПТМАШем разработан также колодочный тормоз, встроенный в электродвигатель единой серии АОЛ (фиг.

При расчете тормозов со шкивами, снабженными охлаждающими ребрами, используется то же критериальное уравнение (162).

Попытки расчета с учетом увеличения поверхности теплоотдачи в случае применения ребер не дали однозначной зависимости для всего ряда тормозов.

Поэтому работа тормозов (колодочных и ленточных) со шкивами, снабженными охлаждающими ребрами, нами рассмотрена как специальный случай использования тормоза.

После преобразований и обработки опытных данных, аналогичных приведенным выше, получена общая зависимость логарифма температурного симплекса от всех факторов, влияющих на нагрев колодочных тормозов этой группы,

Ленточные тормоза.

Для ленточных тормозов эта общая зависимость принимает вид lg А _ 1,11 lg Ре - 0,227 А + 0,435 lg К„0 + 0,ЗК0 + 'во "о + 0,189—+ 0,4—+ 0,205 lg 4-= 0,69 IgFo—1,98.

Дисковые тормоза при работе без кожуха.

Испытание дисковых тормозов проводилось только при трении стальных дисков по асбофрикционным дискам и номинальном отходе дисков, равном 0,5 мм.

Критериальное уравнение (162) для дисковых тормозов принимает вид

Зависимость логарифма температурного симплекса от всех факторов, влияющих на нагрев, для дисковых тормозов выражается уравнением

Критериальное уравнение (163) при работе тормозов с защитными кожухами может быть распространено так же, как и уравнение (162), на тормоза всех типоразмеров.

Нами были испытаны снабженные такими кожухами колодочные и дисковые тормоза (для последних работа в кожухах является нормальным случаем использования).

Окончательная зависимость температурного симплекса примет вид: для колодочных тормозов, работающих в кожухах, lg-^ + 1,65 lg Ре - 1,65 lg Ga-0,25 А + 1,23 lg/C0o + 'во «о + 0,2К0 + 0,39 -?

+ 0,0025 ^- + 0,29 lg A = = 0,42 IgFo —3,32; (171) для дисковых тормозов lg ^ + 1,45 lg Ре - 1,45 lg Ga - 0,7 -А- + 0,25К0 = 'во "о = 0,61gFo —2,91.

Колодочные тормоза.

Тормоз Т К-200 JK-30Q П -200

Обработка опытных данных нестационарного теплового процесса колодочных тормозов при критерии KI = 27,8.

при испытаниях разных типоразмеров колодочных тормозов в различных рабочих условиях.

В результате такого последовательного построения была получена окончательная аналитическая зависимость, определяющая величину нагрева поверхности трения колодочного тормоза под действием всех факторов, влияющих на нагрев, \0,69 / иф \0,125 f g \0,25/ е \0,35

Ленточные тормоза.

Для ленточных тормозов окончательная зависимость имеет вид

Обработка опытных данных нестационарного теплового процесса колодочных тормозов при различных значениях критерия KI

Дисковые тормоза.

Работа дисковых тормозов без кожухов не является нормальным случаем их работы.

Общая аналитическая зависимость, устанавливающая влияние всех факторов на процесс нагрева для этих тормозов, имеет вид

При работе тормозов со шкивами, снабженными охлаждающими ребрами для колодочных тормозов окончательная зависимость определяется уравнением ' а \0,55/ иф \0,83 ^ В \0,67 / 8 \0,31 \аф0 ' / В \0,67 / g \В~о) \~о

Для ленточных тормозов эта зависимость имеет вид ^0,42 / В \0,1 / 8 \0,47

Для тормозов всех типов при работе в защитных кожухах процесс нагрева описывается критериальным уравнением (161).

Колодочные тормоза.

380 показано построение зависимостей величины С от временного симплекса при Ki = 41,3 для колодочных тормозов различных размеров.

0,2 • Тормоз ТК-200 з » П-200 > « ТК-300 » • ТК-500

Обработка опытных данных нестационарного теплового процесса колодочных тормозов при их работе в кожухе при KI = 41,3.

Окончательная аналитическая зависимость, определяющая нагрев колодочных тормозов при работе в защитных кожухах применительно ко всем факторам, влияющим на процесс нагрева, имеет вид

Дисковые тормоза.

Применение аппарата теории подобия к обработке данных эксперимента позволило представить результаты опытов в виде обобщенных зависимостей, справедливых как для испытанных тормозов, так и тормозов, подобных испытанным.

Таким образом, предлагаемая методика теплового расчета тормозов подъемно-транспортных машин отличается большой общностью, позволяя проводить тепловые расчеты при изменении любых факторов, влияющих на нагрев.

Приливы 1 на внутренней поверхности щита двигателя ограничивают поворот вспомогательного ротора, и при работе двигателя вспомогательный ротор остается неподвижным, удерживая тормоз в разомкнутом состоянии.

Единичное торможение нормальным тормозом, рассчитанным на длительную работу в повторно-кратковременном режиме, не создает на поверхности трения высоких температур, которые могли бы вызвать изменение фрикционных качеств тормозной накладки.

Учитывая ограниченный интерес исследования единичного торможения, испытания проводили только с колодочными тормозами при

При выключении тока под действием замыкающих пружин тормоза сектор 2

М9Т„ 25 • Тормоз Т К-300

Обработка опытных данных нестационарного теплового процесса при единичномторможении колодочным тормозом.

С S © и вспомогательный ротор 5 возвращаются в исходное положение и тормоз замыкается [18J, [26].

381, полученная в результате испытания одного типоразмера тормоза в определенных условиях, отвечает целой группе явлений, так как одна и та же точка кривой может быть получена в результате комбинации различных величин, входящих в критерии и симплексы.

Таким образом, кривая, построенная для тормоза определенного типа и размера, может быть применена к любому тормозу того же типа, если, конечно, сохраняются геометрическое, временное и тепловое подобие.

МЕТОДИКА ТЕПЛОВОГО РАСЧЕТА ТОРМОЗОВ ПО КРИТЕРИАЛЬНЫМ УРАВНЕНИЯМ

Выше были выведены критериальные уравнения, позволяющие определить температуру поверхности трения крановых тормозов всех типов, работающих в неодинаковых условиях, при любых изменениях параметров, влияющих на нагрев.

Тепловой расчет тормозов начинается с определения установившейся температуры нагрева поверхности трения по одному из уравнений (166)—(172) в зависимости от типа тормоза (колодочный, ленточный, дисковый) и условий работы (нормальная работа, работа со шкивом, имеющим охлаждающие ребра, работа в кожухе).

10), еще не означает, что тормоз не может обеспечить надежного торможения.

Так как эксперимент был проведен в весьма широких пределах изменения критериев и симплексов, то выведенные уравнения обеспечивают получение достаточно точных результатов, практически годных для всех случаев использования тормозов.

ПРИМЕРЫ ТЕПЛОВОГО РАСЧЕТА КРАНОВЫХ ТОРМОЗОВ ПО КРИТЕРИАЛЬНЫМ УРАВНЕНИЯМ

Расчет колодочных тормозов.

Проведем тепловой расчет колодочного тормоза ТК-300, установленного на механизме передвижения крюковой грузовой тележки мостового крана грузоподъемностью 125 т.

В этих случаях тормоз монтируется на тыльной стороне электродвигателя, причем тормозной шкив устанавливается на втором конце вала двигателя.

Используя указанные исходные данные, определим установившуюся температуру при нормальной работе тормоза со 150 торможениями в час по уравнению (166).

Симплекс "о а аФ • — = 1 (так как тормозной шкив стальной) и симплекс — - ,= 1 (так как тор-Оо афо гл ^ мозная накладка на асбестовой основе); симплекс -jj- = 1 (в тормозе ТК-300

Определить установившуюся температуру нагрева трущихся поверхностей тормоза, если рассмотренный выше механизм имеет 300 торможений

Однако эта температура еще не свидетельствует о непригодности тормоза, так как по графику работы механизм может прекратить работу еще до достижения установившейся температуры.

Определить установившуюся температуру тормоза ТК-300, снабженного шкивом с охлаждающими ребрами при 300 торможениях механизма в час (см.

Определить установившуюся температуру тормоза ТК-300 по данным примера 13 при 150 торможениях в час, при ПВ = 40% и работе тормоза в защитном кожухе.

49) в колодочном тормозе с приводом от электромагнита типа ЭС1-5101 применен кулачок а в виде двух винтовых плоскостей.

Таким образом, при h = 150 торможений в час и при работе тормоза в защитном кожухе установившаяся температура поверхности трения на 64° С выше, чем при работе тормоза в тех же условиях, но без кожуха (см.

Расчет ленточных тормозов.

С целью улучшения охлаждения колодочного тормоза электротали в

Определить, через какой промежуток времени при работе тормоза в условиях, аналогичных указанным в примере 22, на поверхности трения возникнет температура +100° С.

С этой целью используем уравнение (177) для ленточного тормоза со шкивом, имеющим охлаждающие ребра,

Расчет дисковых тормозов.

Проверим по нагреву дисковый тормоз электротали ТВ-2 при нормальной работе (в кожухе).

Колодочный тормоз электротали с нижним креплением рычага к якорю магнита.

Найденная величина ty превышает Допускаемую температуру для фрикционных материалов, употребляющихся в дисковых тормозах.

Однако надо отметить, что дисковые тормоза крайне редко работают с принятым в примере числом торможений в час.

Колодочный тормоз электротали завода «Красный металлист».

Тормоза подъемно-транспортных машин, М.

Исследование крановых колодочных электромагнитных тормозов.

кожухе, закрывающем тормоз, предусматриваются вентиляционные отверстия (фиг.

Инженерный метод расчета автомобильных тормозов.

Расчет колодочных тормозов.

Тормоза шахтных подъемных машин и лебедок.

Колодочный тормоз с механическим размыканием.

Беспоршневые силовые цилиндры гидравлических приводов крановых тормозов.

Панюхиным конструкция нормально замкнутого двухколодочного тормоза с приводом от ротора двигателя 1 на котором устано-В качестве механи

Циркуляция воздуха при работе колодочного тормоза.

механизма влен тормоз.

ческой части тормоза использован тормоз ТК ВНИИПТМАШа.

Усовершенствование конструкций муфт и тормозов универсальных экскаваторов-кранов.

Теоретические основы расчета ленточных тормозов.

Рациональная конструкция ленточных тормозов.

Принцип работы тормоза следующий: на валу электродвигателя / насажена на шпонке втулка 2 с наружными шлицами.

К вопросу создания быстросъемного крепления колодок в ленточном тормозе буровой лебедки.

Патент ФРГ, Ленточный реверсивный тормоз.

Конструкция быстросъемного крепления колодки к ленте ленточного тормоза.

Выбор основных размеров фрикционных дисковых муфт и тормозов кузнечно-прессовых машин — «Кузнечно-штамповочное производство», 1959, № 11.

О трении в шлицах дискового тормоза.

К расчету дисковых тормозов кривошипных кузнечно-прессовых машин.

О законе распределения удельного давления и коэффициента трения по образующей контакта дисковых муфт и тормозов.

Тормоз с переменным моментом.

Распределение удельного давления по радиусу трущихся поверхностей у многодисковых пластинчатых тормозов.

Расчет многодисковых (пластинчатых) тормозов электроталей типа ТВ.

Исследование работы дисковых тормозов с усилением и метод их расчета.

Расчет сил сопротивления в дисковых тормозах.

К расчету сил сопротивления в дисковых муфтах и тормозах с вкладышами из ретинакса.

Автоматические тормоза, размыкаемые двигателем механизмов.

Автоматические тормоза механического действия в экскаваторах.

Дисковый тормоз.

Дисковые и колодочные тормоза с гофрированной поверхностью трения.

Регулятор постоянного зазора тормоза № 2900052.

Колодочные тормоза электроталей фирмы Link-Belt; а — с магнитом переменного тока; б — с магнитом постоянного тока.

Регулирование постоянства зазора в тормозе.

Дисковый тормоз для кранов.

Дисковый тормоз.

При выключении тока двигателя все элементы тормозного устройства под действием сжатой замыкающей пружины тормоза возвращаются в исходное положение и тормоз замыкается.

Дисковый тормоз с гидроуправлением.

Колодочный тормоз конструкции В.

Однако наличие трех шарнирно соединенных между собой колодок обусловливает наличие в этих тормозах значительных усилий, изгибающих тормозные валы.

Гидравлические тормоза.

Ко всем шарнирам тормоза предусмотрен подвод смазки.

Новый тип тормозной обкладки крановых колодочных тормозов.

О тормозах передвижных крановых тележек.

В-Шахтное испытание центробежного привода тормоза ЦПТ-2.

53, а) предусмотрены вентиляционные отверстия и ребра, улучшающие теплообмен шкива с окружающей средой и снижающие среднюю объемную температуру нагрева тормоза, что способствует увеличению срока службы тормозных накладок.

Расчет колодочных тормозов грузоподъемных машин при переменном коэффициенте трения и распределенном давлении на колодке.

В последнее время в механизмах поворота грузоподъемных кранов стали применяться тормоза, развивающие, в случае необходимости, увеличенный тормозной момент для осуществления экстренного торможения, а также дающие возможность притормаживать механизм в процессе разгона и тем самым предохранять его от появления чрезмерно высоких ускорений, особенно при работе без груза.

Тормоз имеет две самостоятельно действующие колодки, связанные каждая со своим электромагнитом типа ЛЮБ *.

«Процессы трения в тормозах авиаколес.

Колодка / расположена на тормозном рычаге 2; усилием сжатой пружины 3 она прижимается к тормозному шкиву и является нормально замкнутой колодкой тормоза.

Тормоз для двухэтапного торможения а — первый тип; б — второй тип.

О применении «Ретинакса» в муфтах и тормозах прессов.

При включении электромагнита 6 шток 5 дополнительно сжимает пружину 3 и отводит колодку 1 от шкива, размыкая тормоз.

Колодка 7, расположенная на рычаге 10, при выключенном электромагните 9 оттягивается усилием пружины 8 от шкива тормоза и является в зависимости от соотношения установочных усилий пружин 8 и 11 либо нормально разомкнутой колодкой, не касающейся шкива при выключенном электромагните, либо колодкой, постоянно прижатой к шкиву.

Таким образом, колодка 1 работает так же, как в нормально замкнутом тормозе, развивая тормозной момент при выключении электромагнита, а колодка 7 осуществляет дополнительное торможение механизма только при специальном включении, в случае необходимости, электромагнита 9.

Недостатком конструкции данного тормоза является создание одностороннего неуравновешенного давления на тормозной шкив со стороны колодок 1 и 7, вызывающего изгиб вала тормозного шкива и увеличивающего нагрузку на подшипники этого вала.

Нагрев крановых колодочных тормозов.

Определение температуры ленточных тормозов кранов — «Речной транспорт», 1960, № 10.

О расчете тормозов на нагрев.

Температурное поле в дисковом тормозе.

В случае необходимости тормоз может быть снабжен фиксатором 7, прижимающим якорь электромагнита 6 к сердечнику, чем создается размыкание тормоза без включения магнита.

В этом случае тормоз превращается в нормально разомкнутый тормоз и будет замыкаться только при включении электромагнита 1,

Колодочные тормоза с наружными колодками.

Тормоза автоматического действия.

Создание тормозного момента в нормально замкнутых тормозах автоматического действия производится, в большинстве случаев, усилием сжатых пружин (пружинное замыкание — фиг.

Тормоза управляемые.

Ленточные тормоза.

Схемы ленточных тормозов.

Короткоходовые ленточные тормоза.

Ленточные тормоза с храповиками.

Ленточные тормоза с внутренней лентой.

Тормоза с осевым нажатием.

Дисковые тормоза.

Конусные тормоза.

Конструкции осевых тормозов.

Дисковые колодочные тормоза.

Тормоза, замыкаемые весом поднимаемого груза.

Автоматические дисковые тормоза конструкции В.

Дисковые тормоза с усилителями.

Электрогидравлические толкатели и колодочные тормоза с приводом от толкателей конструкции ВНИИПТМАШа.

Тормоза с приводом от электрогидравлических толкателей.

В последние годы пружинное замыкание тормозов вытесняет грузовое замыкание, так как при грузовом замыкании увеличивается время срабатывания тормоза вследствие значительной инерции замыкающего груза.

Существующие методы теплового расчета тормозов.

Применение аппарата теории подобия для определения нагрева тормозов.

Экспериментальное исследование нагрева тормозов.

Методика теплового расчета тормозов по критериальным уравнениям.

Примеры теплового расчета крановых тормозов по критеральным уравнениям.

При колебании замыкающего груза, которое происходит в процессе замыкания тормоза, а также при раскачивании рычага тормоза во время перемещения моста крана или тележки по неровностям пути иногда наблюдается самопроизвольное опускание транспортируемого груза.

Так как по мере износа тормозных накладок ход замыкающего груза и якоря магнита будет увеличиваться, то нужно предусмотреть надлежащий зазор между крайним нижним положением груза и поверхностью, на которой установлен тормоз; якорь электромагнита при максимально допустимом износе тормозных накладок также не должен доходить до своего упора,

Пружинное замыкание дает возможность производить регулирование тормоза более точно и в более широких пределах.

Однако для этих тормозов необходима особая тщательность изготовления пружин (особенно — их термическая обработка).

Для уменьшения динамических усилий при замыкании тормоза и обеспечения нормальной работы элементов тормоза желательно создать такое движение тормозных колодок, при котором они максимально быстро проходят зазор и затем плавно развивают необходимое нажатие на тормозной шкив.

В случае электромагнитного замыкания такое движение колодок осуществить не удается: при выключении тока рычаги тормоза под действием усилия замыкающей пружины или замыкающего груза перемещаются со значительными ускорениями, вплоть до момента соприкосновения колодки со шкивом, когда остановка их происходит почти мгновенно.

Такая остановка тормозных колодок вызывает динамические усилия, которые по своей величине превосходят развиваемые колодками усилия при статическом положении тормоза.

Анализ действующих усилий показал, что процесс замыкания тормоза разделяется на два этапа: первый — от момента выключения тока до соприкосновения колодок со шкивом, и второй — от начала касания колодками шкива до установления полной величины тормозного момента [10], [11 ].

Для рассмотрения закономерностей движения рычагов тормоза ТК ВНИИПТМАШа в первом этапе процесса замыкания составлялись дифференциальные уравнения движения для обоих рычагов; эти рычаги обладают резко отличающимися значениями моментов инерции (вследствие расположения электромагнита непосредственно на одном из рычагов), но одинаковым воздействием на них усилий основной и вспомогательной пружин.

Для тормозов со шкивами диаметром от 100 до 300 мм время прохождения зазора рычагом с электромагнитом примерно в 2—3 раза больше времени прохождения такого же зазора рычагом без магнита.

При анализе второго этапа было выявлено, что вследствие большой жесткости тормозного шкива, рычагов и колодок крановых тормозов (для которых было проведено исследование) предоставляется возможным все возникающие деформации отнести за счет упругости накладок, в пределах рабочих нагрузок, подчиняющихся закону Гука.

Так как при замыкании тормоза колодки ударяются о шкив с усилиями, превышающими статические, то и динамическая деформация накладки превышает статическую.

Для тормозов ТКТ при накладках из вальцованной ленты максимальное значение скорости превышает первоначальное на 6—8% для рычага без электромагнита и на 15—18% для рычага с электромагнитом, обладающего большим значением момента инерции.

Характеристика второго этапа замыкания тормоза ТКТ ВНИИПТМАШа: а — перемещение S, скорость V и ускорение / для колодки тормоза; б — изменения усилия нажатия колодок на шкив: / — усилие рычага без магнита; 2 — усилие рычага с электромагнитом.

56 приведена типовая осциллограмма изменения усилий при замыкании тормоза ТК-200, на которой видно, что время прохождения установочного зазора для рычага без электромагнита равно 0,0035 сек, а для рычага с электромагнитом составляет 0,017 сек.

Многочисленные эксперименты, проведенные с тормозами различных типов, показали, что наибольшие динамические усилия наблюдаются в тормозах с электромагнитами, установленными непосредственно на рычагах (тормозах четвертой группы), так как наличие магнита на рычаге значительно увеличивает разницу в моментах инерции рычагов.

Наибольшее значение, равное 2,5—3,0, коэффициент динамичности имеет для тормоза с электромагнитами, установленными непосредственно на тормозных рычагах (тормоза ТК ВНИИПТ-МАШа со шкивами 100—300 мм).

В тормозах с длинноходовыми электромагнитами замыкание происходит более плавно, и величина коэффициента динамичности для них равна 2,0, В тормозах с электромагнитами постоянного тока (а также в тормозах с электрогидравлическим приводом и в управляемых тормозах, рассматриваемых в последующих главах) движение рычагов при замыкании происходит с весьма малыми значениями ускорений и скоростей: касание колодками шкива происходит плавно.

Для установления характеристик движения рычагов при замыкании тормоза грузом и сравнения соответствующих характеристик при замыкании пружиной было проведено исследование на тормозе (см.

Движение рычагов в этом тормозе начинается не одновременно, а поочередно: сперва прижимается к шкиву колодка верхнего рычага, и только тогда начинается движение нижнего.

Карпышевым применительно к тормозам шахтных подъемных машин, позволили оценить также влияние величины зазоров в шарнирной системе тормозного устройства [24], [25].

Схема колодочного тормоза руд- странение в гидравлических личной подъемной машины с гидравличе- тормозных приводах руд-ским управлением движения замыкаю- у ^ ^J щего груза.

В этих тормозах (фиг.

Замыкающий груз / при опускании (при замыкании тормоза) воздействует на шток поршня гидравлического цилиндра 2, истечение масла из которого, а следовательно, и степень демпфирования опускающегося груза, регулируется с помощью трех-или четырехходового крана 3.

Таким образом, в подвижной системе тормозного устройства при замыкании тормоза и в этом случае возможно возникновение затухающих колебаний.

57; при разных значениях приведенной жесткости /( кГ/м вес замыкающего груза тормоза равнялся 500 кГ, общее передаточное число i = 36, диаметр гидравлического цилиндра D = 150 мм [25].

Из графика видно, что с понижением приведенной жесткости системы снижаются динамические усилия при замыкании тормоза.

С целью уменьшения динамических усилий при замыкании тормозов механизмов поворота башенных строительных кранов были установлены на колодочные тормоза с приводом от длинно-ходовых электромагнитов 4 дополнительные демпферы / (фиг.

Как показала эксплуатация модернизированных тормозов, такие демпферы надежны в работе, просты по

Колодочный тормоз с дополнительным демпфе- л ром.

Расчет колодочных тормозов

60 схема колодочного тормоза соответствует тормозам ТК_ конструкции ВНИИПТМАШа.

рычажной системы тормоза (отношение действительного давления колодок на шкив к суммарному усилию пружин, действующему на штоке тормоза и приведенному к центру колодок), принимаемый для тормозов с качественно выполненными шарнирами и с регулярным подводом смазки, равным т] = 0,9-^-0,95.

Усилие вспомогательной пружины Р„, предназначенной только для откидывания рычага без магнита, принимается в пределах 2—6 кГ в зависимости от размера тормоза, отсюда усилие основной пружины составит Р0 = Р1 + Р„.

При составлении книги учитывался отечественный опыт проектирования и эксплуатации тормозных устройств, а также опыт зарубежной практики по расчету и применению тормозов.

Расчетная схема колодочного тормоза с короткоходовым электромагнитом при пружинном замыкании.

Р — угол обхвата шкива колодкой (в колодочных тормозах различных конструкций угол обхвата колеблется в пределах 60—120°); в тормозах конструкции ВНИИПТ-МАШа величина угла обхвата принята равной 70°' с целью обеспечения лучшего отхода колодки от шкива (при прямых рычагах) и лучшего охлаждения шкива.

В этой формуле h± — половина максимально допустимого хода штока тормоза, определяемого ходом якоря электромагнита (другая половина хода магнита резервируется на компенсацию износа, деформации накладок и прогиба рычагов).

Здесь W — момент сопротивления изгибу рассчитываемого сечения рычага в см3;d — динамический коэффициент, которым учитывают характер приложения силы при замыкании тормоза (см.

В тормозах ТК применены вальцованные накладки с коэффициентом трения 0,4.

Часть усилия основной пружины, необходимая для преодоления момента от веса якоря при размыкании тормоза, равна р _ Мя _ 92 p«--~~ •

Угол поворота якоря электромагнита а = 5,5°, что соответствует ходу штока тормоза hi = 4,4 мм.

Тормозные рычаги для тормозов ТК штампуются из стали марки Ст.

Момент сопротивления изгибу тормозного рычага тормоза ТК-300 равен W= 24,1 см3.

Изгибающий момент (с учетом динамических явлений) определяется равным MU3S = dM'U3S = 3-4660 = 14 000 кГсм, где d — динамический коэффициент, принимаемый для тормозов типа ТК равным 3,0.

Напряжение в основной пружине тормоза определяется по формуле

Расчет колодочного тормоза с длинно-ходовым электромагнитом и с замыканием весомгруза(по фиг.

60 и 62), и при определении усилий, действующих на колодку, момент от неуравновешенного веса рычагов не учитывается, так как в конструкциях колодочных тормозов этот момент обычно весьма мал и не имеет практического значения, а неуравновешенный вес одного рычага воспринимается через тягу над шкивом другим тормозным рычагом, и действия их весов компенсируются.

В тормозах с шарнирно закрепленными колодками в центре каждого шарнира прикладываются две силы Т, равные по величине и направленные в противоположные стороны.

Расчетная схема колодочного тормоза~с""длинноходовым электромагнитом при грузовом замыкании.

Для полного устранения в колодочных тормозах усилия, изгибающего тормозной вал, необходимо соблюдать следующие условия: оси колодок и центр шкива должны лежать на одной прямой; колодки должны располагаться симметрично относительно линии, соединяющей их оси; оси вращения рычагов должны располагаться на равных расстояниях от центра шкива.

Рассчитать колодочный тормоз по фиг.

Принимаем тормоз со шкивом диаметром D = 250 мм и назначаем величину установочного зазора между шкивом и колодкой равной е = 1 мм.

Усилие замыкания тормоза в этом случае равно

Таким образом, при первоначальной установке тормоза используется 78% хода якоря, остальная часть резервируется для компенсации износа накладок, люфтов в шарнирных сочленениях и упругих деформаций рычажной системы.

Расчет колодочного тормоза с длинно-ходовым электромагнитом и с замыканием усилием сжатой пружины (по фиг.

* Тормоз, изображенный на фиг.

63, является пружинно-грузовым тормозом, так как замыкание его происходит под действием пружины, веса якоря электромагнита и рычага, соединенного с якорем.

В остальном расчет этого тормоза не отличается от расчета тормоза с грузовым замыканием.

Расчетная схема колодочного тормоза с пружинно-грузовым замыканием.

Необходимое усилие пружины, замыкающей тормоз, \iDr\ A!

Усилие давления кулачка на рабочую плоскость тормозного рычага при размыкании тормоза.

Момент на оси кулачка при размыкании тормоза должен определяться с учетом трения между кулачком и рабочей плоскостью рычага:

Расчетная схема колодочного тормоза электротали: fl — схема тормоза; б — схема расчета усилий на кулачке.

В приведенных выше расчетах колодочных тормозов использовались статические уравнения равновесия рычагов тормоза, а также предполагалось статическое приложение тормозной силы к шкиву и равномерное распределение давлений по площади контакта накладки со шкивом.

Простота расчета и достаточно хорошее соответствие расчетных величин действительным, имеющим место при работе тормоза, обеспечили широкое распространение этого метода расчета в практике конструирования.

В тормозах механизмов подъема, в которых работа торможения при спуске значительно превышает работу торможения при подъеме, износ накладки менее равномерен, чем в тормозах механизмов передвижения, в которых работа торможения практически одинакова при движении механизмов в обоих направлениях и накладки изнашиваются более равномерно, так как происходит периодическая перемена точек максимальных и минимальных давлений.

Проведенные экспериментальные исследования крановых колодочных тормозов с шарнирными колодками показали, что действительный закон распределения давлений по длине колодки достаточно близко совпадает с выведенным выше законом «синуса — косинуса».

Опыты подтвердили, что в тормозах грузоподъемных машин деформациями жестких шкивов, тормозных колодок 108 и рычагов можно пренебречь и Отнести их за счет тормозных фрикционных накладок.

Для тормоза с колодкой, имеющей угол обхвата 2РХ, когда угол 0 имеет значения 0г и 02 = 0i + 2р\, составляющая результирующей силы N по оси х будет пропорциональна разности Ах соответствующих х коэффициентов; составляющая силы N по оси у будет пропорциональна разности Аг/ — у коэффициентов и суммарная величина нормального давления — пропорциональна разности Az — z коэффициентов.

При двухколодочном тормозе шарнирное крепление колодок создает весьма благоприятное распределение давлений.

При двухколодочном тормозе с колодками, шарнирно закрепленными на тормозных рычагах (фиг.

Расчетная схема колодочного тормоза для случая расчета с учетом неравномерности распределения давления.

Для тормозов с колодками, жестко связанными с тормозными рычагами, картина распределения давлений будет иная.

Определение векторов давлений для тормоза с жестко закрепленной колодкой.

Получение симметричного распределения давлений для тормоза с жестко закрепленной колодкой.

Направление действия результирующих сил и размер L можно также определить с помощью тормозных коэффициентов, которые для тормоза с жестко закрепленной колодкой имеют то же значение, что и для тормоза с шарнирной колодкой, но только вместо угла 9 должен быть принят угол р.

Тормозной момент двухколодочного тормоза (фиг.

Как правило, силы нормального давления колодок на шкив в двухколодочном тормозе с жестким закреплением колодок не

Расчетная схема двухколодочного тормоза с жестко закрепленными колодками с учетом неравномерности распределения давления.

00, ф «4 С колодочного тормоза с жестко закреплен-ными колодками, с тор

Разгрузка вала тормозного шкива от изгибающего усилия при равенстве величин замыкающих сил Р создает при конструировании тормоза большие затруднения.

Поэтому в некоторых конструкциях колодочных тормозов с жестко закрепленными колодками применяют специальный замыкающий механизм (фиг.

в тормозах с поступательным Движением колодок (см.

Так же, как и в тормозах с жестко закрепленными колодками, давление между колодкой и шкивом принимается изменяющимся в функции синуса угла Р, отсчитываемого от вертикальной оси (фиг.

Необходимо отметить, что в ряде существующих конструкций тормозов с поступательным движением колодок наличие большого числа кинематических звеньев делает механическую систему тормоза статически неопределимой, что существенно осложняет расчет тормоза.

Рассчитать двухколодочный тормоз по фиг.

63 с учетом неравномерного распределения давлений по длине колодки, если общий тормозной момент, развиваемый тормозом, равен 200 кГм; рычаги тормоза — прямые, и, следовательно, тормозные моменты, развиваемые каждой тормозной колодкой, равны между собой; диаметр тормозного шкива D = 500 мм; ширина тормозной колодки В = 20 см; угол обхвата шкива колодкой Pt = 45° = 0,785 рад; коэффициент трения накладки (г = 0,4, а расстояние 001 = 31,5 см.

Схема к расчету тормоза с поступательно движущимися колодками.

Сравнивая результаты расчета одного и того же тормоза двумя расчетными методами, нетрудно прийти к выводу, что разница в величинах искомых параметров для обоих случаев весьма невелика.

Таким образом, метод расчета тормозов с учетом неравномерности распределения давлений позволяет более точно выявить картину действия сил в элементах тормоза, но не имеет большого практического значения, так как получаемое при пользовании им уточнение весьма невелико (в отдельных случаях от 2 до 12% по сравнению с обычно применяемым методом, основанным на предположении о равномерно распределенном давлении).

Вместе с тем при работе тормоза может произойти весьма значительное изменение величин коэффициента трения, например, для вальцованной ленты — до 20%, а для тканой асбестовой ленты в еще больших пределах (см.

Рассчитать с помощью тормозных коэффициентов тормоз с жестко закрепленными тормозными колодками.

Показатель степени в этой формуле соответствует числу колодок в тормозе.

При радиальном установочном зазоре е ход точки А замыкающего рычага тормоза, необходимый для выполнения процесса замыкания, будет

В трех колодочных тормозах каждая из колодок соединяется с другой посредством шарнирных сочленений, вследствие чего колодка оказывается «плавающей» по поверхности шкива.

ТОРМОЗА УПРАВЛЯЕМЫЕ

Плавная остановка механизмов грузоподъемных машин автоматически замыкающимися тормозами при работе с грузами различного веса (а в подъемных стреловых кранах — и при работе на различных вылетах) неосуществима, так как обслуживающий персонал не в состоянии воздействовать на процесс торможения.

Для механизмов передвижения и поворота, кроме нормально замкнутых тормозов, используются также нормально разомкнутые и комбинированные тормоза.

Комбинированные тормоза в течение всего времени работы механизма остаются разомкнутыми усилием электромагнитов, рассчитанных на постоянное включение.

Торможение осуществляется с помощью педалей; величина тормозного момента в них (как и в нормально открытых тормозах) пропорциональна усилию нажатия на педаль и может изменяться в весьма широких пределах.

В кинематических схемах комбинированных тормозов предусматривается независимость действия управляемого привода и автоматического замыкания при выключении электромагнитов.

Поэтому при срабатывании конечных выключателей или при перерыве в подаче электроэнергии электромагнит комбинированного тормоза обесточивается, и под действием усилия сжатой пружины тормоз автоматически замыкается, работая в этом случае, как обычный стопорный электромагнитный тормоз.

Применение комбинированных тормозов обусловлено требованиями техники безопасности, согласно которым механизмы передвижения подъемных кранов и крановых тележек должны иметь тормозные устройства с автоматическим замыканием при подходах к конечным пунктам перемещения, а также при перерывах в подаче электроэнергии.

Следует отметить, что тормоза нормально разомкнутые и тормоза комбинированные, являющиеся при нормальной работе также нормально разомкнутыми, не применяются в механизмах, в которых возможно самопроизвольное движение под действием внешних сил (например, ветровой нагрузки или усилия на уклоне).

В этих механизмах следует устанавливать нормально замкнутые тормоза.

Рычажное управление тормозами

Рычажное (механическое) управление тормозами, осуществляемое посредством системы тяг, шарниров и рычагов, находит широкое применение в ряде машин, особенно в тех случаях, когда тормозное устройство располагается вблизи места управления.

90 показана схема управления тормозом механизма поворота портального крана завода ПТО им.

Тормозная педаль /, находящаяся у рабочего места крановщика, соединена с рычажной системой тормоза 7 промежуточной горизонтальной тягой 5.

Схема рычажного управления тормозом механизма поворота.

Относительная простота изготовления узлов рычажных передач обусловила широкое распространение систем механического управления тормозами, особенно в подъемно-транспортных машинах малой грузоподъемности и в машинах, работающих с малой степенью интенсивности.

Пневматический замедлитель для системы рычажного управления тормозом.

Наличие больших сопротивлений приводит к потере чувствительности управления тормозом, особенно заметной при значительных расстояниях между тормозом и рычагом (педалью) управления; затрудненность защиты подшипников рычажных систем от загрязнения в процессе работы.

Перечисленные недостатки определили наблюдающийся в последнее время отказ от применения механических систем управлеййя тормозами и переход К использованию более совершенных (преимущественно гидравлических и пневматических) систем управления.

Гидравлическое и пневматическое управление тормозами

Гидравлическое управление тормозами, в котором для передачи энергии использовано свойство практической несжимаемости жидкости, отличается следующими положительными особенностями:

(вследствие малых потерь на трение, достигающих значений 0,9—0,94) и быстротой реакции исполнительного механизма на соответствующие движения органов управления (педалей или рычагов); [** удобством передачи энергии от педали или рычага управления к тормозу и конструктивной простотой такой передачи при помощи тонких трубок, изгибаемых в любом направлении и огибающих препятствия; малыми упругими деформациями системы вследствие малого увеличения объема трубопровода при увеличении давления жидкости в процессе торможения, а также вследствие несжимаемости жидкости; простотой синхронного включения двух или более тормозов от одной педали, что имеет большое значение для современных подъемно-транспортных машин (например, в механизмах передвижения подъемных кранов с раздельным приводом) и является весьма затруднительным при рычажном управлении; простотой регулирования процесса торможения; возможностью создания плавного торможения с нарастанием тормозного момента по желаемому закону; даже при весьма резком нажатии на педаль сопротивление протеканию жидкости по трубопроводу оказывает демпфирующее влияние и предохраняет элементы привода и механизма от перегрузок; компактностью механизма управления для подъемно-транспортных машин большой грузоподъемности; отсутствием необходимости в смазке основных элементов системы управления.

В подавляющем большинстве случаев для управления работой тормозов используются простые безнасосные гидравлические системы, работающие от рычага или педали управления, и только для машин большой мощности безнасосное управление сочетается с механическими сервоустройствами, облегчающими работу управления.

92 показана схема гидравлической системы управления тормозом механизма поворота крана завода ПТО им.

Система эта состоит из тормозной педали 1, тормоза 4,

Схема гидравлического управления тормозом.

Это перетекание будет 146 совершаться до тех пор, пока избыточное давление в трубопроводе не уменьшится до некоторой заранее заданной величины, предполагающей возможность размыкания тормоза.

В гидравлических системах управления тормозами автомобилей применяется смесь касторового масла (40%) и бутилового спирта (60%).

Пневматическое управление тормозами в подъемно-транспортных машинах имеет относительно малое распространение из-за громоздкости и сложности агрегатов питания, включающих в себя компрессор с двигателем, ресивер, аппараты очистки воздуха.

В грузоподъемных мэдпинах и механизмах тормоза должны останавливать машину F/ груз на определенном пути торможения и удерживать груз в подвешенном состоянии при заданном запасе торможения или заданном значении замедления.

Применение пневмоуправления весьма целесообразно для тормозов, развивающих большие тормозные моменты, для управления которыми усилия рабочего оказывается недостаточно.

Пневматическое управление может найти широкое распространение в стационарных подъемных машинах и установках, особенно там, где имеется сжатый воздух и для работы тормозов не требуется установки отдельного компрессора.

К достоинствам пневматической системы управления следует также отнести высокую плавность замыкания тормозной системы и возможность осуществления более простой блокировки, чем * Перечисленные жидкости являются легковоспламеняющимися и, следовательно, опасными в пожарном отношении; при их применении в системах гидравлического управления тормозами необходимо соблюдение правил пожарной безопасности.

Эта пружина при размыкании тормоза стремится сдвинуть цилиндр и кожух с приваренным к нему штоком 2 и с шарнирно соединенным с ним тормозным рычагом 5 вправо, а поршень 10 вместе с осью 7 и тормозным рычагом 11 — влево.

Натяжение пружины / не регулируется, но подбирается с таким расчетом, чтобы усилия ее хватило на преодоление всех потерь на трение при размыкании тормоза.

С увеличением износа накладок шток 14 при замыкании тормоза, преодолевая силу трения, постепенно перемещается вверх.

С целью замыкания тормоза без подачи жидкости в рабочий цилиндр (например, при длительных стоянках кранов, работающих на открытом воздухе с целью предупреждения угона их действием ветровой нагрузки) в конструкции тормоза предусмотрен шток 6

96, б показана система управления этим тормозом.

Тормоза с гидравлическим управлением: а — нормально разомкнутый; 6 — комбинированный,

97, б показана конструкция комбинированного управляемого тормоза для тяжелых кранов с электромагнитом постоянного тока.

Рычаги тормоза расположены горизонтально и имеют оси вращения на вертикальной стойке станины.

При обесточенном электромагните 2 тормоз замкнут действием пружины /, установленной в центре электромагнита.

При этом шток 4 перемещается вправо, освобождая угловой рычаг 5, а рычаги 6 и 9 расходятся под действием размыкающей пружины 7 и тормоз размыкается, причем нижний рычаг 9 опускается до упора 10.

98 показана конструкция нормально замкнутого тормоза «Perigrip» (Англия) с управлением от педали.

Нормально замкнутый колодочный тормоз в сборе с педалью управления.

99, а и б показан двухцилиндровый тормоз фирмы Wagner Electric Corp.

С этого момента тормоз становится нормально разомкнутым и замыкается при каждом приложении усилия к педали управления, когда поршень замыкающего рабочего цилиндра 2, действуя на угловой рычаг, замыкает тормоз.

При выключении тока выключается электромагнит стопорного клапана, жидкость выпускается из цилиндра 4 и тормоз автоматически замыкается действием пружины 3.

Скорость замыкания тормоза в этом случае регулируется гидравлически, и тем самым машина останавливается с необходимой степенью плавности.

Электросхема предусматривает невозможность включения электродвигателя механизма до тех пор, пока тормоз не будет полностью разомкнут.

Специальная сигнальная лампа показывает момент, когда тормоз разомкнется, и можно начать нормальную работу механизма.

При установке тормозов данного типа на коксовыталкивателях они обеспечивают рабочее торможение педалью управления, автоматическую остановку машины при утрамбовке или выравнивании слоя и при снятии двери.

Размыканию тормоза при снятии нагрузки с педали (после рабочего торможения) способствует пластинчатая пружина 6, установленная в нижней части корпуса тормоза и воздействующая через вспомогательные рычаги 5 на тормозные рычаги; при повороте одного из тормозных рычагов на некоторый угол пружина 6 заставляет отклониться второй тормозной рычаг на такой же угол, что обеспечивает одинаковый отход обеих колодок от тормозного шкива.

Тормоза любого исполнительного механизма не только обеспечивают безопасность работы этого механизма и всей машины в целом, но и оказывают влияние на производительность.

Второе плечо рычага 6 соединено со штоком 1 тормоза, вследствие чего при повороте рычага б происходит сближение тормозных рычагов 8 и 9 и тормоз замыкается.

По мере износа накладок детали 2 и 14 сближаются при замыкании тормоза все ближе, и, наконец, при некоторой величине износа кольцо 14 упирается во втулку 2 и передвигает все устройство по штоку / влево, преодолевая усилие сцепления фрикциона 13 со штоком /; этим достигается восстановление прежней величины а, пропорциональной величине зазора между шкивом и накладкой.

Гидравлическое управление тормозами позволяет создать надежное и удобное управление от одной педали как одним (фиг.

102, а), так и двумя тормозами (фиг.

102, г) тормозами от двух педалей управления, расположенных на значительном расстоянии друг от друга.

Гидроуправление позволяет легко обеспечить одновременное и равномерное распределение тормозного усилия по колодкам всех тормозов, подключенных к системе.

Колодочные тормоза с гидравлическим управлением: 1 — электромагнитный стопорный клапан.

На базе серии тормозов ТК ВНИИПТМАШ спроектировал и испытал комбинированный управляемый тормоз [11].

в этом случае тормоз является нормально разомкнутым, управление которым производится с помощью педали управления.

Комбинированный управляемый тормоз ВНИИПТМАШа с гидравлическим управлением.

При выключении тока вследствие случайного прекращения подачи электроэнергии или при наезде крана на конечные выключатели, ограничивающие путь его перемещения, магнит выключается и тормоз замыкается усилием основной пружины.

Постоянно замкнутый тормоз с гидравлическим подтормаживанием.

104 показан постоянно замкнутый тормоз с гидравлическим управлением, установленный на механизме поворота крана (см.

Тормоз постоянно замкнут пружиной /, поэтому при пуске электродвигателю приходится преодолевать, кроме сопротивлений в механизме, еще и номинальный тормозной момент, что приводит к плавному разгону поворотной части крана.

Для уменьшения тормозного пути (особенно при работе с большими грузами и на большом вылете) к тормозу прикладывается дополнительное усилие от педали управления через рабочий цилиндр 2.

Применение постоянно замкнутого тормоза в механизме поворота гарантирует его от возникновения чрезмерно больших ускорений и замедлений, но приводит к повышенному расходу энергии и фрикционных материалов.

Для тормозных устройств повышенной мощности (при диаметре шкива начиная с 400 мм) ВНИИПТМАШ разработал конструкцию комбинированного колодочного тормоза (фиг.

106, а) с управлением от пневмопривода на базе тормозов ТКТГ, имеющих привод от электрогидравлического толкателя [28].

При отсутствии подачи сжатого воздуха тормоз работает как обычный нормально замкнутый тормоз, размыкаемый при включении толкателя 14 и замыкаемый усилием сжатой пружины 7.

При работе от системы пневмо-управления толкатель включают, и тормоз под действием усилия

Эта камера укреплена на дополнительном рычаге 12, шарнирно связанном осью 13 с рычагом 9 тормоза.

При подаче воздуха шток // упирается в рычаг 9, и колодки тормоза зажимают шкив, производя торможение механизма.

Постоянно замкнутый тормоз с гидравлическим размыканием.

тормозом представляет собой ресивер 5, в который сжатый воздух подается от компрессора 2, работающего от электродвигателя 1, через обратный клапан 3 и регулятор давления 4.

Комбинированный тормоз ВНИИПТМАШа с пневматическим управлением: а — тормоз с системой пневмоуправления; б — тормозная камера.

108, а приведена конструкция нормально замкнутого колодочного тормоза с пневмоприводом, применяемого для регулирования скорости опускания свечей в буровую скважину.

108, б); он состоит из корпуса 5,, прикрепленного к тормозwoo

ному рычагу нормального колодочного тормоза; резиновой мембраны -3\ возвратной пружины 6 и стержня 4, жестко связанного со штоком тормоза 7, При подаче воздуха под давлением до 7— 8 кГ/см2 через отверстие / в крышке 2 в камеру мембрана 3 '165

Нормально замкнутый тормоз с пневматическим управлением: а— тормоз; б — мембранный механизм.

При прекращении по какой-либо причине подачи воздуха тормоз надежно замыкается основной пружиной а (фиг.

109 приведены осциллограммы, записанные при испытаниях механизма передвижения, оборудованного управляемым тормозом.

Осциллограммы процесса торможения тормозом с гидравлическим управлением.

Это время размыкания является вполне приемлемым для тормозов подъемно-транспортных машин.

С увеличением усилия замыкающей пружины тормоза несколько уменьшается время размыкания тормоза, так как при этом жидкость из рабочего цилиндра быстрее перетекает в главный цилиндр при снятии нагрузки с педали.

всей системы управления (от педали до тормоза).

нельзя получить даже при весьма высоком качестве исполнения рычажного управления тормозом.

Гидравлическое управление тормозами по своей надежности, конструктивной простоте и характеристике торможения значительно превосходит систему рычажного управления.

Расчет систем управления тормозами

Расчет систем механического (рычажного), гидравлического и пневматического управления тормозами сводится в основном к определению величины усилия, прикладываемого к рычагу или педали для получения необходимого тормозного момента.

Ход расчета для этих систем управления не имеет принципиальных различий и одинаков для случаев применения колодочных и ленточных тормозов 1.

110, б и в — расчетные схемы комбинированных тормозов с таким же управлением (соответственно с большим и малым ходами поршней рабочих цилиндров гидросистемы).

Зависимость между заданным тормозным моментом МТ и величиной усилия Рп, прикладываемого к педали (рычагу) управления, определяется для нормально замкнутого и комбинированного тормозов из численного равенства работы, совершаемой усилием Рп на плече, равном ходу h педали или рычага, и произведения нормального давления N тормозной колодки на величину зазора между колодкой и тормозным шкивом: откуда _

Так как отношение — равно общему кинематическому передаточному числу системы управления (включая рычажные передачи), то для нормально замкнутого колодочного тормоза по фиг.

НО, аи комбинированного тормоза с малым ходом поршня по фиг.

1 Расчет системы замыкания комбинированных управляемых тормозов при обесточивании электромагнитом аналогичен расчету системы замыкания неуправляемых тормозов той же группы [усилие основной (замыкающей) пружины в комбинированном управляемом тормозе полностью воспринимается электромагнитом].

Расчетная схема колодочного тормоза с гидравлическим управлением: а — нормально разомкнутого; б — комбинированного с большим ходом поршня рабочего цилиндра; в — комбинированного с малым ходом поршня рабочего цилиндра.

и для комбинированного тормоза с большим ходом поршня по фиг.

Для простого нормально разомкнутого ленточного тормоза (см.

ц ' — внутренний диаметр рабочего цилиндра гидросистемы в см; в — установочный зазор между фрикционной накладкой и тормозным шкивом в см;т] о — суммарный коэффициент полезного действия гидросистемы и рычажных передач тормоза и педали управления;|Л — коэффициент трения фрикционной накладки по тормозному шкиву (см.

Так как во вновь отрегулированном тормозе до 50% хода резервируется на компенсацию износа тормозных накладок и шарниров, а также на упругую деформацию рычажной системы, то расчет ведется на ход педали h = 125+-150 мм и ход рычага h = 200-ь-250 мм.

Общее кинематическое передаточное число системы управления тормозом может быть представлено в следующем виде: :ы тормоза; системы; - ении учитывать следуюэксперименталь

При использовании главных цилиндров гидросистем автомобильных тормозов следует учитывать то обстоятельство, что один ход поршня главного цилиндра должен быть достаточен для полного перемещения поршня рабочего цилиндра при рабочем ходе педали, равном половине ее максимального хода.

Все элементы трубопровода и тормоза должны быть проверены на указанные величины усилия.

Вспомогательные или редко вклю- 25 16 чаемые комендуемых, то теряется чувствительность управления тормозом (что особенно заметно при педальном управлении); при повышении рекомендуемых величин усилий будет иметь место повышенная утомляемость рабочего, управляющего тормозом.

Силовое передаточное число систем управления тормозами находится обычно в пределах 40—60.

Скорость движения жидкости в трубопроводе должна быть не более I-—1,2 м/сек, а время размыкания тормоза — не больше 0,5—0,6 сек.

В ряде конструкций это давление весьма существенно меняет характеристику процесса торможения и размыкания тормоза.

При расчете рычажного управления тормозами исходят из соотношения плеч рычагов при выбранной схеме рычажного управления.

Определение общего передаточного числа рычажной системы производится по формуле (39), в которой значение 1г заменяется значением ip — передаточным числом рычажной системы управления от педали (рычага) до тормоза.

Выполнить расчет гидравлической системы комбинированного управляемого тормоза ТК.

103 и ПО, в со шкивом диаметром D = = 300 мм для механизма передвижения мостового крана, если тормоз развивает номинальный тормозной момент Мт = 50 кГм, усилие вспомогательной (размыкающей) пружины тормоза Рв = 12 * кГ, а приданный тормозу электромагнит типа МО-ЗООБ при ПВ = 100% развивает момент Мм = 400 кГсм; в гидравлической системе использованы главный цилиндр от автомобиля ГАЗ-51 диаметром DS.

Усилие электромагнита на штоке тормоза при плече С = 46 мм (см.

* Для более быстрого вытеснения рабочей жидкости из рабочего цилиндра гидросистемы управления в главный цилиндр и при размыкании тормоза усилие вспомогательной пружины принимается несколько большим, чем для обычных стопорных тормозов.

ЛЕНТОЧНЫЕ ТОРМОЗА

Ленточные тормоза отличаются простотой своей конструкции.

При одинаковых замыкающих усилиях и одинаковом диаметре тормозного шкива тормозной момент ленточного тормоза значительно превышает тормозной момент, развиваемый колодочным тормозом.

Расчетное окружное усилие (общая сила трения), возникающее на рабочей поверхности тормозного шкива ленточного тормоза при диаметре шкива D и величине тормозного момента Мт, равно

Тот конец ленты тормоза, на который при торможении набегает элемент поверхности трения вращающегося шкива, условимся называть набегающим, а тот конец, с которого элемент поверхности трения сбегает, — сбегающим.

Схема усилий, действующих в ленточном тормозе.

Вследствие этого тормозной момент ленточного тормоза отличается неустойчивостью.

Рекомендуемые размеры диаметра шкивов и ширины лент ленточных тормозов в зависимости от величин тормозного момента

Для предупреждения бокового смещения тормозной ленты в ленточных тормозах применяются шкивы с ребордами (фиг.

В случаях, когда стальная лента не обшита фрикционным материалом и непосредственно соприкасается с тормозным шкивом (в тормозах неответственных механизмов с ручным приводом), толщина ее с учетом износа назначается несколько большей, чем определенная расчетом.

Крепление концов тормозной ленты в ленточном тормозе: а — крепление набегающего конца; б — крепление сбегающего конца с винтовыми стяжками.

Ленты шириной 25—50 мм применяются в ленточных тормозах механизмов с ручным приводом.

Концы тормозной ленты должны образовывать с тормозным рычагом углы, близкие к прямым, для уменьшения длины пути, проходимого точками крепления ленты к рычагу при замыкании тормоза.

Применяемые в машиностроении схемы ленточных тормозов могут быть подразделены на тормоза простые, дифференциальные, суммирующие и тормоза двухстороннего действия.

СХЕМЫ ЛЕНТОЧНЫХ ТОРМОЗОВ

Простые ленточные тормоза.

В простых ленточных тормозах (фиг, 114) усилие набегающей ветви ленты воспринимается какой-либо неподвижной точкой (чаще всего осью вращения тормозного рычага).

Простой ленточный тормоз является тормозом одностороннего действия, так как при изменении направления вращения шкива тормозной момент при том же замыкающем усилии изменяется в е^а раз.

Схема простого ленточного тормоза.

Тормозной момент, развиваемый простым ленточным тормозом при направлении вращения, указанном на фиг.

Конструкция простого нормально замкнутого ленточного тормоза с электромагнитным приводом: / — демпфер; 2 — электромагнит; 3 — болт регулирования равномерности отхода ленты; 4 — центрирующие скобы; 5 — бугель.

Так как при размыкании тормоза лента должна отойти от тормозного шкива на величину радиального зазора е, то ход ленты (перемещение точки крепления ленты к рычагу) должен быть равен

Конструктивное выполнение простого тормоза, снабженного демпфирующим устройством 1, смягчающим толчки при замыкании и размыкании, показано на фиг.

Применение нормально замкнутого простого ленточного тормоза / с приводом от электромагнита 2 в электротали показано на фиг.

Дифференциальные ленточные тормоза.

В дифференциальных ленточных тормозах (фиг.

Дифференциальный тормоз, так же как и простой, применяется в механизмах, не требующих двухстороннего торможения с одинаковой силой.

Схема дифференциального ленточного тормоза.

Вес груза, создающего тормозной момент в дифференциальном тормозе, равен : - (Та2 + Gpb + Оякс) т| d кГ.

Тормозной момент, развиваемый дифференциальным тормозом, определяется по формуле „ца_] t-.

Самозатягивающиеся дифференциальные тормоза применяются крайне редко, так как они обладают следующими недостатками: резким захватыванием шкива при торможении, сопровождаемым толчками; ослаблением тормозящего действия при перемене направления вращения и повышенным износом тормозной накладки и тормозного шкива.

Во избежание самозатягивания для нормальной работы дифференциального тормоза должно быть осуществлено следующее неравенство: обычно принимают длину плеча ах = (2,5-f-3) а2, а длину плеча а2 из конструктивных соображений выбирают в пределах 30 — 50 мм.

При перемене направления вращения тормозного шкива тормозной момент дифференциального ленточного тормоза изменяется в соотношении

Преимущество дифференциальных ленточных тормозов перед простыми состоит в том, что для создания тормозного момента в дифференциальных тормозах требуется меньшее внешнее усилие.

Однако дифференциальные тормоза редко применяются в механизмах с машинным приводом, так как при изменении коэффициента трения тормозные моменты их значительно изменяются по величине.

Последние две конструктивные разновидности тормозов обычно объединяются в одну группу тормозов с замыкающим усилием, действующим вдоль оси тормоза, — в группу тормозов с осевым нажатием.

Вес замыкающего груза, необходимого для создания тормозного момента Мт, определяется в этих тормозах суммой натяжений ленты Tut:

чем в простом ленточном тормозе, этим и объясняется относительно малое распространение суммирующих тормозов.

Тормозной момент, развиваемый суммирующим ленточным тормозом, определяется по формуле

ход электромагнита для достижений одного и того же радиального зазора оказывается для этого тормоза в 2 раза меньше, чем в простом ленточном тормозе.

Подбор электромагнитов для ленточных тормозов производится по формуле (122) (см.

Так, для простого тормоза тяговое усилие электромагнита Рм определяется из равенства

С — ^\ м ' для дифференциального тормоза р 1, _

Тормоза двухстороннего действия.

Характерной особенностью приведенных выше схем тормозов является присоединение концов ленты к рычагу, имеющему неподвижную точку опоры (точку вращения О).

Конструктивным развитием схем ленточных тормозов является применение тормозов, у которых неподвижная опорная точка крепления ленты простого ленточного тормоза (точка А) в зависимости от направления вращения шкива при торможении перемещается от одного конца ленты к другому (фиг.

Схемы ленточных тормозов двухстороннего действия с переменной точкой опоры замыкающего рычага.

Данная схема позволяет получить независимость величины тормозного момента от направления вращения (как и в суммирующем тормозе) при сохранении величины замыкающего усилия, как в простом тормозе [51 ], [52].

Выполненные по данной схеме тормоза могут быть названы тормозами «двухстороннего действия».

По сравнению с обычным суммирующим тормозом, в котором плечи а имеют одинаковую длину, замыкающее усилие Р в данной конструкции уменьшается в е^а + 1 раз при тех же размерах диаметра шкива, угла обхвата и при одинаковом коэффициенте трения.

Для удобства управления тормозом рычаг может быть расположен не только в плоскости диска тормозного шкива, но и в плоскости перпендикулярной, т.

Тормоза двухстороннего действия: а — с увеличенным углом обхвата; 6 — с переменным плечом действия силы Р.

Постепенное увеличение усилия t за счет уменьшения плеча а облегчает управление тормозом.

До настоящего времени ленточные тормоза имеют широкое распространение вследствие простоты их конструкции, компактности и способности развивать большие тормозные моменты, возрастающие с увеличением углов обхвата, которые могут быть значительно большими 2я.

121 представлен тормоз со шкивом диаметром 1200 мм, имеющий составную вильчатую ленту с углом обхвата 590° (взаимное расположение отдельных частей ленты хорошо видно на фиг.

Но ленточные тормоза обладают рядом недостатков, из-за которых они повсеместно вытесняются более рациональными конструкциями колодочных тормозов.

К этим недостаткам относятся: значительные усилия, изгибающие тормозной вал, по величине равные геометрической сумме натяжений ленты Т и t; неравномерность распределения давлений,и износа в функции е^а (вследствие гибкости тормозной ленты выравнивания давлений не происходит); зависимость величины тормозных моментов простого и дифференциального ленточного тормозов от направления вращения • тормозных шкивов (момент суммирующего тормоза не зависит от ' направления вращения, но требует большого усилия замыкания); малая эксплуатационная надежность (обрыв стальной ленты тормоза неизбежно приводит к аварии).

Ленточный тормоз с углом обхвата 590°.

В механизмах грузоподъемных кранов, как правило, находят применение лишь простые ленточные тормоза; дифференциальные тормоза почти не применяются.

Главный тормоз / (фиг.

122) механизма лебедки размещен внутри барабана 12; он выполнен в виде нормально замкнутого ленточного тормоза со шкивом диаметром Dlt углом обхвата аг.

Сбегающий конец ленты главного тормоза (с натяжением ^) прикреплен к малому плечу зубчатого сектора 5, выполненного в виде коленчатого рычага с осью вращения в точке Е.

На этот же сектор воздействуют усилия сжатых пружин 7, замыкающих тормоз /.

Присоединение набегающего конца ленты главного тормоза (с натяжением 7\) к неподвижной опоре осуществлено через пружины 6, смягчающие толчки при замыкании тормоза.

Внешняя поверхность коронной шестерни 3 является поверхностью трения вспомогательного тормоза 2, имеющего диаметр поверхности трения D2 и угол обхвата а2.

Вспомогательный тормоз 2 является нормально разомкнутым, сбегающий конец которого (с натяжением tz) прикреплен к рычагу 13 (см.

Набегающий конец ленты вспомогательного тормоза (с натяжением Т2) прикреплен к неподвижной точке также через пружину.

Для выполнения лебедкой необходимых операций главный тормоз 1 должен быть частично или полностью разомкнут, что.

осуществляется замыканием вспомогательного тормоза 2 при нажатии крановщиком на педаль управления.

Так как тормоз 2 нормально разомкнут, то при отсутствии усилия на педали управления при вращении вспомогательного двигателя 8 водило 9, а следовательно, и сектор 5 остаются неподвижными, а шестерни 3, 10 и 11 вращаются вхолостую.

При замыкании вспомогательного тормоза он развивает момент, пропорциональный усилию на педали управления, что приводит к частичному или полному затормаживанию коронной шестерни 3 и повороту шестерни 4, а также соединенного с ней зубчатого сектора 5.

Последний, поворачиваясь, сжимает дополнительно замыкающую пружину 7 и освобождает ленту тормоза, производя частичное или полное размыкание главного тормоза.

Степень размыкания главного тормоза определяется интенсивностью приложения уси-.

тормозом 2), необходимая для полного размыкания главного тормоза, отрегулированного на тормозной момент МТ1, определяется по зависимости

Вспомогательный двигатель выбирается по крутящему моменту, который он должен развить для полного размыкания главного тормоза,

Применение сервотормоза в данной конструкции механизма позволило существенно уменьшить усилие крановщика, необходимое для размыкания главного тормоза.

Двухступенчатый ленточный тормоз.

С целью уменьшения усилия, необходимого для управления тормозом, иногда применяют двухступенчатые ленточные тормозные устройства, используя действие меньшего тормоза для управления ленточным тормозом, развивающим большие тормозные моменты.

Тормозной шкив 1 имеет две цилиндрические поверхности трения: одну с диаметром Ог и шириной В1 для основного тормоза, другую диаметром D2 и шириной В2 — для вспомогательного тормоза.

Величины диаметров и ширины поверхностей трения выбираются по общепринятой методике по заданному значению тормозных моментов каждого из тормозов в зависимости от качества примененных фрикционных материалов (по величине допускаемого давления).

Набегающая ветвь основного тормоза (с натяжением Тг) прикреплена к неподвижной точке посредством пружины 2, смягчающей толчки при замыкании тормоза.

Двухступенчатый ленточный тормоз: а — схема; б — конструктивное выполнение.

К другому плечу этого рычага прикреплен набегающий конец ленты вспомогательного тормоза (с натяжением Т2), а сбегающая ветвь его укреплена на тормозном рычаге 5, имеющем плечо, также равное а, относительно оси поворота О.

Таким образом, тормозная система является нормально замкнутой, причем сервотормоз замыкается усилием пружины 6, а основной тормоз — усилием набегающего конца ленты сервотормоза.

Тормозные моменты, развиваемые каждым тормозом, равны: для основного тормоза

МТ1 = ~- ttf^ (е^> ~~ \) и для вспомогательного тормоза

Если углы обхвата обоих тормозов приняты примерно одинаковыми, т.

При использовании тормозного устройства данного типа резко снижается усилие, потребное для управления тормозом, и повышается чувствительность его действия при весьма простом конструктивном решении.

Колодочно-ленточные тормоза.

В обычных ленточных тормозах фрикционный материал, изготовленный в виде сплошной ленты, прикреплен к стальной ленте тормоза и при замыкании и размыкании тормоза деформируется вместе с ней.

Колодочно-ленточный тормоз экскаватора ЭШ-4/40.

Применение таких колодочно-ленточных тормозов позволяет употреблять любые жесткие фрикционные материалы (вплоть до металлокерами-ческих) при значительной толщине колодок, что обеспечивает повышенный срок их службы и уменьшает простои машины по причине ремонта тормозов.

124 представлен колодочно-ленточный тормоз главной лебедки экскаватора ЭШ-4/40.

Каждый барабан снабжен нормально разомкнутым тормозом, выполненным по схеме простого тормоза.

Оба тормоза независимы друг от друга.

При приложении усилия к педали управления рычаг 1 поворачивается и тормоз замыкается.

При снятии усилия с педали рычаг / под действием пружины растяжения 3 возвращается в исходное положение, размыкая тормоз.

Отходу ленты от шкива способствуют также пружины регулировочных болтов 4, соединенных с жестким, неподвижным бугелем 5, закрывающим тормоза.

Лента каждого тормоза состоит из двух частей, соединенных в средней части дуги обхвата подпружиненным болтом 7, являющимся также компенсатором износа колодок.

Пружина болта 7 также способствует отходу ленты от шкива при размыкании тормоза.

При значительных деформациях, имеющих место при работе ленточных тормозов, в практике использования их, отмечались случаи поломки этой ленты (см.

С целью ускорения процесса смены колодок находят применение и другие конструкции крепления жестких колодок к металлической ленте тормоза.

126, г, имеет гайку, запрессованную в колодку; при ввертывании болта в гайку колодка прижимается к ленте тормоза [53].

Злобиным применительно к колодочно-ленточным тормозам буровых лебедок, показали, что для случая жесткого крепления колодок при равномерном их расположении на ленте подсчеты, проводимые по зависимости

Крепление колодок к ленте тормоза: а — заклепками или болтами; б — крепление «феролок»; в — крепление «феробоид»; г — болтами; д — новая конструкция быстро-съемного крепления колодок к ленте.

Таким образом, можно рекомендовать вести расчеты колодочно-ленточ-ных тормозов при расположении колодок на ленте с постоянным шагом с шарнирным креплением колодок к ленте по уравнению (45), а с жестким креплением — по уравнению (44).

Так, для тормозов с диаметром шкива более 1 м длина колодки принимается в пределах 120—150 мм.

Поэтому для тормозов с диаметром шкива более 1 м ставить колодки короче 100 мм не рекомендуется.

Если принять, что до реверса ленты тормоз работал столько же времени, сколько и после реверса, то оказывается, что колодки, расположенные в зоне, близкой к центру угла обхвата, изнашиваются значительно меньше, чем колодки, расположенные с краев.

Как было указано ранее, для тормозов с шарнирным креплением колодок и постоянным шагом их расположения на ленте следует использовать формулу В.

В этом случае более простым способом расчета колод очно-ленточных тормозов с колодками, имеющими шарнирное крепление к ленте, является графический метод расчета, позволяющий определить натяжение в любой точке ленты, силы трения и нормальные силы на любой колодке, а также общую силу трения при любой степени износа колодок и любом расположении колодок на ленте.

КОРОТКОХОДОВЫЕ ЛЕНТОЧНЫЕ ТОРМОЗА

Нормально замкнутые ленточные тормоза с электромагнитным приводом.

Принципиальная схема короткоходового ленточного тормоза представлена на фиг.

Размыкание тормоза осуществляется приложением усилия Р к рычажной системе, состоящей из двух кинематически связанных между собой рычагов 2 и 3 (и опоры 5 в нижней части), которые обеспечивают одинаковый ход обоих концов ленты и одинаковый отход обеих лент от тормозного шкива при размыкании тормоза.

Такого типа тормоза находят применение в различного рода коробках передач в станках, транспортных средствах (самоходных тележках) и т.

Большим распространением в металлургическом производстве пользуются до настоящего времени короткоходовые ленточные тормоза с пружинным замыканием и с приводом от короткоходо-вых электромагнитов постоянного тока типа А, выпускаемых ранее нашей электропромышленностью (фиг.

В настоящее время эти тормоза не применяются во вновь изготовляемом оборудовании, а заменяются более надежными колодочными тормозами.

Однако в эксплуатации эти тормоза будут находиться еще долгое время.

Тормозная лента каждого такого тормоза (см.

Схема коротко-ходового ленточного тормоза.

Короткоходовой ленточный тормоз типа ТЛП.

Короткоходовой ленточный тормоз типа КХЛ.

Каждый короткоходовой ленточный тормоз по существу представляет собой два простых тормоза, у которых усилие Т, создаваемое рычажной системой, для верхней половины ленты является максимальным, •'а для нижней — минимальным.

Характеристики и размеры короткоходовых ленточных тормозов ТЛП и КХЛ приведены в табл.

Эти тормоза при монтаже могут быть установлены не только в горизонтальном положении, но и повернутыми под углом 90°.

К достоинствам короткоходовых ленточных тормозов относятся независимость величины тормозного момента от направления вращения; относительно большой угол обхвата тормозного 14* 211

Таблица 22 Характеристики короткоходовых ленточных тормозов ТЛП и К.

Однако другие недостатки, общие для ленточных тормозов, сохраняются и в этих конструкциях.

Только в тормозах механизмов передвижения, где работа торможения одинакова при любом направлении вращения шкива, неравномерность износа несколько сглаживается.

Кроме того, опыт эксплуатации короткоходовых ленточных тормозов выявил их некоторые конструктивные недочеты:

Регулирование равномерности отхода ленты от тормозного шкива оказывается затрудненным: при центровке тормоза по шкиву приходится передвигать весь тормоз.

Для замены замыкающей пружины тормоза необходима разборка почти всего тормоза, * Минимальный габарит, необходимый для снятия тормозного электромагнита.

Тормоз с электромагнитной лентой.

Усилие замыкающей пружины не используется полностью, так как натяжение ленты Т действует под углом к усилию пружины Рп и является только частью усилия Рп; например, в тормозе со шкивом диаметром 610 мм усилие пружины используется только на 45%.

Конструкции короткоходовых ленточных тормозов предполагают большую тщательность выполнения монтажа, так как в них исключена возможность независимого регулирования натяжения верхней и нижней половин тормозных лент.

Оригинальная конструкция ленточного электромагнитного тормоза показана на фиг.

В этом тормозе шкив 4, изготовленный из ферромагнитного материала, охвачен магнитной лентой 5 коробчатого сечения, имеющей на концах упоры /; она свободно вставлена в корпус 2.

Усилие сопротивления, создаваемое тормозом, состоит из силы трения между шкивом и лентой и силы магнитного притяжения, вследствие чего тормозной момент данного тормоза существенно увеличивается по сравнению с обычным ленточным тормозом тех же размеров.

Исследования подобных тормозов показали, что при одинаковом усилии замыкания для обычного и магнитного тормозов окружное усилие сопротивления, создаваемое магнитным тормозом по фиг.

131 составляет Рм = Р0 + pR (е^а — 1), где Р0 — окружное усилие обычного ленточного тормоза.

Для некоторых конструкций окружное усилие магнитного тормоза более чем в 10 раз превышает окружное усилие обычного ленточного тормоза, вследствие чего создается возможность значительно уменьшить габариты тормоза при том же тормозном моменте.

Тормоза с магнитной лентой могут найти применение в самых различных областях машиностроения.

132 показана схема простого нормально разомкнутого тормоза с гидравлическим управлением.

Для получения равномерного отхода тормозной ленты от шкива применены специальные пружины 3, оттягивающие ленту при размыкании тормоза.

Аналогичная конструкция управляемого нормально замкнутого тормоза, выполненного по схеме «простого» ленточного тормоза, представлена на фиг.

В этом тормозе замыкание его осуществляется усилием сжатой пружины 4.

), а размыкание — приводным усилием, нормально разомкнутые, размыкаемые с помощью приводного усилия электромагнита или толкателя, а замыкаемые — приложением внешнего усилия управления тормозом, действующим независимо от приводного усилия, и комбинированные, работающие в нормальных условиях, как тормоза нормально разомкнутые, а в аварийных условиях — как тормоза нормально замкнутые действием замыкающего усилия.

133, б приведена схема простого нормально замкнутого ленточного тормоза, имеющего, кроме привода от электромагнита /, еще и независимое ручное рычажное управление 2.

134 приведена конструкция управляемого тормоза, в котором в отличие от короткоходовых тормозов типа КХЛ и ТЛП (см.

Управление данным нормально разомкнутым тормозом производится с помощью гидравлической системы.

Все устройство, включая планетарную передачу и тормоз, заключено в масляную ванну, что обеспечивает высокую износоустойчивость всех его элементов.

При этом движении клапана изменяется площадь сечения отверстий истечения жидкости, что приводит к замедленному плавному замыканию тормоза и быстрому размыканию его.

Ленточное тормозное устройство Leyland (Англия) с гидравлическим управлением: а — положение разомкнутого тормоза; б — положение замкнутого тормоза.

ЛЕНТОЧНЫЕ ТОРМОЗА С ХРАПОВИКАМИ

135, а показан ленточный тормоз с храповиком внутреннего зацепления, а на фиг.

135, б — ленточный тормоз с храповиком внешнего зацепления.

135, а сводится к следующему: на валу 1 исполнительного механизма, обслуживаемого тормозом, заклинен рычаг 2 с бесшумной собачкой 5, которая упирается во внутренние зубья храпового колеса 4.

Это колесо снаружи представляет собой тормозной шкив простого ленточного тормоза, постоянно замкнутого грузом 6 на грузовом рычаге.

Для работы на спуск необходимо тормоз разомкнуть, отклоняя кверху грузовой рычаг.

Тормоз, представленный на фиг.

Ленточный тормоз с храповиком: а — внутреннего зацепления; б — внешнего зацепления.

Ленточные тормоза с храповиками широко применяются в механизмах подъема с ручным приводом.

Расчет их аналогичен расчету ранее рассмотренных типов ленточных тормозов.

ЛЕНТОЧНЫЕ ТОРМОЗА С ВНУТРЕННЕЙ ЛЕНТОЙ

Ленточные тормоза с внутренней лентой нашли относительно малое распространение в машиностроении из-за сложности регулирования элементов рычажной системы, скрытой внутри тормозного барабана.

Однако в тепловом отношении эти тормоза обеспечивают несколько лучший отвод тепла от барабана, так как наружная поверхность его остается открытой.

Замыкание тормоза осуществляется при подаче жидкости под давлением в рабочий цилиндр 3, укрепленный неподвижно на щитке тормоза.

Тормоз с внутренней лентой: а — схема; б — привод с тормозами.

Конструкция привода, оборудованного нормально разомкнутыми ленточными тормозами с внутренней лентой, показана на фиг.

137 показан нормально замкнутый тормоз с внутренней лентой и механическим управлением.

Нормально замкнутый тормоз с внутренней лентой.

что приводит к отходу ленты от поверхности трения и размыканию тормоза.

С целью обеспечения равномерного отхода ленты от поверхности трения на крестовине / установлены три ролика 7, являющиеся упорами для ленты при размыкании тормоза.

Так же, как и в обычных ленточных тормозах, в данной конструкции при изменении направления вращения барабана тормозной момент изменяется в е^а раз, следовательно, и этот тормоз не рекомендуется применять для реверсивного привода, в котором требуется торможение с одинаковым тормозным моментом при обоих направлениях вращения.

ТОРМОЗА С ОСЕВЫМ НАЖАТИЕМ

В тормозах этой группы усилие, необходимое для получения тормозного момента, создается силой, действующей вдоль оси тормозного вала.

К числу их относятся тормоза дисковые и конусные.

ДИСКОВЫЕ ТОРМОЗА

В дисковых тормозах (фиг.

За последние годы дисковые тормоза получили весьма широкое распространение в самых различных отраслях промышленности вследствие ряда их несомненных достоинств, к которым следует отнести следующие:

1) возможность получения в дисковом тормозе значительно большей поверхности трения, чем в колодочных тормозах, при одинаковых габаритах, что позволяет использовать тормоз при меньшей величине давления между трущимися поверхностями, а следовательно, при более высокой их износоустойчивости.

2) относительная легкость защиты дисковых тормозов от пыли, грязи, влаги и даже создание их полной герметизации;

4) по сравнению с ленточными и колодочными тормозами сцепление трущихся элементов в дисковом тормозе происходит по плоской поверхности, что обеспечивает высокую равномерность распределения давления по всей поверхности трения, а следовательно, и более равномерный износ фрикционного материала;

5) температурное расширение трущихся элементов дискового тормоза происходит в направлении, перпендикулярном к перемещению трущихся поверхностей, и не влияет на качество прилегания тормозной накладки;

6) значительно большая эффективность дискового тормоза по сравнению с другими типами тормозов при сохранении габаритных размеров и независимость величины тормозного момента от направления вращения дисков;

7) в конструкциях дисковых тормозов с усилителями обеспечивается постоянство усиливающего эффекта тормоза независимо от степени износа фрикционного материала.

Вследствие некоторого ухудшения отвода тепла с поверхности трения (особенно при многодисковых тормозах) на поверхности дисков возникают более высокие температуры, что в ряде случаев требует применения специальных фрикционных материалов, выдерживающих высокие нагревы без снижения фрикционных свойств.

Так, в авиационных тормозах находят применение ме-таллокерамические материалы.

В автотранспорте для снижения степени нагрева иногда применяют охлаждение тормоза, используя с этой целью жидкость из системы охлаждения двигателя, поступающую по трубопроводам в специальные полости в диске или в корпусе тормоза.

Схема дискового тормоза.

площади охлаждения радиаторов или введения дополнительной жидкости в систему охлаждения двигателя и тормозов.

Ко всем тормозам, независимо от их конструкции, предъявляются следующие основные требования: достаточный тормозной момент для заданных условий работы; плавность торможения; быстрое замыкание и размыкание; конструктивная прочность элементов тормоза; простота конструкции, определяющая малую стоимость изготовления, удобство осмотра, регулирования и замены износившихся деталей; устойчивость регулирования, обеспечивающая надежность работы тормозного устройства; минимальный износ трущихся элементов; температура поверхности трения, в процессе работы не превышающая предельную температуру, установленную для данного типа тормоза при данном фрикционном материале; минимальные габариты и вес.

При этом изменение деформации пружины вследствие износа накладок не приводит к существенному изменению замыкающего усилия, что устраняет необходимость в регулировании тормоза по мере изнашивания накладок.

Наружный радиус RH при работе тормоза в масляной ванне обычно принимается при хорошем смазывании дисков по соотношению RH — (1,25ч-2,5) Rg.

При работе дискового тормоза со смазкой снижается значение коэффициента трения фрикционного материала по металлу, но это уменьшение компенсируется тем, что тормоз может работать со значительно большими давлениями и его конструкция может получиться более компактной.

Тормозной момент дискового тормоза определяется по формуле мт = ZHQR кГсм, (46) где z — число пар поверхностей трения; fi — коэффициент трения, принимаемый по рекомендациям, приведенным в гл.

Теоретические и экспериментальные исследования, проведенные применительно к дисковому тормозу тали ТВ-3, показали, что давление распределено неравномерно.

и при сохранении геометрического подобия (а = const) тормозной момент многодискового тормоза пропорционален величине zR3.

Более точное определение значения тормозного момента, развиваемого дисковым тормозом, следовало бы производить с учетом потерь на трение в осевых направляющих дисков.

В процессе замыкания дискового тормоза происходит постепенное увеличение осевой силы, прижимающей диски друг к другу, от нуля до максимального значения.

Общий тормозной момент дискового тормоза в этом случае

Это достигается повышением чистоты обработки шлицевого соединения, уменьшением в них давления, соответствующим подбором материалов, а при работе тормоза со смазкой поверхностей трения — обеспечением надежной смазки шлицьв.

Общее число дисков трения в тормозах, работающих в масляной ванне, не рекомендуется принимать более 20.

При работе тормоза без смазки или при нерегулярной смазке поверхностей трения число дисков должно быть значительно меньше.

Для дисковых тормозов, работающих в масляной ванне, определение тормозного момента можно вычислить по той же формуле (54), а значение kz принимается в этом случае в зависимости от числа трущихся пар по табл.

При определении хода рычажной системы управления тормозом следует иметь в виду, что рабочий ход каждого тормозного диска определяется следующими факторами: необходимой величиной зазора, обеспечивающего возможность теплового расширения фрикционного материала и металлического диска; величиной деформации фрикционного материала под нагрузкой; при обычных асбофрик-ционных материалах, имеющих модуль упругости в пределах 2500—4800 кГ/см9, и толщине

Значения коэффициента kz •для дисковых тормозов, работающих в масляной ванне

7 0,88 накладок до 10 мм величина деформации не превышает 0,04—0,10 мм; величиной допускаемого износа фрикционного материала за период между регулировками тормоза.

Плотная посадка нейлонового диска -и его упругость обеспечивают спокойную и бесшумную работу тормоза.

Весьма удобным является использование в многодисковых тормозах стальных дисков, изогнутых в виде тарельчатых пружин.

Тормоз со стальными дисками, изогнутыми в виде тарельчатых пружин: а — тормоз разомкнут; б — тормоз замкнут.

Дисковый тормоз с волнистой поверхностью трения.

Этот лист 7 прикреплен к поршню 5 цилиндра 4 гидроуправления тормозом.

Выступающие части диска 7 опираются на поверхность кольца 6, что уменьшает деформации при замыкании тормоза.

Работоспособность дискового тормоза в значительной степени зависит от конструкции соединения тормозного диска с валом.

В тормозах, где направляющими для невращающихся дисков являются штыри или специальные болты (см.

КОНУСНЫЕ ТОРМОЗА

Принципиальная схема конусного тормоза для механизма с ручным приводом представлена на фиг.

Прежде конусные тормоза находили применение главным образом в неответственных механизмах с ручным приводом, в настоящее же время они стали использоваться и в механизмах с машинным приводом.

Осевое усилие, необходимое для создания требуемого тормозного момента в конусном тормозе, определяется равным

Схема конусного тормоза.

КОНСТРУКЦИИ ОСЕВЫХ ТОРМОЗОВ

Встроенные дисковые и конусные тормоза.

За последние годы дисковые и конусные тормоза получают все большее распространение в механизмах с машинным приводом, особенно там, где необходимы особо компактные конструкции.

В этом случае тормоза встраиваются непосредственно в электродвигатель и связываются с валом ротора двигателя, имеющим коническую форму.

149, а показан конусный тормоз, встроенный в электродвигатель; в нем ротор 3 и статор 2 имеют коническую форму.

Замыкающая сжатая пружина /, воздействуя на ротор, замыкает тормоз, вдвигая конус 5

Применение встроенного конусного тормоза: а — электродвигатель с тормозом; б — таль со встроенным тормозом.

При включении тока ротор втягивается внутрь конического статора, преодолевая усилие пружины и размыкая тормоз.

Для предохранения от резких толчков при замыкании тормоза в двигателе установлены резиновые амортизирующие кольца 7.

При помощи специального редуктора (с передаточным числом от 8 до 25) могут быть соединены два таких двигателя со встроенными тормозами, имеющие различные числа оборотов ротора двигателя.

149, б показана электроталь, в которой двигатель со встроенным коническим тормозом установлен внутри барабана.

Продолжительность и частота включений тормоза определяются качеством изоляции обмоток двигателя и электромагнита.

150 представлена отдельно конструкция такого автоматически действующего конического тормоза фирмы Demag Duisburg.

Осевое усилие замыкания тормоза, создаваемое сжатой пружиной 6, передается через деталь 16 и подшипник 17 на вал двигателя, а следовательно, и на тормозной конус /.

При выключении тока ротор двигателя вместе с валом 20 и конусом 1 сдвигается под действием усилия пружины вправо, замыкая тормоз.

При втягивании ротора и размыкании тормоза жидкость перетекает через шаровой клапан 11, что уменьшает усилие сопротивления втягивания ротора.

Автоматический конусный тормоз, встроенный в электродвигатель.

троль за износом фрикционной накладки производится через отверстие 5 по положению контрольного штифта 7 относительно рисок, нанесенных на корпусе 3 тормоза.

При электродвигателях, имеющих нормальный цилиндрический ротор, тормозные устройства снабжаются дисковым или коническим тормозом, встроенным в электродвигатель и имеющим привод от электромагнитов переменного или постоянного тока.

Конструкция встроенного дискового тормоза, в которой использованы электромагниты постоянного тока, представлена на фиг.

При включении тока в катушку электромагнита якорь притягивается к катушке и тормоз размыкается.

Основные данные дисковых тормозов такого типа, встраиваемых в электродвигатель с приводом от электромагнитов постоянного и переменного тока, приведены в табл.

Аналогичная конструкция конусного тормоза, прикрепленного к щиту двигателя, с приводом от электромагнита постоянного

Дисковый тормоз с электромагнитным и дополнительным ручным приводом.

Таблица 26 Дисковые тормоза с электромагнитами постоянного тока Ход якоря в мм Диаметр поверхности трения диска в мм

Таблица 27 Дисковые тормоза с электромагнитами переменного тока Тормозной Ход якоря в мм Диаметр поверхности трения диска в мм момент

Другая конструкция конусного тормоза с приводом от электромагнита постоянного тока, встроенного в электродвигатель, приведена на фиг.

Тормоз замыкается при включении электромагнита.

153, б показана конструкция однодискового нормально замкнутого тормоза.

Английская фирма Newman Industries Ltd [110] выпускает электродвигатели мощностью до 29 кет с подобными конструкциями встроенных тормозов, с приводом от Ш-образных электромагнитов переменного тока, с тормозным моментом от 0,4 до

Конусный тормоз с приводом от электромагнита постоянного тока: а — с дополнительным ручным приводом; б — без ручного привода.

Многодисковый тормоз, встроенный в электродвигатель: а — нормально разомкнутый; б — нормально замкнутый.

На закрытых двигателях с вентилятором тормоз монтируется между вентилятором и двигателем.

154 показан дисковый стопорный тормоз электротали ТВ ВНИИПТМАШа с приводом от трех электромагнитов 1 переменного тока.

154; Дисковый тормоз электротали ТВ ВНИИПТМАШа.

зазора 0,5 мм между каждой трущейся парой при замкнутом тормозе.

7 «Электрические приводы тормозов»), в последние год,ы стали применяться дисковые тормоза с приводом от серийно выпускаемых промышленностью электромагнитов.

При включении тока в электромагнит якорь поворачивается на оси 5, пружина 8 дополнительно сжимается, а пластина 10 отходит от конуса 7, При этом тормоз размыкается.

Использование электромагнита типа ЭС для привода дискового тормоза.

Весь тормоз закрыт легкосъемным штампованным корпусом 3.

Аналогичная конструкция привода тормоза от электромагнита ЭС5111 показана на фиг.

Дисковый стопорный тормоз 4 этой тали имеет привод от электромагнита / с поступательно движущимся в вертикальном направлении якорем.

Конусно-дисковый тормоз, прикрепляемый к корпусу электродвигателя, показан на фиг.

Конусно-дисковый тормоз.

Дисковый тормоз, встроенный в колесо самолета.

Вследствие своей компактности и способности развивать большие тормозные моменты дисковые тормоза находят широкое применение в автостроении и авиации.

Дисковые тормоза с пневмоуправлением: а — однодисковый; б — многодисковый.

В корпусе тормоза 3 установлен тормозной цилиндр 4 с поршнем и уплотнением.

160 приведены конструкции дисковых тормозов с пневмоуправлением, находящие применение в кузнечно-прессо-вом оборудовании.

В этих тормозах сжатый воздух подается под давлением около 4—5 атм к диафрагме / в рабочую камеру через отверстие 2.

Наружные диски 4, снабженные фрикционными кольцами 3, соединены с неподвижно установленным корпусом / тормоза.

При падении давления в гидравлической сети по какой-либо причине тормоз автоматически замыкается усилием пружины 6.

В тормозе первого типа (фиг.

В тормозе второго типа жидкость, поступившая в полость А под давлением, может перетекать по зазорам между посадочными местами поршня 17 в полость Б, поэтому эта полость должна быть соединена с сетью гидравлического привода, имеющей «нулевое» давление.

При расчете сети гидроуправления тормозом второго типа должен быть учтен расход жидкости при перетека

Многодисковый тормоз первого типа с гидравлическим управлением: а — без механического размыкания; б — с механическим размыканием.

Вариант конструкции тормоза, показанный на фиг.

161, б), и тогда навертыванием гайки 13 можно произвести сжатие пружины 6 и разомкнуть тормоз.

Для механического размыкания тормоза с помощью толкателя дистанционного размыкания тормоз следует снабдить рычагами 14 с роликом 15, в который упирается шток толкателя 16.

В тормозе по фиг.

Многодисковый тормоз второго типа с гидравлическим управлением (позиции на фиг.

Тормоз первого типа рекомендуется для установки в случае горизонтально расположенного (или наклоненного к горизонтали под углом не более 25°) вала механизма.

Тормоза второго типа могут быть применены при любом положении рабочего вала механизма.

При установке многодисковых тормозов на негоризонтальном валу для уменьшения износа дисков трения при работе механизма с разомкнутым тормозом рекомендуется применять устройство для полного размыкания рабочих поверхностей дисков трения.

161 и 162) диски отодвигаются друг от друга упругостью сжатых при замыкании тормоза резиновых прокладок.

При расчете тормозов следует учесть необходимость некоторого увеличения усилия замыкающей пружины для осуществления деформации резиновых прокладок.

Применение резиновых прокладок / для обеспечения полного размыкания трущихся поверхностей: а — тормоз разомкнут; б — тормоз замкнут.

Основные размеры и характеристики двух размеров многодисковых тормозов, выполненных по фиг.

Основные характеристики всего ряда тормозов приведены в табл.

28, определены при работе тормоза с восемью парами трения.

Характеристика дисковых тормозов с гидравлическим управлением (по фиг.

Таблица 29 Характеристики многодисковых тормозов с гидравлическим управлением

164, а) используют обычный дисковый электромагнитный тормоз, корпус которого прикрепляется к внутренней поверхности стенки коробки передач (фиг.

В этом случае после отключения муфты 2 включают тормоз 3, останавливающий шпиндель, а двигатель / и входной вал коробки передач продолжают вращаться.

Для уменьшения массы подвижных элементов, останавливаемых при каждом ходе, пневматический цилиндр и поршень муфты тормоза устанавливают на наружной стороне ведущего маховика, они непрерывно вращаются, и их массы не должны останавливаться при каждом промежуточном включении приводного вала /.

в цилиндр поршень перемещается влево и через болты 16 и подвижное кольцо 18 нажимает на диск 9, что вызывает перемещение дисков 9 и 4, соединенных между собой болтами 3, и приводит к размыканию тормоза 5 и включению сцепной муфты 7.

К тормозам с усилием, действующим параллельно оси тормоза, относятся также шиннопневматические тормоза (фиг.

Тормоза данного типа отличаются малым временем срабатывания, не требуют частой регулировки зазора между рабочими поверхностями по мере изнашивания фрикционного материала и обеспечивают полное размыкание трущихся поверхностей.

В некоторых конструкциях [92 ] конусных тормозов применяется свободно плавающий тормозной конус 1 (фиг.

168); он изготовлен из фрикционного материала и составлен из нескольких равных частей — сегментов; последние уложены между двумя сближающимися при замыкании тормоза дисками — конусами 2 и 3.

Дисковый шиннопневма-тический тормоз.

При замыкании тормоза к конусам 2 и 3 прикладывается усилие замыкания Р; это усилие приводит к сближению конусов и выжиманию сегментов к периферии до соприкосновения сегментов с неподвижным тормозным барабаном 5.

Схема конусного тормоза с плавающими тормозными сегментами.

ДИСКОВЫЕ КОЛОДОЧНЫЕ ТОРМОЗА

Эти тормоза находят в настоящее время преимущественное распространение в автомобилестроении, но по своим характеристикам, габаритам и удобству компоновки могут применяться в различных областях машиностроения.

Дисковые тормоза, в которых фрикционная накладка выполнена в виде сплошного кольца или кольца, набранного из отдельных секторов, имеют коэффициент перекрытия (т.

С целью улучшения теплоотвода фирмами Girling и Locheed (Англия) применяются дисковые тормоза с весьма малым коэффициентом перекрытия.

В этом тормозе гидравлические цилиндры 4 располагаются на скобе 3, охватывающей тормозной диск /; диск / изготовлен из литой стали и прикреплен к втулке колеса автомобиля.

Для обеспечения равномерного давления на диск обеих колодок нужно, чтобы было осуществлено осевое перемещение диска при замыкании тормоза или же скоба 3 должна иметь

Передний дисковый тормоз автомобиля.

170, Дисковый тормоз Girling: а — внешний вид; б — замена изношенных колодок; в — изображение отдельных элементов тормоза.

170 представлен дисковый тормоз Girling (системы Dunlop).

Износ накладок легко контролируется, так как сегменты хорошо видны без разборки тормоза.

Для быстроходных и тяжелых машин в тормозе Girling размещаются шесть (фиг.

Новые английские спортивные и гоночные автомобили снабжаются тормозами Girling.

173 дисковый тормоз Lockheed состоит из седла /, охватывающего тормозной диск 5, прикрепленный к ступице колеса.

Дисковый тормоз Girling ного тормоза Dunlop.

Дисковый тормоз Lockheed: а — схема; б — внешний вид.

Чтобы уменьшить удары, передающиеся с седла на раму машины при замыкании тормоза, седло соединяется с рамой посредством амортизирующих прокладок 2.

Тормоза Lockheed выполняют с симметрично расположенными относительно тормозного диска гидравлическими цилиндрами, так же как и в тормозах Girling.

174, а показана система регулировки тормоза Lockheed.

Когда тормоз не замкнут, между торцом втулки и днищем стакана 3 имеется зазор А.

Аналогичная система регулирования зазора в дисковом тормозе приведена на фиг.

Автоматическое регулирование зазоров в дисковом тормозе: а — с двумя спиральными пружинами; А — положение при новой накладке; Б — положение при изношенной накладке; б — со спиральной и тарельчатой пружинами; в — с применением пилообразной резьбы, пальца 8, передвинет его вправо до положения, которое обеспечит нормальное давление накладки на диск.

Через стенки корпуса 3 тормоза проходят два болта //, на которых установлены фрикционные сегменты 6 и 8, армированные металлическими пластинами 5 и 9.

Отход фрикционных сегментов от тормозного диска при размыкании тормоза обеспечивается наличием соответствующих зазоров между витками резьбы гайки 4 и винта 2.

Еще одна конструкция дискового тормоза данного типа приведена на фиг.

Чтобы создать ручное притормаживание, к корпусу цилиндра прикрепляется трос 8, идущий к системе ручного управления тормозом.

Дисковый тормоз.

Дисковый тормоз.

Параллельное движение колодок дискового тормоза и одинаковое прижатие обеих колодок к диску может быть создано с помощью шарнирного четырехугольника (фиг.

В этой конструкции диск тормоза / охватывается рамой 2 тормоза, имеющей U-образную форму.

Каждый держатель 5 колодки укреплен шарнирно при помощи двух равных по длине пластин 4 на кронштейнах 3, прикрепленных к раме 2 тормоза.

Недостатком конструкции дисковых тормозов типа Girling и Lockheed является большое давление между тормозным диском и фрикционным материалом из-за относительно малой площади контакта.

Поэтому в этих тормозах особое внимание обращается на подбор фрикционной пары (тормозной диск — фрикционная накладка), к которой предъявляются повышенные требования в отношении ее фрикционных качеств.

Однако исследования [90], [95 ], [96 ] показали, что дисковые автомобильные тормоза способны совершать значительно большую работу торможения без превышения нагрева накладок сверх определенного предела, чем колодочный автомобильный тормоз соответствующих габаритов.

Время, в течение которого достигается максимальная установившаяся температура при периодических торможениях, у дисковых, тормозов меньше, чем у колодочных, но и значения установившейся температуры несколько меньше, чем у колодочных тормозов, вследствие уменьшения коэффициента перекрытия поверхности трения тормозными накладками (см.

Срок службы деталей дисковых тормозов превышает

Установка колодок дискового тормоза с помощью шарнирного параллелограмма.

срок службы деталей колодочных тормозов при значительном упрощении замены изношенных элементов и обслуживании тормоза.

Опыт эксплуатации дисковых тормозов показывает, что операция замены накладок на всех колесах автомобиля производится в 5—6 раз быстрее, чем при колодочных тормозах.

Основное преимущество дисковых тормозов перед колодочными барабанными заключается в малой чувствительности к колебаниям коэффициента трения, что применительно к автомобильным тормозам значительно снижает опасность заноса при торможении.

Чтобы уменьшить вибрации тормозов и сопровождающий их «писк», фирма Girling применила составные тормозные диски.

Изменение относительной температуры нагрева тормоза от числа торможений: /—дисковый тормоз; 2—колодочный тормоз с чугунным барабаном; 3 — колодочный тормоз с биметаллическим барабаном.

В последние годы дисковые колодочные тормоза стали применяться не только в автомобильной, но и в других областях

Тормозной диск колодочно-дискового тормоза.

Дисковый колодочный тормоз с приводом от электромагнита.

Так, тормоз, представленный на фиг.

В этом нормально замкнутом тормозе торможение металлического тормозного диска 4, закрепленного на приводном валу, осуществляется прижатием двух тормозных накладок —• колодок 2, изготовленных из фрикционного материала, к диску 4.

ТОРМОЗА, ЗАМЫКАЕМЫЕ ВЕСОМ ПОДНИМАЕМОГО ГРУЗА

Эти тормоза получили широкое распространение в механизмах подъема с ручным приводом, но применяются и в механизмах с машинным приводом.

Для развития тормозного момента в них не требуется приложения внешнего усилия: при прекращении вращения приводного вала тормоз под действием грузового момента автоматически развивает тормозной момент, пропорциональный весу поднимаемого полезного груза, и удерживает груз в подвешенном состоянии.

Тормоз, замыкаемый весом груза и развивающий тормозной момент, пропорциональный весу транспортируемого груза, обеспечивает плавную остановку грузов всех величин.

Для обеспечения плавности работы автоматического тормоза его поверхности трения обильно смазываются, а в передачах с машинным приводом тормоз помещается в масляную ванну, гарантирующую постоянную и обильную смазку.

Различают два типа тормозов, замыкаемых весом груза:

181, а показана схема дискового тормоза, замыкаемого весом груза, с размыкающимися поверхностями трения.

Тормоза этого типа находят широкое применение в подъемных механизмах с ручным и машинным приводом.

При машинном приводе тормоз обычно устанавливают на втором валу от двигателя, так как при этом на работу тормоза меньше влияют силы инерции его вращающихся частей.

Принцип работы тормоза при машинном приводе состоит в следующем.

Дисковый тормоз, замыкаемый весом транспортируемого груза: а—расчетная схема; б—установка тормоза в механизме подъема.

При хорошо отрегулированном и правильно сконструированном тормозе это относительное перемещение переходит в непрерывное проскальзывание дисков / и 3 по диску храповика 2, в результате чего наступает состояние относительного равновесия, при котором груз опускается со скоростью, соответствующей скорости вращения ведущего вала.

При подъеме груза тормоз замыкается и действует как жесткая соединительная муфта независимо от силы трения, возникающей между дисками.

Для достижения этой гарантии необходимо, чтобы сумма моментов трения между деталями 1, 2 и 3 и моментов трения всех частей механизма от тормоза до двигателя (при скорости среднего радиуса диска трения, не превышающей 3 — 4 м/сек, для которой можно пренебречь силами инерции) была большей или равной грузовому моменту, действующему на тормозном валу, т.

Силы инерции частей механизма между двигателем и тормозным валом, возникающие при торможении опускающегося груза, стремятся разомкнуть тормоз и препятствуют грузу замкнуть его.

Опускающийся груз будет остановлен тормозом только в том случае, если запас торможения kep будет больше единицы.

Уменьшение пути торможения может быть достигнуто путем уменьшения маховых масс частей механизма от ротора двигателя до тормозного вала, а также установкой дополнительного стопорного тормоза, который осуществляет поглощение кинетической энергии вращающегося ротора и части механизма от ротора до тормозного вала (рекомендуемые значения запаса торможения стопорного тормоза при его установке совместно с тормозом, замыкаемым весом груза, приведены в табл.

Поэтому электротали, как правило, снабжаются двумя тормозами, и только при грузоподъемности, не превышающей 0,5 т, устанавливается один стопорный тормоз.

Уменьшение тормозного пути установкой тормоза, замыкаемого весом груза, ближе к двигателю (при этом уменьшаются маховые массы от ротора до тормоза и уменьшается их влияние на процесс торможения) или увеличением момента М г между дисками 1 и 2 является нерациональным, так как в первом случае появляются большие скорости в элементах тормоза, а во втором случае увеличивается расход энергии при спуске груза.

Дисковый тормоз двухстороннего действия, замыкаемый весом транспортируемого груза.

Тормоза, замыкаемые весом груза, не дают возможности торможения «на подъем».

157 электроталь фирмы Harnischfeger с тормозом 5, замыкаемым весом груза, и со стопорным дисковым тормозом 4.

Обычно тормоза, замыкаемые весом груза, применяются для односторонней работы в механизмах, в которых опускание груза производится в одном определенном направлении вращения элементов тормоза.

К тормозам, замыкаемым весом транспортируемого груза, относится также оригинальная конструкция дискового тормоза эскалатора, вступающего в действие в случае нарушения кинематической связи в приводе.

Рабочие тормоза эскалатора, устанавливаемые с целью получения минимальных габаритов на входном валу редуктора, соединенном с валом электродвигателя, не могут удержать полотно эскалатора от движения на спуск под действием веса пассажиров в случае какого-либо нарушения кинематической цепи привода.

Поэтому с целью повышения безопасности работы эскалатора было решено установить аварийный тормоз непосредственно на главном валу эскалатора, причем к этому тормозу предъявляются следующие требования:

1) аварийный тормоз должен действовать автоматически при любом нарушении кинематической связи в приводе между валом двигателя и главным валом эскалатора и должен затормозить лестничное полотно при движении его на спуск;

2) величина замедления в процессе торможения аварийным тормозом не должна превышать 1 м!

Так как аварийный тормоз должен создавать одинаковое замедление независимо от загрузки, то тормоз, развивающий постоянный тормозной момент, не может удовлетворить данным требованиям, и следовало применить тормоз с переменным моментом, изменяющимся пропорционально загрузке эскалатора.

Такой дисковый аварийный тормоз был разработан во ВНИИПТМАШе и в настоящее время применяется в метрополитене [61].

Аварийный тормоз состоит из двух связанных между собой"меха-низмов: тормозного устройства и механизма следящей системы.

Тормоз является однодисковым, самозатягивающимся.

Следящая система, автоматически включающая тормоз при нарушении кинематической цепи привода, была разработана в двух исполнениях — электрическом и механическом.

подъемных кранов, снабженных дисковым тормозом, замыкаемым весом транспортируемого груза, служит заменой обычно применяющихся в этих тормозах храповых остановов и создает безударную и бесшумную работу механизма (см.

Экспериментальное исследование аварийного тормоза [61 ], установленного на действующем эскалаторе, показало полную работоспособность и надежную работу данного тормоза.

Процесс торможения аварийным тормозом происходит значительно более плавно, чем при торможении рабочими тормозами, имеющими неизменное значение тормозного момента в процессе торможения.

ВНИИПТМАШ рекомендует вести расчет элементов аварийного тормоза для двух случаев: 1) для одновременного замыкания обоих аварийных тормозов, каждый из которых воспринимает половину общей нагрузки —

Тормоза, замыкаемые весом транспортируемого груза с неразмыкаемыми поверхностями трения: а — конусный; б — дисковый.

этот случай соответствует нормальному срабатыванию обоих тормозов и 2) для случая ложного срабатывания следящей системы, когда замыкается один аварийный тормоз, воспринимающий всю нагрузку.

В механизмах, имеющих самотормозящие червячные передачи, применяют конусные тормоза, замыкаемые весом груза с неразмыкаемыми поверхностями трения.

В этих тормозах для создания тормозного момента используется осевое усилие червяка и поверхности трения остаются замкнутыми как во время подъема, так и при опускании груза.

По этой причине тормоза с неразмыкаемыми поверхностями трения применяются только в механизмах с ручным приводом.

Такой тормоз (фиг.

Червяк расположен в специальном гнезде, отлитом в корпусе 2 тормоза; гнездо в верхней части имеет коническую поверхность.

Для расчета конусного тормоза, замыкаемого весом груза, должны быть известны характеристики червячной передачи.

Тормозной момент, развиваемый тормозом, равен Мт — = 1ггрМгр, где kep — запас торможения, принимаемый равным 1,2 по рекомендациям для тормозов, замыкаемых весом груза, приведенным в табл.

Осевое усилие на червяке, создающее момент трения на трущихся поверхностях тормоза где RK — радиус начальной окружности червячного колеса.

186, б показана схема дискового тормоза, замыкаемого весом груза, с неразмыкаемыми при спуске поверхностями трения.

По принципу действия этот тормоз аналогичен ранее рассмотренному конусному тормозу; в нем необходимая сила трения также создается осевым усилием червячного винта.

В остальном расчет не отличается от расчета конусного тормоза.

Для осуществления нормального зацепления колеса с червяком ось червяка должна быть повернута на угол, равный углу подъема винтовой линии червяка (по среднему диаметру), относительно плоскости, проходящей через колесо, перпендикулярно оси вала 11 тормоза.

АВТОМАТИЧЕСКИЕ ДИСКОВЫЕ ТОРМОЗА КОНСТРУКЦИИ В.

В настоящее время в ряде машин (экскаваторах, кранах) все более широкое применение находят нормально замкнутые дисковые тормоза, для размыкания которых используется крутящий момент, развиваемый двигателем механизма, на котором установлен тормоз [70], [71].

При выключенном двигателе тормоз замкнут усилием сжатой пружины, при включенном — его ротор имеет возможность свободного поворота на некоторый угол относительно вала ведомого механизма.

Автоматический тормоз механического действия.

двигателем при повороте на этот угол, используется для размыкания тормоза.

Наклонное положение червяка дает возможность зубчатому колесу 9 иметь некоторое осевое смещение (возникающее в процессе замыкания и размыкания дисков тормоза, а также при изнашивании рабочих поверхностей тормоза) без нарушения точности сцепления зубьев колеса с червяком.

При выключении двигателя все детали под воздействием усилия пружины 8 возвращаются в исходное положение и тормоз замыкается.

Когда электродвигатель выключен, а тормоз замкнут, то осевое усилие пружины не передается на подшипники вала двигателя, так как при этом подвижная тормозная полумуфта 6 прижимается к неподвижному диску на корпусе 4 тормозного устройства.

При размыкании тормоза осевое усилие сжатой пружины 6 воспринимается с одной стороны заплечиком на валу 7 редуктора, а с другой стороны передается через чашку 3 на шток 8 и затем через гайки 9 и упорный подшипник 13 на тот же вал 7 редуктора.

При правильно отрегулированном тормозе ротор электродвигателя вместе с полумуфтой / и чашкой 3 должен свободно поворачиваться на угол 10—15° относительно ведомой полумуфты.

189, б, осевое усилие замыкания тормоза также не воспринимается подшипниками двигателя или редуктора, а замыкается внутри самого тормоза.

В этой конструкции тормоз имеет два вращающихся диска 5 и 7, обшитых фрикционным материалом и прижимаемых усилием сжатой замыкающей пружины / к противоположным сторонам неподвижного тормозного диска 6.

Замыкающая пружина / упирается одним концом в диск 5, а другим в гайку 2, навернутую на ступицу диска 7, вследствие чего осевое усилие не передается на подшипники ни при замкнутом, ни при разомкнутом тормозе.

Для регулировки постоянства зазора между трущимися поверхностями тормоза по мере износа фрикционного материала предусмотрены регулировочные винты 3.

Автоматический тормоз механического действия с уравновешенным осевым усилием: а — однодисковый; б — двухдисковый.

Тормоз (фиг.

190) механизма подъема стрелы, имеющего планетарный редуктор, сконструирован по тому же принципу, что и тормоз, представленный на фиг.

Автоматический тормоз механического действия.

192, а и б представлены различные случаи применения тормозов конструкции В.

Тормозной момент, развиваемый тормозом, определяется, как для обычного дискового тормоза с одной парой трущихся поверхностей, по формуле

Автоматический тормоз механического действия в механизме изменения вылета стрелы экскаватора Э-6516.

Опыт проектирования тормозов данного типа для различных механизмов экскаваторов показывает, что угол свободного хода ср0 для обеспечения надлежащего зазора между поверхностями трения разомкнутого тормоза должен быть равен 10—15°.

Применение автоматического тормоза на механизме: а — поворота экскаваторов Э-6516 и Э-7515; б—передвижения экскаватора Э-6516.

В качестве упругих элементов в механизмах экскаваторов, на которых применены рассматриваемые тормоза, используются резиновые кольца (втулки) или пластины.

Полный отход тормозного диска от неподвижной поверхности трения произойдет только в том случае, если момент внешней нагрузки, приведенный к валу тормоза, будет больше момента

Если же Мсо < М0, то тормоз не будет разомкнут полностью и механизм будет работать с притормаживанием.

Процесс торможения, так же как процесс размыкания тормоза, может быть разделен на несколько этапов: разгрузка упругого соединения тормоза; этот этап начинается с момента выключения тока до момента снятия нагрузки с упругого элемента в связи с уменьшением движущего усилия; подход тормозного диска к неподвижной поверхности трения; собственно процесс торможения.

Для регулировки положения тормозных дисков 8 и 10 при износе фрикционного материала в данном тормозе предусмотрена регулировочная гайка 7, расположенная снаружи корпуса тормоза, что облегчает проведение регулировки.

При анализе процесса торможения устанавливается условие замыкания тормоза в виде

Если условие (63) не выполняется, то это свидетельствует о том, что тормоз не замыкается и такие механизмы, как механизмы подъема, начнут снова двигаться под действием внешней нагрузки, а груз начнет опускаться.

Вследствие значительно большей величины моментов инерции ротора и механизма по сравнению с моментами инерции якоря магнита и рычагов тормоза время замыкания тормоза конструкции В.

Панюхина больше времени замыкания электромагнитных тормозов, а скорость относительного движения трущихся поверхностей в момент их касания меньше, что благоприятно сказывается на снижении динамических нагрузок при замыкании тормоза.

Давление между поверхностями трения во время паузы, когда движения элементов тормоза нет, равно

Таким образом, конструкция данного тормоза позволяет, выбрав усилие пружины, обеспечивающее тормозной момент, необходимый по нормам Госгортехнадзора, за счет изменения угла скоса нажимных шайб Y получить такое усилие Nz, которое создаст замедление, требуемое для данного процесса.

Автоматические дисковые тормоза конструкции В.

Панюхина имеют следующие преимущества перед тормозами со специальным приводом:

ТОРМОЗА

4) повышенная плавность замыкания тормоза;

7) уравновешенность тормоза и, как следствие, отсутствие больших нагрузок при замыкании и размыкании тормоза;

10) легко осуществить герметизацию тормоза и изготовление его во взрывобезопасном исполнении;

При подъеме малых грузов тормоз работает с притормаживанием.

Однако надо учесть, что использование тормоза для регулирования скорости механизма связано с повышением нагрева и износа фрикционного материала.

Если механизм подъема оборудован нормально замкнутым тормозом с приводом от электромагнита, толкателя и т.

В механизме подъема, оборудованном автоматическим тормозом механического действия (системы В.

Это обстоятельство заставляет более внимательно определять величины транспортируемых грузов для механизмов подъема с этими тормозами или же заставляет повысить запасы торможения, чтобы обеспечить постоянное превышение тормозного момента над моментом от груза даже при случайном увеличении нагрузки.

Но так как в механизмах подъема внешние нагрузки меняются в широких пределах, a MQ выбирается по максимальному грузу, то при работе механизма с меньшими грузами тормоз не будет полностью размыкаться, и будет иметь место притормаживание, что влечет за собой повышенный нагрев и износ фрикционных материалов.

Поэтому возможность применения этих тормозов в механизмах подъема ограничивается теплостойкостью примененного фрикционного материала.

Запас торможения в тормозах конструкции Панюхина определяет собой лишь степень надежности удерживания груза на весу, но не определяет ни создаваемых замедлений, ни путей торможения.

Необходимые величины замедлений получают при использовании этих тормозов надлежащим выбором моментов Мт и М0 при заданных значениях Iр, 1М и Мсо.

Для уменьшения нагрева тормоза при работе с малыми грузами следует стремиться к минимально возможным величинам М0, так как полное размыкание тормоза будет осуществлено, если момент внешней нагрузки будет больше М0.

Во многих областях промышленности колодочные тормоза пользуются преимущественным распространением.

ном где Мсо_ нш •— момент внешней нагрузки от номинального груза Gmu, приведенный к валу тормоза.

Для этого М0 должно быть несколько меньше полного момента сопротивления передвижению механизма без груза, приведенного к валу тормоза:

В конструктивном отношении следует различать колодочные тормоза с наружным и внутренним * расположением тормозных колодок относительно поверхности трения тормозного шкива, а также с шарнирным и жестким креплением колодок к тормозным рычагам.

Типовая осциллограмма процесса работы автоматического тормоза механического действия: / — тормозной момент; 2 — скорость в об/мин; точка А — момент включения тока двигателя; точка Б — момент выключения тока.

М max дв где Mmax0e — максимальный пусковой момент электродвигателя, приведенный к валу тормоза.

Результаты испытаний механизмов экскаваторов, оборудованных тормозами конструкции В.

В подавляющем числе случаев колодочные тормоза имеют не менее двух колодок, расположенных диаметрально по отношению к тормозному шкиву.

ДИСКОВЫЕ ТОРМОЗА С УСИЛИТЕЛЯМИ

Для уменьшения усилия управления тормозом, а также сокращения его габаритов и веса управляемые дисковые тормоза можно снабжать специальным устройством — усилителем, автоматически увеличивающим усилие прижатия поверхностей трения при торможении, что достигается при помощи шариков, заложенных между дисками трения в клиновидные канавки, имеющиеся в этих дисках (фиг.

Действие шариков аналогично их действию в ранее описанном тормозе конструкции В.

Дисковый тормоз с усилителем состоит из двух дисков 2 и 3 с укрепленными на них кольцами из фрикционного материала.

Диски имеют шлицевое соединение с неподвижной опорой тормоза 6.

Одноколо-дочные тормоза применяются весьма редко, так как они создают значительные усилия, изгибающие вал тормозного шкива.

Между дисками располагается также устройство управления тормозом, имеющее механический, гидравлический или пневматический привод.

По принципу действия колодочные тормоза подразделяются на тормоза автоматического действия (нормально замкнутые или нормально разомкнутые) и на тормоза управляемые.

Схема дискового тормоза с усилителем.

Этот тормоз состоит из двух частей: корпуса 3 и 9, связанных со ступицей колеса 8.

1 Колодочные тормоза с внутренним расположением колодок находят преимущественное распространение в автотранспорте.

Разрез дискового тормоЗа с усилителем: а — автомобиля; б — трактора.

По данным фирмы Chrysler, применение дискового тормоза вместо тормоза колодочного с диаметром поверхности трения барабана 12" и шириной накладок 2" позволило без увеличения габаритов увеличить рабочую поверхность накладки на 31%.

В таком же соотношении уменьшился бы износ накладок дискового тормоза, если бы температура нагрева обоих тормозов была одинакова.

Ввиду широкого освещения в литературе их конструктивных разновидностей и методики расчета в данной книге эти тормоза не рассматриваются.

Но так как благодаря применению охлаждающих ребер на корпусе температура корпуса снизилась на 35%, то в общей сложности износостойкость накладок дискового тормоза увеличилась на 50% по сравнению с износостойкостью накладок в колодочном тормозе.

В дисковом тормозе трактора Фармолл-400 нажимные диски / и 2 отделены от тормозных дисков.

При нажатии на педаль управления тормозом диски 1 и 2 поворачиваются во взаимно противоположных направлениях.

Осевая сила Q, создаваемая устройством управления тормозом, а также и сила N от усиливающего устройства воспринимается в равной степени обеими поверхностями трения тормозного барабана, поэтому в данной конструкции дискового тормоза подшипники и тормоз являются полностью уравновешенными.

ТОРМОЗА

Сумма проекций всех сил в тормозе с усиливающим устройством (фиг.

Р cos а = Р sin а, (64) где Q — осевая сила, создаваемая устройством управления тормозом;

В этом случае тормоз работает с усилением.

Действие сил в дисковом тормозе с усилителем: а — без учета дополнительных сил трения; б — с учетом дополнительных сил трения.

Конструкции колодочных тормозов

Назовем, как это принято в практике автомобилестроения, коэффициентом усиления тормоза s отношение тормозного момента MTS тормоза, снабженного усилителем, к тормозному моменту Мт такого же тормоза, но без усилителя:

Конструкция тормозов автоматического действия в основном определяется типом привода тормоза.

Зависимость коэффициента усиления дискового тормоза от угла наклона канавки.

Общий коэффициент усиления тормоза _ I _ __2

Общий тормозной момент дискового тормоза с усилителем будет равен или после подстановки значений sx и s2 и соответствующих преобразований получаем ,* v-R 1

Весьма подробное исследование процесса замыкания и размыкания дискового тормоза с усилителем с пневматическим и гидравлическим приводом, проведенное Т.

Лысых, показало, что для обеспечения отсутствия самозаклинивания тормоза, кроме обеспечения неравенства tg a >> -^— , вытекающего из уравнения (71), должны быть выполнены еще следующие условия, полученные при анализе динамических явлений процесса замыкания и размыкания тормоза: tg «< -jj- , (72) а также -я- (d — ]/о(2 — 4е) << tg a •< -^ (d -f- j/da — 4е).

В зависимости от типа применяемых электромагнитов колодочные тормоза автоматического действия подразделяются на четыре основные группы, отличающиеся друг от друга в основном схемами рычажной системы.

Для нормального размыкания тормоза после снятия нагрузки и полного отхода фрикционных дисков от тормозного барабана и обеспечения работы тормоза с усилением должны быть соблюдены следующие условия: ^ ЛГЯ" И //о - R2MRm tg a sin а г cos а ' где /„ = /?

Первую группу составляют тормоза с длинноходовыми плунжерными электромагнитами переменного и постоянного тока, типов КМТ и КМП, с нижним креплением рычажной системы к плунжерам.

Установка дискового тормоза с усилителем в механизме экскаватора.

Тормоз имеет механическое управление.

При замыкании тормоза поворачивается центральный диск 7, имеющий клиновидные впадины на своей торцовой поверхности, в которые вложены шарики 6 системы управления.

200 показан отдельно тормоз данного механизма экскаватора.

К этой группе относятся тормоза, представленные на фиг.

Управление тормозом осуществляется с помощью троса 10, прикрепленного через тягу 77 к диску 7.

Дисковый тормоз экскаватора с усилителем.

Схема управления дисковым тормозом с усилителем.

20 Александров 2090 305 нагрузки с троса 10 диск 7 под действием возвратной пружины 12 возвращается в исходное положение, что приводит к размыканию тормоза.

Аналогичная схема управления тормозом, использующая для замыкания дискового тормоза силу трения между ободом тормоза и лентой ленточного тормоза, показана на фиг.

Произвести остановку механизма эти тормоза не могут.

Поэтому в механизмах подъема грузоподъемных машин, где тормоза этой группы регулируют скорость опускания груза, для остановки механизма и груза необходим еще и стопорный тормоз.

К числу наиболее распространенных типов скоростных тормозов относятся тормоза с замыкающими грузами внутри тормозных шкивов и дисковые тормоза.

Эти тормоза характеризуются относительно большим числом шарнирных соединений и относительно малой жесткостью тормозных рычагов.

; g — ускорение силы тяжести в см/сек*; а, Ь, с, k — плечи действия относительно оси вращения тормозных грузов соответственно для нормального давления, силы трения, центробежной силы и силы спиральной пружины в см; R — радиус поверхности трения в см; К — усилие спиральной пружины, действующее на каждый замыкающий груз, в кГ; п — число оборотов тормозного вала в минуту при спуске груза; Мгр — момент от груза на валу тормоза при спуске в кГсм.

Недостатками тормоза этого типа являются быстрый износ вкладышей, влияние веса спускаемого груза (момента от веса груза, действующего на валу тормоза) на скорость спуска, трудность регулирования на заданную скорость и возможность работы только при одном направлении вращения вала (торможение при изменении направления вращения сопровождается резкими толчками и сильным износом вкладышей 4 и поверхности трения).

В качестве стопорного тормоза в лебедке применен колодочный тормоз с приводом от короткоходового электромагнита постоянного тока.

Характеристика колодочных тормозов с электромагнитами и с жестко закрепленными колодками (фиг.

Действие этих тормозов не зависит от направления вращения тормозного вала.

Число колодок в зависимости от размера тормоза принимается от 2 до-12.

Чтобы предохранить тормоз от попадания в него грязи, торец барабана закрывают диском /.

Тормоз имеет две колодки из фрикционного материала, расположенные между направляющими из листовой стали, приваренными к диску ступицы.

Скоростной дисковый тормоз: а — схема тормоза; б—движение грузового рычага тормоза.

Усилие замыкающей пружины в этом тормозе при заданном числе оборотов п в минуту определяется по формуле

В зависимости от величины установочного зазора е между трущимися поверхностями тормоза, а также от величины износа тормозных накладок изменится величина хода подвижного диска 3 тормоза (фиг.

Дисковый скоростной тормоз работает одинаково при вращении в любую сторону.

Также не зависит от направления вращения и работа клапанного скоростного тормоза, представленного на фиг.

Тормоза, основанные на Использовании силы сопротивления жидкости вращению ротора, снабженного лопастями, в статоре, имеющем неподвижные лопатки.

Применение гидравлических тормозов дало возможность резко увеличить скорости движения и вес опускающегося груза до таких величин, при которых механические фрикционные тормоза уже не могут работать, вследствие возникновения чрезмерно высоких температур.

Гидравлические тормоза находят применение также в центрифугах, а в последнее время их стали применять для торможения автомобилей.

Тормоз состоит из статора/, укрепленного неподвижно, и ротора 2, связанного с валом 3 механизма.

В кольцевой проточке ротора размещена катушка возбуждения 4 тормоза, прикрепленная к статору 1, что позволяет при питании катушки обойтись без применения контактных колец.

Поглощаемая тормозом энергия превращается в тепловую, так как индуктируемые в статоре вихревые токи вызывают нагрев статора и поэтому статор должен охла

Для создания более устойчивой характеристики тормоза осуществляют питание катушки возбуждения от генератора, приводимого во вращение валом ротора тормоза.

Тогда при увеличении числа оборотов ротора создается пропорциональное увеличение напряжения, развиваемого генератором, и соответственное увеличение магнитного потока в тормозе.

Часто используются в качестве муфт, а в последнее время также и в качестве тормозных устройств порошковые электромагнитные тормоза, принцип работы которых основан на механическом и молекулярном взаимодействии в магнитном поле а) 6)

Порошковый электромагнитный тормоз: а — с катушкой в роторе; б — с катушкой в статоре.

различного рода магнитных порошков, помещенных в узкое пространство между подвижной и неподвижной частями тормоза.

По характеру развиваемого ими тормозного усилия порошковые электромагнитные тормоза относятся к фрикционным тормозам, а по способу образования силы сцепления — к электромагнитным тормозам.

Порошковый электромагнитный тормоз (фиг.

Порошковые тормоза имеют весьма высокую долговечность, определяемую физико-химической устойчивостью материала сцепляющего слоя порошка.

Так как кинетическая энергия затормаживаемых элементов механизма переходит в тепловую энергию, то порошковый тормоз нуждается в обеспечении хорошего тешюрассеяния.

Вопросы конструирования, расчета, подбора материалов и использования порошковых тормозов см.

Как и в индукционном тормозе, так и в порошковом можно создать изменение тормозного момента по любому желаемому закону, создаваемому изменением величины магнитного потока, чем можно обеспечить любую плавность процесса торможения.

Гидравлические, электромагнитные, порошковые и индукционные тормоза обладают весьма большой энергоемкостью, т.

Все эти тормоза могут быть использованы для создания нагрузки при исследовании работы двигателей, муфт сцепления, редукторов и т.

, причем за счет изменения количества подаваемой жидкости в гидравлическом тормозе или изменения тока

При спуске с помощью тормозного устройства груза весом Q с постоянной скоростью v тормоз должен совершить работу торможения, равную разности энергии свободного падения груза — QH (Я — высота скоростного спуска) и кинетической

Под влиянием реактивного момента статора, воздействующего на рычажную систему 7, пружина 5 сжимается дополнительно, а тормоз размыкается, освобождая шкив 2 (на фиг.

212, в) уменьшается, и тормоз под воздействием пружины 5 осуществляет притормаживание шкива, уменьшая скорость спуска груза.

При холостом ходе ротора двигателя / (точка А на характеристике) крутящий момент равен нулю и тормоз полностью замкнут.

При максимальном возникающем моменте нагрузки (точка В на характеристике) реактивный момент имеет также максимальное значение и тормоз полностью разомкнут.

замыканию тормоза, увеличивая его тормозной момент, вследствие чего скорость спуска быстро снизится до скорости, меньшей скорости холостого хода.

При наличии такой пружины корпус вспомогательного двигателя при повороте под действием реактивного момента прежде, чем он разомкнет тормоз, должен преодолеть усилие пружины /.

Возможный диапазон изменения чисел оборотов, а значит, и скорости спуска ограничен величинами крутящего момента, возникающими соответственно при полностью освобожденном тормозе (вертикаль С на фиг.

213, б) и полностью замкнутом тормозе (вертикаль В на фиг.

моментом АВ, определяемым установкой пружины 1, и моментом АС, необходимым для преодоления усилия пружины / и пружины 2, замыкающей тормоз.

В начале разгона на спуск вспомогательный двигатель 1 развивает значительный крутящий момент, так как он должен преодолеть тормозной момент замкнутого спускного тормоза (конструкция которого аналогична конструкции, представленной на фиг.

Так как статор двигателя 1 подвешен на подшипниках, то его реактивный момент, воздействуя через систему рычагов на тормоз, производит размыкание тормоза.

Чем более нагружен вспомогательный двигатель, тем больше его реактивный момент и тем сильнее он размыкает тормоз, уменьшая его тормозной момент, вследствие чего увеличивается скорость опускающегося груза.

При включении вспомогательного двигателя на подъем повороту его статора препятствует упор 10 на станине тормоза.

Колодочный тормоз с нижним креплением рычажной системы: а — с грузовым замыканием и жестким креплением колодок к рычагам; б и в— с грузовым замыканием и шарнирно закрепленными колодками; г—с пружинно-грузовым замыканием и шарнирно закрепленными колодками.

В данном устройстве тормозной момент создается разностью неизменного усилия замыкающей 328 пружины тормоза и переменной величиной усилия размыкания тормоза реактивным моментом вспомогательного двигателя, которое зависит от скорости спуска груза.

Устройство для ограничения скорости в механизмах передвижения: а — тормоз; б — механические характеристики тормоза.

215, а, где двигатель механизма, соединенный со шкивом 2, служит одновременно и для управления тормозом.

Поворачивающийся корпус двигателя соединен с рычагами 4 управления тормозом таким образом, что его крутящий момент при обоих направлениях движения воздействует на тормоз, размыкая его.

Однако и в этом случае перед размыканием тормоза двигателю приходится преодолевать усилие предварительно сжатой пружины 3.

При работе на характеристиках от b до е тормоз разомкнут электромагнитом 5.

Колодочный тормоз с пружинным замыканием и расположением колодок сверху и снизу шкива.

Так как крутящий момент, необходимый для преодоления усилия тормозной пружины, замыкающей тормоз, мал по сравнению с моментом двигателя, то существенных колебаний скорости движения не наступает даже при крутой характеристике двигателя.

^J to СЛ о § о СЛ о о g о 4^ g СО о 0 to СЛ о ю о о Диаметр тормоз ного шкива D в мм Таблица 6 Размеры и весовые характеристики колодочных тормозов с электромагнитами (буквенные обозначения по фиг.

N кет, где М — крутящий момент двигателя, определяемый из условия размыкания тормоза, развивающего под влиянием усилия пружины Рп тормозной момент МТ.

Коэффициентом 1,1 учитывают увеличение усилия пружины при размыкании тормоза.

В этом механизме вспомогательный двигатель / укреплен на корпусе редуктора 2, подвешенного на подшипниках и соединенного системой рычагов 4 с рычажной системой тормоза.

Кроме уже указанных преимуществ, отключение главного двигателя при спуске груза приводит также к уменьшению затормаживаемых маховых масс, а следовательно, и к уменьшению времени торможения и нагрева тормоза.

При разработке конструкции привода были поставлены следующие задачи: конструкция тормоза должна развивать большие мощности; отключение главного двигателя не должно вызывать свободного падения груза; управление тормозом должно быть надежным,

В этой конструкций механизма ускорение Спускающегося груза создается силой веса самого груза и действием вспомогательного двигателя до тех пор, пока не будет создана скорость спуска, соответствующая нормальной скорости вспомогательного двигателя, после чего на тормоз начинает оказывать влияние вес груза.

При этом планетарная передача используется, как обычный элемент передачи, у которой зубчатый венец 7, являющийся одновременно тормозным шкивом, удерживается замкнутым спускным тормозом 8.

При спуске груза с повышенной скоростью главный двигатель / выключен, стопорный тормоз 2 замкнут, а тормоз 8 разомкнут.

Одновременно с этим двигатель производит размыкание спускного тормоза, сжимая дополнительно замыкающую пружину 10, действуя через водило 5, соединенное с рычажной системой 11 управления тормозом.

По мере увеличения его скорости уменьшается крутящий момент, развиваемый вспомогательным двигателем, что уменьшает влияние водила 5 на рычаги управления 11, и тормоз под воздействием пружины 10 начинает притормаживать шкив; скорость спуска груза уменьшается до установления равновесия между скоростями спуска груза и вращения вспомогательного двигателя.

Таким образом, если груз опускается со скоростью, меньшей соответствующей скорости вращения вспомогательного двигателя, то этот двигатель размыкает тормоз, что способствует разгону груза.

Так как колодки этого тормоза все время прижаты к шкиву, то время замыкания тормоза ничтожно и груз останавливается за весьма короткое время.

Спускной тормоз данного механизма можно нагрузить в тепловом отношении больше обычного стопорного тормоза, так как он используется относительно редко (ускоренное опускание грузов производится не часто).

Конструкции подобных тормозов представлены на фиг.

В тормозе на фиг.

При применении тормоза данного типа динамическое усилие замыкания тормоза (см.

218, б) тормоз имеет четыре пружины, из них пружина / является замыкающей, воздействующей непосредственно на угловой рычаг 6 тормоза.

Усилие толкателя при подъеме поршня воздействует через траверсу на пружины 4, 334 закрепленные на основании тормоза.

Размеры пружин подобраны с таким расчетом, чтобы при нижнем положении поршня толкателя верхний конец пружины 3 не касался рычага 6, а пружины 4 передавали свое усилие через шток 2 на пружину 1 и создавали усилие, замыкающее тормоз.

Колодочные тормоза с плавно изменяющимся тормозным моментом: а — с амортизирующими пружинами Р в колодках; б — с четырьмя пружинами.

219, б), замыкая тормоз.

Взаимодействие пружин в тормозе: а — принципиальная схема тормоза; б — диаграмма усилий.

увеличении хода поршня, усилие пружины Р3 становится больше усилия PI и тормоз полностью разомкнут.

Таким образом, при ходе поршня от точки О до точки d тормоз полностью замкнут.

Начиная с точки е и далее, тормоз полностью разомкнут и груз совершает равномерно ускоренное движение под действием собственного веса.

Характеристика параметров тормозов с толкателями: a — в функции числа оборотов ротора главного двигателя л^; б — в функции числа оборотов ротора датчика частоты пч.

219, б), тормоз будет разомкнут.

При электрогидравлическом управлении тормозом регулирование скорости осуществляется на первых ступенях контроллера.

На последующих ступенях тормоз полностью разомкнут.

При отпускании кнопки управления двигатель толкателя оказывается подключенным к сети, тормоз полностью размыкается и спуск груза можно производить с повышенной скоростью либо с противотоком, либо при рекуперации энергии.

По этой электросхеме можно комбинировать торможение противотоком с механическим торможением, что несколько разгружает тормоз и увеличивает диапазон регулирования скорости на ступенях ниже асинхронной скорости.

Электрогидравлическое управление тормозом весьма рационально и для автоматического концевого выключения механизмов подъема и передвижения.

Необходимо отметить, что во всех случаях регулирования скорости спуска груза с помощью тормозного устройства неизбежно продолжительное трение между шкивом и колодками, что приводит к повышенному нагреву тормоза и износу фрикционного материала.

Увеличение нагрева тормоза, в свою очередь, приводит к изменению коэффициента трения, величины тормозного момента и скорости спуска.

Колодочный тормоз с пневмоуправлением для скоростного спуска груза.

Рукоятки первого типа соединены непосредственно с тормозами, замыкаемыми весом груза.

Безопасные рукоятки второго типа соединены с тормозами так, что размыкание нормально замкнутого тормоза производится нажатием на рукоятку, после чего обслуживаемый им механизм получает возможность движения под действием веса груза.

К этому типу относятся рукоятки, сконструированные по типу дискового тормоза, замыкаемого весом груза, с размыкающимися поверхностями трения (фиг.

Расчет этих устройств аналогичен расчету дисковых тормозов, замыкаемых весом груза, с размыкающимися поверхностями трения.

К числу рукояток этого типа относятся рукоятки с ленточными тормозами и рукоятки с конусными тормозами.

В рукоятке с ленточным тормозом (фиг.

Тормозная пружина 4, воздействуя на удлиненное плечо рукоятки, замыкает ленточный тормоз, соединяя тормозной шкив с храповым колесом.

Если рукоятку отпустить, то тормозная пружина замкнет тормоз и движение прекратится.

Безопасная рукоятка второго рода с ленточным тормозом.

Расчет безопасной рукоятки этого типа аналогичен расчету простого ленточного тормоза.

Безопасная рукоятка второго рода с конусным тормозом.

В рукоятке с конусным тормозом (фиг.

Для удержания тормозом поднятого груза в неподвижном состоянии необходимо создать осевое усилие, которое вызовет тормозной момент на поверхности конусов 1 и 2 и между буртиком 10 вала 9 и торцом шестерни 3.

Тормоза любого исполнительного механизма не только обеспечивают безопасность его работы, но и оказывают влияние на его производительность.

Однако и в этом случае механический тормоз остается единственным средством остановки механизма при прекращении подачи электроэнергии.

4) место установки тормоза в кинематической схеме механизма (так как величина тормозного момента изменяется пропорционально передаточному числу передачи от рабочего органа до тормоза);

У тормозов, имеющих автоматическое замыкание и работающих в условиях, когда нагрев фрикционного материала не вызывает резкого изменения фрикционных свойств (см.

226 представлены осциллограммы изменения тормозного момента тормоза ТК-300 в процессе торможения.

Колодочный тормоз конструкции завода «Подъемник» с пружинно-грузовым замыканием: а — первый тип; б — второй тип.

Исследования, проведенные во ВНИИПТМАШе [11], [132] применительно к тормозам подъемно-транспортных машин, не подтвердили этих выводов.

227 представлены осциллограммы некоторых случаев торможения короткоходовыми колодочными тормозами типа ТК с магнитами типа МО (позиции а, б и в) я длинноходовым тормозом с магнитом типа КМТ и с замыкающим грузом (позиция г).

В управляемых тормозах принципиально можно получить любой закон изменения тормозного момента во времени, зависящий от характера изменения усилия управления тормозом в процессе замыкания и торможения (см.

«Тормоза управляемые»).

время, протекающее от момента включения привода тормоза (или от момента приложения усилия к педали управления тормозом) до момента касания накладок металлического элемента, зависит от конструкции привода тормоза, от величины установленного зазора между накладками и металлическим элементом при разомкнутом тормозе, а при управляемых тормозах и от субъек

Осциллограммы изменения скорости при торможении: а — механизма передвижения моста крана при работе крана с грузом; б — механизма подъема при работе без груза; в — механизма подъема при работе по опусканию номинального груза; г — механизма передвижения моста крана при работе без груза; Т0 — время срабатывания тормоза; т — время торможения.

Все механизмы подъема должны быть снабжены автоматически действующими тормозами нормально замкнутого типа (с электрическим приводом или замыкаемым весом груза).

Тормоз должен быть установлен на кинематическом звене механизма, жестко связанном с барабаном зубчатыми или червячными передачами.

В этом случае тормоз работает с минимальным моментом от груза и уменьшает влияние инерционных усилий на звенья кинематической цепи.

Если действия одного тормоза недостаточно, то на другом конце вала двигателя или на каком-либо другом валу механизма устанавливают другой тормоз.

Первый из упомянутых способов размещения дополнительного тормоза является более предпочтительным; во втором случае тормоза будут различными по развиваемому тормозному моменту.

Самотормозящие червячные передачи в механизме подъема не заменяют тормозов, так как по мере износа червячная пара теряет свойства самоторможения.

Коэффициенты запаса торможения k каждого тормоза в этом случае имеют следующие значения: для механизмов с одним барабаном или несколькими барабанами с приводом от одного двигателя, а также для механизмов с двумя или несколькими барабанами с приводом от двух двигателей при установке тормоза на каждом приводе.

1,25 для механизмов с двумя или несколькими барабанами с приводом от двух двигателей при установке двух тормозов на каждом приводе.

По данным значениям коэффициентов запаса торможения тормозной момент тормоза определяется для этих кранов в предположении, что весь груз удерживается только одним тормозом.

Заданную скорость опускания груза с помощью управляемого тормоза обеспечивают изменением усилия рабочего на рукояти тормоза.

В нормах Госгортехнадзора по запасу торможения не делается различия между тормозами стопорными и автоматическими спускными, замыкаемыми весом груза, хотя принципы работы этих тормозов совершенно различны.

В тормозах, замыкаемых весом груза, тормозной момент пропорционален весу этого груза, поэтому эти тормоза производят остановку грузов различной величины практически с одинаковыми величинами замедлений.

Однако установка в механизме подъема одного тормоза, замыкаемого весом груза, нецелесообразна, так как в этом случае при опускании малых грузов возрастает влияние маховой массы ротора двигателя и остановка происходит с затратой большего времени и на большем пути торможения (маховые массы ротора и элементов привода от ротора до вала тормоза, замыкаемого весом груза, ослабляют силу нажатия тормозных дисков, уменьшая тормозной момент).

В автоматических спускных тормозах запас торможения определяет собой лишь степень надежности удерживания груза на весу, но не определяет ни создаваемого замедления, ни пути торможения.

Путь торможения зависит от соотношения между силами инерции элементов механизма и веса груза, приведенными к валу тормоза.

Для уменьшения пути торможения в механизмах подъема с электрическим приводом необходимо применять дополнительный стопорный тормоз, устанавливаемый на приводном валу.

При меньших скоростях и соответственно меньших величинах сил инерции происходит замедленное затягивание автоматического тормоза; поэтому запас торможения этого тормоза с уменьшением скорости следует увеличивать.

Ввиду относительно небольшой разницы в величинах запасов торможения при практических расчетах обычно принимают значения коэффициентов запаса торможения независимыми от режима работы и равными: для стопорных тормозов kcm = 1,0

1,25 1,2 1,15 0,85 1,0 1,15 для тормозов, замыкаемых весом груза, ksp — 1,2,

Шахтные подъемные машины, кроме рабочего механического тормоза, останавливающего машину в определенном положении и удерживающего ее в неподвижном состоянии во время пауз, оборудуются еще дополнительным предохранительным или аварийным тормозом, останавливающим движение машины при отклонении условий работы машины от нормальных.

К каждому типу тормоза предъявляются свои специфические требования.

Так, предохранительный тормоз, который должен обеспечить быструю и надежную остановку машины, замыкается автоматически при действии предохранительных устройств.

Рабочий тормоз должен обеспечить возможность изменения величины тормозного момента в соответствии с заданным режимом управления машиной.

Предохранительный тормоз обычно устанавливается на валу органа навивки каната.

Рабочий тормоз, в принципе, может быть установлен на любом валу привода, но, исходя из условия ограничения нагрева тормозов, в крупных современных машинах рабочий тормоз также устанавливают на валу органа навивки, что увеличивает необходимый тормозной момент, но вместе с тем увеличивает его габариты и теплорассеивающую способность.

Для предохранительного торможения является обязательным применение грузового привода тормоза.

Допускается применение и других источников тормозной силы, но с обязательной блокировкой, вводящей в действие грузовой привод в случае отказа тормоза работать под действием этого источника.

Конструкция устройства, освобождающего тормозной груз, должна быть такова, чтобы не могло быть отказа в замыкании тормоза.

Согласно правилам технической эксплуатации шахтных подъемников тормозной момент, развиваемый рабочим или предохранительным тормозом, должен иметь коэффициент запаса торможения относительно момента статической нагрузки машины Мст при подъеме или спуске расчетного груза не менее трех [251, [145], т.

Ytvr а <7 ваимт ojoHeowdcu dlSWEHf о о ** Ю (это не относится к тормозам с увеличенными контактными поверхностями, показанными нафиг.

При использовании одной ветви каната полный тормозной момент, развиваемый тормозом, должен быть равен при двух барабанных машинах и общем исполнительном механизме тормоза

В подъемной машине с двумя совместно работающими тормозами каждый из них должен развивать не менее 55% расчетной величины тормозного момента.

Запас в 5% предусматривает возможность некоторого различия в величине Мт, развиваемого обоими тормозами.

Привод фуникулеров [134] также оборудуется рабочим и аварийным тормозом комбинированного типа.

Рабочий тормоз автоматически замыкается при всяком отключении электродвигателя.

Аварийный тормоз приводится в действие: а) автоматически — ограничителем скорости (при превышении рабочей скорости на 10—20%); б) автоматически — при переходе вагонами положения, при котором срабатывают конечные выключатели, и вагоноводителем фуникулера (с помощью рычага или педали управления).

Одноступенчатое торможение осуществляется действием тормозного момента механического тормоза.

Определить величину тормозного момента в механизме подъема главной тележки разливочного крана грузоподъемностью 270 т, если механизм имеет два соединенных между собой барабана диаметром Dg = 1600 мм, приводимых в движение от двух двигателей; разливочный ковш подвешен на двух сдвоенных девятикратных полиспастах, а каждый привод снабжен двумя тормозами.

Тормозной момент каждого из тормозов, согласно правилам Госгортехнадзора, определяется по коэффициенту запаса торможения k= 1,1 в предположении, что весь груз удерживается только одним тормозом.

Тогда необходимый тормозной момент, развиваемый каждым тормозом MTi = kMl = 1,1 • 167 = 184 кГм.

В некоторых конструкциях один из тормозов каждого привода устанавливают на втором или третьем от двигателя валу механизма.

270000-1,6-0,815 2-9-27 = 798 кГм, где (2 = 27 передаточное число механизма от барабана до вала, на котором установлен тормоз и т)2 = 0,815 к.

В этом случае тормоза будут различными по величине развиваемого ими момента: на первом валу будет установлен тормоз с моментом МТ1 = 184 кГм, а на втором —с тормозным моментом Мт% = 798 кГм.

Наличие двух раздельных пружин в тормозе, показанном на фиг.

Момент сил инерции вращающихся частей механизма поворота, приведенный к тормозному валу, при расположении тормоза и двигателя на одной оси определяется из уравнения

22, г, приводит к увеличению ширины его верхней части и несколько усложняет регулировку тормозного момента (этот недостаток устранен в тормозе, показанном на фиг.

Для нормальной работы механизма поворота и создания одной и той же величины замедления при работе с различными грузами на различных вылетах тормоз этого механизма должен быть управляемым.

Для устранения толчков, возникающих при автоматическом замыкании тормоза при выводе контроллера в нулевое положение, можно рекомендовать схему управления электромагнитом тормоза, включенного независимо от электродвигателя и выключаемого с помощью специальной кнопки управления по желанию крановщика.

Таким образом обеспечивается возможность свободного выбега механизма при обесточенном двигателе, и тормоз приводится в действие после значительного уменьшения скорости.

23) вообще является неудачной, так как в ней движение верхнего тормозного рычага при размыкании тормоза начинается только после того, как нижний рычаг дойдет до упора.

Расчетные усилия рабочего на элементах управления тормозом где Мс — статический момент от усилий сопротивления повороту, приведенный к валу тормоза и определенный без учета влияния крена металлоконструкции крана и действия „ , оо ветра.

Определенная по уравнению (104) величина тормозного момента развивается тормозом при максимальном расчетном усилии рабочего на педали или рычаге управления тормозом, принимаемом по рекомендациям табл.

К достоинствам тормозов этой группы, обусловившим их широкое распространение, следует отнести сравнительную простоту изготовления их механической части.

93,5(2 «г тт где М вет и Мкр — максимальные моменты от ветра рабочего состояния и от крена крана, приведенные к валу тормоза; тг —• время торможения, принимаемое равным времени пуска, чтобы получить замедления при торможении равными по абсолютной величине ускорениям при пуске.

24, а) установка необходимой величины хода якоря производится с помощью тяг / и 2, а равномерность отхода обеих колодок от шкива при размыкании тормоза — болтами 3.

При отсутствии такой муфты тормоз выбирается по уравнению

Определить действительный запас устойчивости при торможении механизма поворота стрелового железнодорожного крана, если даны: грузоподъемность крана Q = 10 т; вес крана (без стрелы и груза) GK = 34,5 т; вес стрелы Gcmp = 1,5 т; вес груза и грузозахватного приспособления Gep = 10,2 m; высота подъема груза Н = 11,5 м; вылет стрелы L = 3,5 м; число оборотов поворотной части крана п = 2,8 в минуту; тормоз механизма поворота ленточный управляемый, со шкивом диаметром 380 мм; номинальный тормозной момент, развиваемый тормозом, МТ = 6,1 кГм; механизм поворота не имеет муфты предельного момента.

Аналогичная конструкция колодочного тормоза представлена на фиг.

Для снижения динамических нагрузок рекомендуется увеличивать время торможения применением тормозов 376 с плавным (регулируемым) нарастанием тормозного момента (например, тормозов с приводом от электрогидравлического толкателя с регулируемым временем затормаживания) или путем применения двухступенчатого торможения, осуществляемого с помощью двух тормозов, один из которых замыкается с запозданием на 2—4 сек по отношению к другому.

Обычно эти два тормоза устанавливают на одном (быстроходном) валу механизма.

При этом первый (рабочий) тормоз имеет меньший тормозной момент и производит остановку механизма за 2—3 сек при отсутствии ветра.

Суммарный момент обоих тормозов обеспечивает запас торможения, равный 1,15 относительно момента, создаваемого ветром нерабочего состояния.

На механизмах передвижения всех кранов с механическим приводом, перемещающихся по рельсовым подкрановым путям, должны быть установлены тормоза нормально замкнутого или нормально разомкнутого типа управляемые или автоматически действующие.

При определении тормозного момента тормоза (и пускового момента двигателя) механизма передвижения следует обеспечить устранение скольжения (юза) ходовых колес по рельсу в периоды неустановившегося движения.

Колодочный тормоз с двухступенчатым торможением.

В этом случае применяют тормоза, показанные на фиг.

В этом тормозе якорь, перемещающийся вверх при включении электромагнита 4, поднимает горизонтальный рычаг 3 и замыкающий груз 2.

Максимально допускаемая величина тормозного момента тормоза механизма передвижения крана (тележки), при котором обеспечивается заданный запас сцепления kc, определяется по уравнению оо?

и, GD" где GD\ — маховой момент всех вращающихся масс тормозного вала, включая (при установке тормоза на быстроходном валу) маховой момент ротора двигателя, муфты, соединяющей вал двигателя с валом редуктора, и быстроходного вала редуктора.

При выключении тока якорь электромагнита падает вниз вместе с рычагом 3, замыкая тормоз силой веса якоря.

Все краны, работающие на открытом воздухе и перемещающиеся по рельсовым путям, кроме тормоза механизма передвижения, должны иметь противоугонные устройства с ручным или машинным приводом, автоматического или принудительного действия, предотвращающие возможность угона крана ветром нерабочего состояния.

Мостовые краны, работающие на открытом воздухе, можно не снабжать противоугонными устройствами, если имеющийся тормоз механизма передвижения обеспечивает удержание крана (без груза) в неподвижном состоянии при коэффициенте запаса торможения k± = 1,25 под действием на кран ветровой нагрузки нерабочего состояния, принимаемой по рекомендациям ГОСТ 1451-42 (см.

Тормоз шахтного подъемника «клещевого» типа.

В механизмах передвижения кранов мостового типа с раздельным приводом тормоз должен быть установлен на каждом приводе.

Для этих 'конструкций тормозной момент каждого тормоза определяют: при работе крана без груза, при наименьшем давлении Gmin на ведущие ходовые колеса рассматриваемой стороны крана и при крановой тележке, находящейся на противоположной (от рассматриваемой) стороне моста.

В остальном методика расчета остается такой же, как и при расчете тормозов кранов с центральным приводом.

К этой же группе тормозов относятся так называемые «клещевые» тормоза (фиг.

Если тормоз располагается на оси барабана, то расчет тормоза ведут на тормозной момент, равный

Если тормоз установлен на промежуточном валу, то момент на этом валу

механизма между валом барабана и валом, на котором установлен тормоз.

Так как при перемене направления движения груза (подъем или спуск) момент Мб меняет свой знак, то на механизме должен быть установлен тормоз двухстороннего действия.

Наиболее удачным конструктивным решением является применение двухстороннего автоматического дискового тормоза по типу, изображенному на фиг.

4 «Тормоза с осевым нажатием».

В цилиндре 5 привода тормоза имеются два цилиндра.

Определить величину тормозного момента тормоза механизма передвижения грейферной грузовой тележки мостового перегружателя, работающего на берегу моря, если: скорость передвижения тележки v = 220 м/мин; вес тележки с грузом 0= 120 т; вес тележки без груза G'=96 т; ходовые колеса стальные, рельс плоский; диаметр ходового колеса тележки DXK = 945 мм; общее передаточное число механизма от вала двигателя (вала тормоза) до ходового колеса i = 7,55', общий к.

Момент сопротивления передвижению тележки без груза, приведенный к валу тормоза, при установке ходовых колес на роликовых подшипниках качения (/ = 0,015) и при попутной ветровой нагрузке будет равен _ [96 OOP (2-0,1 + 0,015-30)— 1000-94,5] 0,95 2-7,55

На грейферной тележке перегружателя поставлены два колодочных тормоза со шкивами 700 мм.

Каждый из тормозов развивает тормозной момент 420 кГм.

При тормозах с общим тормозным моментом 840 кГм действительное время торможения, определенное по выражению, преобразованному из уравнения (114),

Колодочный тормоз с верхним креплением плунжера электромагнита постоянного тока с укороченным ходом: а — схема; б — внешний вид (модель 1); в— внешний вид (модель 2); г — положение при ремонте.

Так как тележка работает на открытом воздухе, то тормоза должны быть проверены на удержание ее при действии ветра нерабочего состояния по формуле (121)

Вторую группу составляют тормоза с электромагнитами укороченного хода и с длинноходовыми электромагнитами, имеющими верхнее крепление рычажной системы к плунжерам (фиг.

Таким образом, тормоза надежно удерживают тележку при ветре нерабочего состояния.

ТОРМОЗОВ

Наибольшее распространение в автоматических тормозах различных машин получил электромагнитный привод.

При прекращении подачи тока электромагнит выключается, тормоз замыкается и останавливает механизм.

Поэтому обычно такие магниты устанавливают на тормозах механизмов, для которых нагрузка и величина тока меняются мало (например, механизмы передвижения и поворота) или в которых цепь возбуждения является самостоятельной и ток в ней не уменьшается ниже определенного значения.

Электромагниты последовательного возбуждения более надежны, так как при повреждении обмотки двигателя ток в магните прерывается и тормоз замыкается.

Характеристика колодочных тормозов с электромагнитами укороченного хода (буквенные обозначения по фиг.

Крышка 8 имеет два прямоугольных отверстия, расположенных диаметрально (вверху и внизу), позволяющих измерить ход якоря магнита при регулировке тормоза.

Выводные концы катушки 6 проходят через резиновую втулку нижней крышки 5 корпуса, что исключает возможность повреждения изоляции, и закрепляются на клеммовой доске, укрепленной на рычаге тормоза.

При выключении тока якорь электромагнита притягивается к корпусу и штырь 4, нажимая на шток тормозного устройства, создает необходимое усилие для разведения тормозных рычагов и размыкания тормоза.

Значения тяговых усилий для электромагнитов последовательного возбуждения даны при 60 и 40% номинального тока, так как схемы управления электродвигателями механизмов подъема и передвижения кранов, где тормоза с электромагнитами серии МП находят преимущественное применение, спроектированы так, что в процессе пуска электродвигателя величина тока

Таблица 45 : Размеры в мм и вес катушек в кГ к электромагнитам тормозов серии ТК.

Катушка к тормозу типа А Б Я, В, я, Я2 Д1 Дг Лз Вес в кГ

Для колодочных тормозов постоянного тока с пружинным замыканием серии ТКП конструкции ВНИИПТМАШа (фиг.

Эти тормоза свободны от многих недостатков, свойственных тормозам первой группы, и являются более надежными и долговечными в эксплуатации.

Габаритные и установочные размеры катушек к электромагнитам тормозов серии ТКП, а также их вес приведены в табл.

Технические данные катушек последовательного возбуждения к электромагнитам тормозов серии ТКП

Катушка к тормозу типа Номинальный ток в а Размеры в мм L, « га и <и « « т л 1 1 О •& Катушка к тормозу типа Номинальный ток в а Размеры в мм k, х м а и Мощность в вт о^ Ю 1 СО с 1 с С С •S о N 1 0 о 1 м С А Б -о Ю 1 ш С 5?

ТКП-600 ТКП-500 ТКП-400 Катушка к тормозу типа о 4^ ю to о о о ю to о о Напряжение в в о *- to о о ел О О СП О 4^ to О О СП §4*- tO 0 СП О 4^ tO о о ел О 4^ tO О О СП О 4^ tO О О СЛ а го 5?

ТКП-800 ТКП-700 ТКП-600 Катушка к тормозу типа о to to о о о ю о • о о ю ю о Напряжение в в о *.

Технические данные катушек последовательного и параллельного возбуждения к электромагнитам тормозов серии ТКП приведены в табл.

Недостатками этих тормозов являются значительное время размыкания и относительно большие габариты.

короткоходовыми электромагнитами серии МП, и тормоза типа ТКП, область применения и номенклатура типоразмеров длинно-ходовых электромагнитов сокращается.

Для присоединения сердечника к рычажной системе тормоза на нижнем конце его предусмотрено отверстие 2.

28 показан тормоз этой группы с длинноходовым электромагнитом типа КМТ, установленным в перевернутом положении.

Вследствие этого колодка своим нижним концом трется по вращающемуся шкиву, что вызывает повышенный нагрев и износ деталей тормоза

Колодочный тормоз Южуралмашзавода с верхним креплением плунжера электромагнита переменного тока.

К третьей группе колодочных тормозов относятся тормоза с коротко-ходовыми электромагнитами клапанного типа, работающими на постоянном токе.

240, а) укрепляются непосредственно на тормозных рычагах колодочных тормозов с пружинным замыканием посредством стоек 7 (фиг.

Колодочный тормоз с короткоходо-вым электромагнитом постоянного тока.

В тормозах этой группы якорь электромагнита прикрепляется непосредственно к тормозному рычагу или составляет с ним одно целое.

30 представлены тормоза конструкции Южуралмаш-завода с замыкающей пружиной, расположенной над электромагнитом.

При включении электромагнита якорь, связанный с тормозным рычагом 2, расположенным около магнита, притягиваясь к сердечнику, поворачивается на своей оси и отходит от тормозного шкива до тех пор, пока болт /, регулирующий равномерность отхода обеих колодок, не дойдет до рамы тормоза.

Колодочный тормоз Южуралмашзавода с короткоходовым электромагнитом постоянного тока: а — модель 1; б — модель 2; в — положение тормоза при снятии тормозных колодок.

Для отведения рычага тормоза, связанного с электромагнитом, необходимо вывернуть регулировочный болт 3, что приводит к необходимости новой регулировки тормоза после смены колодок.

Таблица 9 Характеристики тормозов Южуралмашзавода (к фиг.

Электромагниты к дисковым тормозам электроталей

В электроталях ТВ находят применение дисковые тормоза, устанавливаемые на быстроходном валу редуктора и располагаемые по другую сторону барабана от двигателя.

В этих тормозах (см.

По этому же типу ВНИИПТМАШ разработал ряд колодочных тормозов с приводом от электромагнитов постоянного тока (фиг.

259) имеют угольники с отверстиями для их крепления к диску тормоза.

Технические данные электромагнитов к дисковым тормозам электроталей ТВ

Характеристику тормозов см.

При регулировке тормоза может оказаться, что при включении тока тормоз не размыкается, а магниты сильно перегреваются и гудят.

Причиной этому может быть: а) установка слишком большой осадки пружины тормоза, превышающей суммарное тяговое усилие магнитов; б) наличие задиров на направляющих пальцах невращающегося диска, препятствующих движению диска;

Тормозной электромагнит выбирают на основании численного равенства работы, совершаемой тяговым усилием Рм (моментом Мм) магнита на величине его хода hM (угла поворота ср), и произведения величины рабочего усилия тормоза S (усилия нажатия колодки на шкив в колодочном тормозе, натяжения тормозной ленты в ленточном тормозе и т.

* При размыкании тормоза электромагнит, перемещаясь на величину своего хода, преодолевает усилие замыкающего груза или пружины, пропорциональное рабочему усилию тормоза.

В тормозах с большим количеством шарниров и малой жесткостью рычагов значения kt принимают в пределах 0,6 — 0,7.

Для одноколодочного тормоза при электромагните с поступательным движением якоря = We - , а для двух колодочного

Для ленточного простого тормоза где N — усилие нажатия колодки тормоза на шкив; е — установочный зазор между поверхностями трения шкива и накладки при разомкнутом тормозе; t — усилие натяжения конца ленты, прикрепленного к тормозному рычагу (см.

1) недостаточная надежность конструкций длинноходовых электромагнитов (прилипание якорей этих магнитов к сердечникам в верхнем положении и заклинивание их при перекосах обусловливают несрабатывание тормозов, а истирание якорями обмоток и сильные удары при замыкании магнитов, не имеющих воздушных демпферов, приводят к перегоранию катушек и нарушению работы механизмов, обслуживаемых тормозами);

2) невозможность конструктивного выполнения электромагнитов МП и МОБ для тормозов со шкивами диаметром свыше 300 мм;

3) невозможность использования электромагнитов типа МОБ при числе включений, большем 300 в час, и, следовательно, невозможность применения их в тормозах механизмов, изготовляв мых для тяжелого режима работы;

5) неполное использование тягового усилия электромагнитов в тормозах, отрегулированных на меньшую величину тормозного момента, приводит к повышенному износу якорей, так как вследствие уменьшенного сопротивления тормозных пружин или замыкающих грузов удары якорей по сердечникам оказываются более сильными (особенно большое значение это обстоятельство имеет для электромагнитов типа МОБ, в которых при работе с усилиями, меньшими номинальных, быстро повреждаются элементы магнитов).

В некоторых конструкциях машин при работе на переменном токе применяются тормоза с приводом от серводвигателей, не имеющие недостатков тормозов, оборудованных электромагнитами переменного тока.

261 показаны конструкции колодочных тормозов с приводом от серводвигателя.

Серводвигатель соединяется с рычажной системой тормоза посредством шестерни, надетой на его вал и сцепленной с зубчатым сектором, или посредством кривошипа, укрепленного на выходном конце вала редуктора, приводимого в движение серводвигателем (фиг.

Фиг, 261, Колодочный тормоз с приводом от серводвигатели через зубчатый сектор.

(примерно 0,4 оборота), что приводит к отходу колодок от шкива и дополнительному сжатию замыкающей пружины (или подъему замыкающего груза) тормоза; при этом серводвигатель начинает работать в режиме короткого замыкания.

После выключения тока сектор и ротор серводвигателя под действием пружины (или замыкающего груза) возвращаются в исходное положение и тормоз замыкается.

Необходимая осадка замыкающей пружины создается с помощью гаек /, Третья гайка на штоке служит для разведения -Отверстия для подъема тормоза

Тормоза с серводвигателями применяются для тех механизмов, в которых требуется особенно надежная и четкая работа тормозных устройств.

Эти тормоза значительно тяжелее

и дороже [149], [150] тормозов с электромагнитами, но они потребляют ток значительно меньшей силы и, следовательно, оказываются более экономичными.

Большим достоинством этих тормозов является нечувствительность к неполному перемещению тормозных рычагов, что облегчает регулирование и упрощает эксплуатацию.

При проектировании тормозов с серводвигателями необходимо иметь в виду, что при включении тока тормоз должен размыкаться при вращении вала серводвигателя в любую сторону в зависимости от направления вращения основного двигателя механизма.

Кроме того, при размыкании тормоза должно использоваться не более 80% полного возможного хода зубчатого сектора или кривошипа.

1 Тормоза с приводом от серводвигателей не нашли достаточно широкого распространения в отечественном машиностроении из-за отсутствия необходимых двигателей,

Следует отметить, что из-за инерции якоря двигателя время замыкания тормоза с серводвигателем несколько больше, чем время замыкания тормозов с приводом от электромагнитов.

ТОРМОЗОВ

Колодочный тормоз ВНИИПТМАШа серии ТКП с электромагнитом постоянного тока.

Таким приводом тормоза явился привод от так называемых электрогидравлических толкателей, дающий возможность получить практически любую степень плавности торможения.

Электрогидравлический толкатель является независимым механизмом, воздействующим на рычаги тормоза, не требующим наличия соединительных муфт или наружных трубопроводов.

При этом штоки передают усилие от поршня к рабочему механизму — рычажной системе тормоза.

рычагов тормоза при обесточенном электромагните, для чего она подгоняется по резьбе штока к тормозному рычагу, и при дальнейшем ее движении рычаги тормоза расходятся, а замыкающая пружина соответственно дополнительно сжимается.

Гайка 2 на конце штока, законтренная с помощью фасонной шайбы, служит для регулирования хода якоря и величины отхода колодок от шкива при размыкании тормоза.

Характеристика колодочных тормозов ВНИИПТМАШа серии ТКП С электромагнитами постоянного тока Тормозной момент Л/ j B кГм Диаметр Параллельное возбуждение Последовательное возбуждение

Размеры в мм тормозов серии ТКП конструкции ВНИИПТМАШа (по фиг.

29* вращении лопастного колеса, создающего избыточное давление под поршнем в цилиндре 3, поршень 4 поднимается и через шток 2 передает рабочее усилие рычажной системе тормоза (в этой конструкции толкателя шток выполняется одинарным).

Однако следует иметь в виду, что при установке тормоза с приводом от толкателя на механизмах подъема груза надо относиться с большой осторожностью к увеличению времени замыкания тормоза с помощью регулировочных клапанов.

С увеличением времени опускания поршня при торможении опускающегося груза наблюдается увеличение скорости опускания груза за время замыкания тормоза.

Тормоз, находящийся в эксплуатации, должен ежедневно осматриваться лицом, ответственным за работу машины.

Не реже раза в месяц производятся периодические проверки работы тормоза.

В первый момент пуска, когда частота тока ротора максимальная, тормоз полностью разомкнут и механизм набирает скорость.

Г--\--[--\—1--1--7~1 шаются; толкатель не можетполностью преодолеть усилие замыкающей пружины, и тормоз подтормаживает механизм, уменьшая его скорость; при этом соответственно увеличивается частота тока и усилие толкателя и уменьшается величина тормозного момента.

В процессе работы это явление периодически повторяется и, наконец, устанавливается некоторая скорость движения, при которой наступает примерное равновесие между моментом тормоза и моментом двигателя.

Регулирование скорости с помощью тормоза и толкателя обычно осуществляется на первых ступенях контроллера; на последующих ступенях тормоз полностью разомкнут, и движение осуществляется при полной скорости.

При постоянном токе регулирование скорости с помощью тормоза, оборудованного толкателем, производится последовательным соединением якоря двигателя толкателя с якорем рабочего двигателя.

В электросхемах различных машин может быть предусмотрено комбинирование электрического торможения с механическим подтормаживанием тормозом, оборудованным толкателем.

Это несколько облегчает работу тормоза, увеличивает диапазон регу

При изучении процессов торможения тормозами с толкателями, проведенном во Всесоюзном научно-исследовательском институте подъемно-транспортного машиностроения (ВНИИПТМАШе), было установлено, что в процессе регулирования скорости с помощью толкателя, присоединенного к ротору рабочего двигателя, величина ее менялась волнообразно с периодом 1,0—1,8 сек [10].

Величина тормозного момента изменялась в пределах 1000— 3000 кГсм при номинальном моменте тормоза 5000 кГсм.

Типовая осциллограмма изменения скорости V и тормозного момента Мт при регулировании скорости движения тормозом с электрогидравлическим толкателем.

Ориентировочное время втягивания и отпадения якоря электромагнита, соответствующее времени размыкания и замыкания тормоза, приведено для тормозов ТКП ВНИИПТМАШа в табл.

277 показана типовая осциллограмма изменения скорости и тормозного момента при работе тормоза с толкателем, двигатель которого подключен к ротору рабочего двигателя.

Типовые осциллограммы процесса торможения тормозом с электрогидравлическим толкателем.

Нарастание давления тормозных колодок на шкив при замыкании происходит плавно, без превышения номинального давления, что предохраняет от износа шарниры и увеличивает срок службы тормоза [10], [154], [158].

Многолетняя практика эксплуатации тормозов с толкателями в тяжелых условиях металлургического производства подтверждает полную надежность их работы.

Большое число включений тормоза при работе в весьма тяжелом режиме можно обеспечить только применением электрогидравлических толкателей.

(открывание и закрывание люков, дверей, управление муфтами и тормозами, бункерными затворами и т.

280 показано применение электрогидравлического толкателя для управления дисковым тормозом и дисковой муфтой.

Применение электрогидравлического толкателя для управления муфтой и тормозом.

Анализ работы тормозов с различными типами приводов показал неоспоримое преимущество применения электрогидравлических толкателей, в особенности перед электромагнитным приводом.

Первые образцы толкателей были использованы для управления путевыми тормозами, посадочными кулаками шахтных клетей, для закрывания и пересекания струи породы, вытекающей из бункера в скип, для управления работой путевых задерживающих стопоров, управления работой вентиляционных дверей, управления тормозами лебедок и т.

В механизмах подъемно-транспортных машин тормоз наиболее часто устанавливают между двигателем и редуктором, причем в качестве тормозного шкива обычно используется та половина муфты, соединяющей валы двигателя и редуктора, которая установлена на валу редуктора.

Это предохраняет соединительные элементы и упругие муфты от нагрузки при замкнутом тормозе и остановленном механизме.

ЭЛЕКТРОГИДРАВЛИЧЕСКИЕ ТОЛКАТЕЛИ И КОЛОДОЧНЫЕ ТОРМОЗА С ПРИВОДОМ ОТ ТОЛКАТЕЛЕЙ КОНСТРУКЦИИ ВНИИПТМАШа

Для создания надежной конструкции тормозов подъемно-транспортных машин и их унификации во ВНИИПТМАШе разработан ряд колодочных тормозов, развивающих тормозные моменты от 30 до 1250 кГм, с приводом от электрогидравлических толкателей.

В тормозах со шкивами диаметром 600, 700 и 800 мм толкатели устанавливаются на проушины; в тормозах со шкивами диаметром 400 и 500 мм — на сферические поверхности днищ.

При проектировании тормозов с приводом от электрогидравлических толкателей ВНИИПТМАШ придерживался тех же положений, какие были приняты при разработке ряда тормозов со шкивами диаметром 100—300 мм с электромагнитным приводом (конструкции отдельных элементов тормозов, принимаемые значения давлений в шарнирах, посадки сопряженных элементов и т.

Размеры колодочных тормозов ВНИИПТМАШа с приводом

Характеристика колодочных тормозов ВНИИПТМАШа с приводом от электрогидравлических толкателей Тормозной момент Ход поршня толка-

Тип Диаметр в кГм теля в мм тормоза шкива в мм предельно малыши мальный вочный допускаемый

ТЭГ-160 160 140 39 600 2800 510 194 тормозов со шкивами диаметром более 300 мм, см.

Тормозной рычаг 3, расположенный со стороны толкателя, начнет двигаться тогда, когда рычаг 6 дойдет до упора на подставке тормоза.

Размеры и характеристики колодочных тормозов ВНИИПТМАШа [151] с электрогидравлическими толкателями приведены в табл.

Регулирование тормозов ВНИИПТМАШа с электрогидравлическими толкателями аналогично регулированию колодочных тормозов ТК ВНИИПТМАШа, рассмотренных в гл.

При первоначальной регулировке тормоза устанавливается минимальный (установочный) ход поршня толкателя, обеспечивающий создание нормального зазора между фрикционной накладкой и шкивом в разомкнутом состоянии.

В этом случае усилие замыкающей пружины не будет передаваться на тормозные рычаги и тормоз не будет развивать необходимого тормозного момента.

ТОРМОЗА С ПРИВОДОМ

286 показаны конструкции колодочных тормозов с толкателями различных зарубежных фирм.

286, а показан тормоз с приводом от электрогидравлического толкателя фирмы General Electric (конструкцию толкателя см.

84 приведены основные характеристики и размеры ряда этих тормозов.

Шток / с винтом около правого рычага тормоза служит для обеспечения равномерности отхода обеих тормозных колодок от тормозного шкива при разомкнутом тормозе.

Характеристики колодочных тормозов с электрогидравлическим приводом (по фиг.

286, б показан тормоз с приводом от толкателя фирмы British Thomson-Houston (Англия) (конструкцию толкателя см.

286, в приведен тормоз фирмы Westinghouse (США) с приводом от толкателя.

В этом тормозе обеспечено простое и хорошо доступное регулирование.

Так, регулирование отхода обеих колодок от шкива при размыкании осуществляется гайками а, регулирование компенсирования износа накладок — гайками b и регулирование тормозного момента, производящееся только при первой установке тормоза и его первом регулировании, — гайками с (в дальнейшем осадка замыкающей пружины

Колодочные тормоза с электрогидравлическим приводом: а—фирмы General Electric; б—фирмы British Thomson-Houston; в — фирмы Westinghouse; г — фирмы AEG; д— фирмы Morgan.

286, г показан тормоз с приводом от толкателя фирмы AEG (ФРГ) типа Eldro Ed-2—Ed-6.

286, д показан колодочный тормоз фирмы Morgan (США).

Колодочный тормоз с электрогидравлическим толкателем.

А затем, когда кран остановится, необходимо, чтобы тормоз развивал значительно больший тормозной момент, способный удержать кран в неподвижном состоянии при действии ветровой нагрузки нерабочего состояния.

Колодочный тормоз с электромагнитом постоянного тока, имеющим два якоря.

Для этой цели фирма MAN (Nurnberg—ФРГ) [157] применяет двухступенчатые тормоза (фиг.

Эти тормоза при поршне толкателя /, находящемся в нижнем положении, замыкаются усилием веса замыкающего груза 2, расположенного на коленчатом рычаге 3, и усилием сжатой замыкающей пружины 4.

При размыкании тормоза включается двигатель толкателя /.

Двухступенчатый тормоз с приводом от толкателя.

Пока шток 5 тормоза не прошел зазор t между ребром на штоке и упором 6 на тормозном рычаге, тормоз остается замкнутым усилием пружины и развивается тормозной момент М.

При замыкании тормоза все происходит В обратном фиг- 289.

Изменение тормозного момента в процессе торможения двухступенчатым тормозом.

При этом рычаги сходятся и тормоз развивает тормозной момент Мт,п.

32 представлен тормоз, в котором в отличие от тормозов предыдущих конструкций цилиндрические опоры рычагов отлиты за одно целое с рычагами и вставляются в соответствующие цилиндрические углубления, предусмотренные в основанир тормоза.

289, на которой t0 — ЁреМя, потребное на про-хождение колодками установочного зазора е между шкивом и колодками; т^ — время от момента касания колодками шкива до приложения к рычагам тормоза полного усилия пружины 4; t2 — время, потребное для прохождения штоком 5 тормоза зазора t, и ts — время от момента касания упором на штоке 5 упора 6 на рычаге до полного опускания груза 2.

Корпус электромагнита смонтирован на основании тормоза между якорями и допускает быструю замену катушек.

К этой же группе тормозов относятся тормоза, рычаги которых не имеют верхней связи (фиг.

Этот агрегат может быть установлен в любом месте независимо от тормоза и соединен с цилиндром 19, размыкающим тормоз напорным и сливным трубопроводами.

При этом передвижение'поршня 17 размыкающего цилиндра приводит к разведению тормозных рычагов (и размыканию тормоза).

Тормоз, показанный на фиг.

0— разрез толкателя; б— колр^очный тормоз с приводом тира DrSl.

Достоинством данного типа привода по сравнению с обычными электрогидравлическими толкателями является возможность установки его в любом месте независимо от места установки тормоза, так как размыкающий цилиндр тормоза соединяется с приводом посредством тонких трубопроводов.

Применение этого привода требует весьма тщательного наблюдения за состоянием трубопроводов, мест присоединения и уплотнений, чтобы во время предотвратить утечку масла и загрязнение машины и тормоза.

В этих тормозах применены массивные литые стальные рычаги с нижним креплением к основанию.

Аналогичные конструкции привода тормоза от насоса высокого давления были разработаны и испытаны во ВНИИПТМАШе.

294 показан колодочный тормоз, а на фиг.

24, а, где приведен тот же тормоз с приводом от длинно-ходового электромагнита), а также уменьшить габариты и вес тормоза.

При подаче масла в полость размыкающего цилиндра 1 по трубопроводу 3 поршень 2 передвигает шток 6 тормоза, нормально замкнутого усилием сжатой пружины 7, и раздвигает тормозные рычаги, размыкая тормоз.

Время обратного истечения масла и, следовательно, время замыкания тормоза регулируется игольчатым дросселем 5 в весьма широких пределах.

Опытный колодочный тормоз ВНИИПТМАШа с электрогидравлическим приводом от насоса высокого давления.

Для предохранения элементов тормоза от загрязнения маслом в конструкции (фиг.

Однако при испытаниях латунных сильфонов обнаружилось, что при тех давлениях и ходах, которые имели место в крановых тормозах (давление от 10 до 15 am, ход от 4 до 8 мм), металл сильфона оказывается недостаточно выносливыми через 10—14 тыс.

Этот тип толкателя отличается плавным процессом включения даже при недогрузках, малым временем подъема поршня, а, следовательно, быстрым размыканием тормоза, созданием регулируемого, замедленного замыкания тормоза, /7отсутствием вращающихся деталей и малым износом поступательно движущихся частей, расположенных в масляной ванне, простой и надежной эксплуатацией.

В конструкцию тормоза включен указатель отхода якоря от сердечника, отмечающий степень износа накладки (указывающий на необходимость регулирования тормозных колодок).

34 представлен еще один тормоз этого типа, в котором замыкающая пружина установлена внутри электромагнита постоянного тока, а все регулирование осуществляется с помощью одной гайки.

Поэтому, если данный толкатель используется в качестве привода тормоза, то при износе тормозных накладок крайнее нижнее положение вторичного поршня будет изменяться, не влияя на общую величину хода поршня, связанного через шток / с рычажной системой тормоза.

Тормоза этого типа имеют минимальное количество шарниров, быстро срабатывают и легко регулируются.

При включении двигателя грузы 2 под действием центробежных сил отходят от оси и, смещая вал 3 вдоль его оси, заставляют перемещаться шток 4, связанный с рычажной системой тормоза.

По габаритам эти тормоза меньше тормозов первой и второй групп.

При этом шток сжимает замыкающую пружину (или поднимает замыкающий груз), размыкая тормоз.

При выключении двигателя толкателя грузы 2 под воздействием усилия замыкающей тормозной пружины (на фигуре не видна) возвращаются в исходное положение и тормоз замыкается.

302) для размыкания конического тормоза 3 при цилиндри

Колодочный тормоз с электромагнитом постоянного тока без верхней связи тормозных рычагов: ; а — тормоз с диаметром шкива 660 мм', б — демонтаж шкива.

В том и другом случаях при включении двигателя муфта обеспечивает небольшое осевое перемещение рабочего вала толкателя и размыкание трущихся поверхностей конического тормоза.

При выключении тока конический тормоз 3 замыкается сжатой пружиной 5, усилие которой, а следовательно и момент тормоза 3, регулируется гайкой 6 через окно в корпусе.

Кирова центробежный толкатель, использованный для привода тормоза шахтной подъемной машины [163].

Замыкание тормоза осуществляется грузом G, поднимаемым толкателем при размыкании- тормоза.

При этом размыкаются контакты 1К и замыкаются контакты 2К и двигатель ПД переходит на режим динамического торможения, вследствие чего рабочий вал 1 толкателя останавливается и груз G опускается вниз, замыкая тормоз.

В случае отказа по какой-либо причине системы динамического торможения специальное реле включает устройство, замыкающее вспомогательный ленточный тормоз ЛТ, шкив которого установлен на рабочем валу толкателя.

При этом величина усилия, замыкающего тормоз шахтной машины, будет зависеть только от скорости вращения рычажной системы толкателя.

Износ тормозных накладок при данной системе рычагов практически не будет влиять на величину усилия, замыкающего тормоз.

При вращении вала двигателя шары отходят от оси толкателя и приподнимают верхнюю крышку, размыкая тормоз.

В большинстве случаев электродвигатель механизма, в котором установлен тормоз с приводом от центробежного толкателя, и электродвигатель толкателя включаются параллельно.

При этом в течение времени tp двигатель механизма находится в режиме короткого замыкания, так как движение его ротора не может начаться, пока не будет разомкнут тормоз.

Траверса 5 через радиально-упорный подшипник 4 оказывает давление на невращающийся шток /, соединенный с рычажной системой тормоза.

Эти тормоза выпускаются шести типоразмеров для тормозных моментов от 13,5 до 550 кГм.

Ось вращения 9 рычага 10 расположена на кронштейне 8 якоря электромагнита, который своим нижним концом связан с рамой тормоза.

308, а показан общий вид установки тормоза с горизонтально расположенным центробежным толкателем, а на фиг.

309, в показан тормоз с верхним расположением штока толкателя (толкающее исполнение).

Колодочный тормоз с горизонтально установленным центробежным толкателем: а —• установка тормоза; б — схема тормоза.

Колодочный тормоз с вертикально установленным центробежным толкателем: аи в — установка тормоза; 6 — внешний вид толкателя.

Колодочный тормоз с замыкающей пружиной, расположенной внутри электромагнита постоянного тока.

они могут быть использованы для работы на переменном и постоянном токе в зависимости от типа электродвигателя без каких-либо изменений механической части; нечувствительны к перегрузкам; остановка штока при нагрузке, превышающей рабочее усилие толкателя, не вызывает перенапряжения его деталей или появления повышенных токов в двигателе; могут работать как при непрерывном включении двигателя толкателя (ПВ = 100%), так и при повторно-кратковременном режиме с большим числом включений в час; имеют простую конструкцию механической части центробежного устройства; передвижение штоков осуществляется плавно, без ударов; время срабатывания практически не зависит от температуры окружающей среды, так как они работают не с маслом, как, например, электрогидравлические толкатели; время замыкания тормоза можно регулировать; толкатели могут работать как в закрытых помещениях, так и на открытом воздухе, в зависимости от исполнения электродвигателя (защищенное или открытое); работоспособность не зависит от положения толкателя в пространстве (за исключением конструкции с шарами).

Сравнительный график весов различных типов приводов тормозов.

Колодочный тормоз с верхним креплением тормозных рычагов.

В книге рассматриваются вопросы проектирования, изготовления и эксплуатации тормозных устройств различного типа, приводятся описания их конструкций, результаты исследования тормозов и фрикционных материалов, а также методика расчета механической части тормозов.

36, а и б показаны колодочные тормоза фирмы Wes-tinghouse (США) с вертикально расположенной замыкающей пружиной.

Колодочные тормоза Westinghouse (США): а — с электромагнитом переменного тока; постоянного тока.

36, б) при максимальной унификации элементов тормоза.

Для обеспечения малых габаритных размеров и меньшей мощности привода тормозов с одновременным получением больших величин тормозного момента используются специальные материалы, обладающие повышенными фрикционными качествами.

В этих тормозах вся регулировка производится с помощью одного регулировочного винта, движением которого осуществляется восстановление хода якоря для компенсации износа накладки.

В большинстве конструкций тормозов находит применение сухое трение фрикционных материалов по металлу, и только в некоторых конструкциях осевых тормозов необходима смазка трущихся поверхностей.

Однако благодаря дешевизне этого материала, а также простоте изготовления деревянные колодки находят еще довольно широкое применение (например, в тормозах трамваев, подвесных канатных дорог и фуникулеров и т.

Тормоз по фиг.

Тормоз по фиг.

Путем изменения количества каучука и серы или путем добавления специальных мягчителей можно получить эластичные фрикционные материалы, применяемые в таких узлах, где происходит значительная деформация накладок (например, в ленточных тормозах).

На основании результатов длительных исследований в лабораторных и эксплуатационных условиях [132] было установлено, что из всех материалов, выпускаемых нашей промышленностью для тормозов подъемно-транспортных машин, наиболее подходящим материалом оказалась вальцованная лента — «Накладки тормозные вальцованные» по ТУ 3027-51 Главшинпрома.

При работе вальцованной ленты в ленточных тормозах, где при размыкании тормоза радиус кривизны стальной ленты, к которой приклепывается вальцованная лента, увеличивается, отмечены случаи растрескивания и поломки накладок.

Износ ее значительно ниже, чем остальных фрикционных материалов при одинаковых условиях работы, а большая жесткость ее по сравнению с жесткостью тормозной асбестовой ленты позволяет осуществлять работу тормоза с меньшими отходами колодок от шкива, способствуя, таким образом, уменьшению динамических нагрузок в процессе замыкания тормоза, а также снижению габаритов и мощности тормозного привода.

При выключении электромагнита / все детали тормоза возвращаются под действием усилия пружины 2 в исходное положение.

Чтобы избежать явления наволакивания, «Ретинакс» ФК-24А следует применять только в таких конструкциях тормозов, где температура трения не превышает температуру объемного размягчения металлического элемента фрикционной пары.

Широкая экспериментальная проверка «Ретинакса» на тормозах шагающих экскаваторов, где температура нагрева достигает 360° С при давлении 7—12 кГ/см2 и где за одно торможение выделяется до 660 ккал (работа торможения примерно равна 2,6-105 кГм), показала значительное преимущество его перед другими существующими типами фрикционных материалов как по износоустойчивости, так и по стабильности величины коэффициента трения.

Хорошую работоспособность «Ретинакс» показал также в тормозах буровых лебедок [194], где температура достигает 600° С при давлении р = 6-=-10 кГ/см2.

В этих тормозах износостойкость материала «Ретинакс» оказалась в 6—7 раз выше, чем у асбокаучукового материала 6КХ-1.

Срок службы материала «Ретинакс» в тормозах грузовых автомобилей оказался в 4—7 раз выше, чем у других асбофрикционных композиций.

Проведенные лабораторные испытания «Ретинакса» в муфтах и тормозах кузнечно-прессового оборудования [192] (при р = Юч-13 536 и температуре нагрева до 60° С) показали, что его износостойкость в 5—9 раз больше, чем у тканой тормозной ленты Ч Было отмечено, что при увеличении давления с 4,5 до 11 кГ/см* коэффициент трения понизился с 0,3 до 0,2.

Обычно в тормозах данного типа применяются весьма толстые и жесткие тормозные накладки.

Так, величина допускаемого износа накладок у тормозов со шкивами диаметром 600—800 мм достигает 11 мм.

При увеличении зазора между накладкой 7 и поверхностью шкива вследствие износа накладки ход тормозного рычага при замыкании тормоза возрастает и заставляет собачку 5 сцепиться со следующим зубом храповика 6, а при размыкании тормоза повернуть на один зуб храповик, а с ним и эксцентриковый палец.

Так, в дисковых тормозах применение металлокерамики позволяет на 30—40% уменьшить габариты тормоза в осевом направлении.

Четвертую группу колодочных тормозов составляют тормоза с электромагнитами, укрепленными непосредственно на тормозных рычагах (фиг.

Эти тормоза широко применяются в подъемно-транспортных машинах; они отличаются тем, что электромагниты в них расположены

Колодочный тормоз с короткоходовым электромагнитом переменного тока.

Колодочный тормоз ВНИИПТМАШа с электромагнитом: а— переменного тока типа МО-Б; б— постоянного тока типа МП

Характеристика колодочных тормозов ВНИИПТМАШа для работы на переменном токе (буквенные обозначения по фиг.

й S ^ ^ 1 О S с: :а тормоза S а о, о * X i а ^ и о ь о" со 0 0?

Испытания различных фрикционных материалов были проведены во ВНИИТМАШе [11], [132] на нормальных крановых тормозах, установленных на тормозном стенде, имитировавшем повторно-кратковременную работу крановых механизмов.

Тормозной стенд представлял собой инерционную машину, маховые массы которой разгонялись электродвигателем до заданной скорости и останавливались тормозом с накладками из испытуемого фрикционного материала.

При относительной продолжительности включения ПВ = 25% тормоз на стенде совершал 150 торможений в час и при ПВ = 40% — 300 торможений в час, что соответствовало тяжелому и весьма тяжелому режимам работы кранового механизма.

На стенде тормоз устанавливали на подвесках, дававших возможность записать (с помощью осциллографа или вибрографа Гейгера) изменение тормозного момента в процессе торможения.

Такой метод измерений отвечал требованиям эксплуатации, давая картину изменения зазоров в тормозе и выявляя срок службы накладки.

328, а) и с прессованными накладками, примененными на тормозе ТК-200 при давлении р = 1,4 кГ/см2 и максимальной скорости скольжения 8 м/сек, с тормозным шкивом из стали 45 с твердостью поверхности трения Я5415 (фиг.

Большое количество опытов, проведенных при испытании разнообразных кранов, оборудованных тормозами, различными по конструкции и фрикционным материалам, позволяет сделать вывод, что в случае нормальной эксплуатации механизма и правильно выбранного тормоза тормозной момент в течение относительно малого времени торможения

— — 0,57—0,52 — — 0,52—0,24 0,30—0,20 0,30—0,14 Тормоза автомобилей ГАЗ-51, ЗИЛ-150, лебедка Л 1-4

— — 0,60—0,42 — — 0,32—0,25 0,20—0,17 — Камерные тормоза

— 0,60—0,52 — — 0,36 0,21—0,19 0,30—0,09 — Тормоза автомобилей М-20, Г A3- 12

0,45— 0,43 — 0,5 0,54—0,12 0,43—0,21 0,14—0,12 0,21—0,16 0,35—0,06 0,2—0,14 Кольца сцепления Тормоза экскаватора

Проведенные испытания на тормозах подъемно-транспортных машин [132] позволили также установить, что изменения давления в пределах 0,5—8 кГ/см2 не оказывают значительного влияния на величину кинетического коэффициента трения испытанных асбофрикцион-ных материалов.

331, а виброграмма изменения тормозного момента тормоза ТК-200 с накладками из металлокерамических материалов свидетельствует о практической неизменности тормозного момента.

Виброграмма изменения тормозного момента при торможении тормозом ТК-200 с метал локер амическими накладками ЦНИИТМАШа: температуре свыше 100° С; температуре ниже 100° С.

Характеристика колодочных тормозов ВНИИПТМАШа для работы на постоянном токе (буквенные обозначения по фиг.

При остывании тормоза смолистые вещества застывают, соединяя в монолит продукты износа и горения.

Эти же колебания приводят к появлению так называемого «писка» тормозов в процессе торможения.

^ ы тормоза ft о Е- О.

Виброграммы изменения тормозного момента при постепенном нагружении тормозного барабана крутящим моментом при различных давлениях в гидросистеме тормоза: а — с накладкой 6КХ-1; б — с накладкой фирмы Райбестос; 1 — 20 кГ/смг; 2 — 40 кГ/см2; 3 — 60 кГ/смг; 4 — 80 кГ/смг

Изменение тормозного момента в зависимости от изменения давления р в гидросистеме тормоза: / — накладки 6КХ-1; 2 — накладки

337 представлена диаграмма изменения величины износа различных типов накладок в зависимости от температуры при установке их на колодочном тормозе ТК-200.

338 приведена диаграмма изменения величины износа вальцованной ленты 6КВ-10 в зависимости от температуры при работе вальцованной ленты в тормозах различного размера, при совершении тормозами одной и той же общей работы трения, равной 6-10е кГм, но при разной мощности торможения.

340 приведены зависимости максимального износа вальцованной ленты от числа торможений при работе тормоза в различных режимах.

Недостатком тормозов этого типа является невозможность использования их для работы на переменном токе со 'шкивами диаметром более 300 мм вследствие резкого увеличения габаритов и веса электромагнита и увеличения пускового тока и расхода электроэнергии.

Для уменьшения износа в наиболее интенсивно нагружаемых тормозах самолетов автомобилей и станков иногда устраивают специальное водяное охлаждение.

На ленточном тормозе с водяным охлаждением медная колодка крепилась к стальной ленте тормоза, а шкив обшивался фрикционным материалом.

Испытания показали, что если в тормозе без охлаждения износ накладок был равен 3,5 мм, то при водяном охлаждении износ фрикционной пары был равен всего 0,25 мм (из них 0,15 мм — износ накладки и 0,1 мм — износ медной колодки).

Отрицательное влияние недостаточных зазоров особенно проявляется в многодисковых тормозах, где вследствие отсутствия принудительного отхода дисков при разомкнутом тормозе часто наблюдается взаимное трение дисков.

Неблагоприятное влияние температурного расширения тормозного шкива весьма существенно проявляется в колодочных тормозах с наружными колодками, особенно в случаях применения в качестве привода короткоходовых электромагнитов, малый ход которых заставляет применять весьма малые установочные зазоры.

Эти тормоза не могут быть рекомендованы также и для работы на постоянном токе при шкивах диаметром свыше 400 мм из-за большой массы электромагнитов, сосредоточенной в верхних частях рычагов.

Резкое увеличение массы рычага тормоза, вызываемое креплением электромагнита непосредственно к одному из рычагов, приводит к значительной динамической неуравновешенности тормоза (см.

Так, в колодочных тормозах с наружными колодками вследствие неравномерного распределения давления по дуге обхвата колодкой тормозного шкива износ набегающего конца фрикционной накладки значительно больше износа сбегающего конца.

344 показана фотография новой накладки из вальцованной ленты, укрепленной на колодке тормоза ТК-200, а рядом с ней — такой же накладки после некоторого времени работы в механизме подъема.

У автомобильных колодочных тормозов, имеющих больший угол обхвата, чем тормоза грузоподъемных машин, также отмечается неравномерность износа накладки по дуге обхвата (фиг.

Распределение износа накладки—б и температуры нагрева—t по углу обхвата колодки автомобильного тормоза.

При разработке конструкции тормозов этогб типа ВНИИПТ-МАШ принял за основу следующие положения: замыкание тормозов должно осуществляться усилием сжатой пружины; 64 обеспечение полного и равномерного отхода колодки от шкива, которое исключало бы местное трение накладки о шкив при разомкнутом тормозе и связанный с ним повышенный износ и нагрев накладок; при этом достигается возможность уменьшения необходимого установочного зазора между шкивом и накладкой, а также уменьшение необходимой мощности электромагнита, вследствие чего увеличится скорость срабатывания тормоза.

С этой целью тормоза ВНИИЬТМАШа снабжены пружинными фиксаторами, надежно удерживающими колодку от поворота на ее оси при разомкнутом тормозе.

Этот чугун, являющийся основным материалом для тормозных барабанов автомобильных тормозов, работающих в паре с пластмассой, обеспечивает сохранение достаточно высоких фрикционных свойств и сопротивляемость износу при температурах на поверхности трения до 1000° С.

ББ); возможность замены тормозных колодок и электромагнита, а также демонтажа тормозного шкива без нарушения ранее осуществленного регулирования тормоза; простота и удобство регулирования тормоза для восстановления нормального зазора при износе накладки; полностью взаимозаменяемая конструкция механической части тормоза при работе на постоянном и переменном токе; расположение осей тормозных рычагов и колодок на одной вертикали, что практически обеспечивает при горизонтально направленном усилии пружины и при любом направлении вращения тормозного шкива отсутствие усилия, изгибающего тормозной вал; получение возможно малого «мертвого» хода рычажной системы тормоза путем сведения до минимума количества шарниров, улучшением качества их обработки и повышением износоустойчивости (подбором материала, введением термообработки, уменьшением давления и применением смазки1); применение минимально жестких замыкающих пружин с целью уменьшения влияния переменной осадки пружины (из-за износа тормозных накладок и упругой деформации элементов тормоза) на величину тормозного момента; обеспечение минимальных величин упругих деформаций элементов тормоза применением жестких стальных тормозных рычагов двутаврового или таврового сечения, изготовляемых штамповкой или литьем; применение короткоходовых электромагнитов с целью умень-.

шения времени размыкания тормоза (при электромагнитах переменного тока срабатывание магнита происходит за время, не превышающее 0,01 сек, причем спадание магнитного потока наступает почти мгновенно, и движение тормозных рычагов при замыкании тормоза начинается практически одновременно с моментом выключения тока); возможность установки на тормозных рычагах электромагнитов как номинальной, так и ближайшей меньшей величины с целью

1 В тормозах ТК ВНИИПТМАШа применяется универсальная среднеплав-кая смазка УС-3 (солидол жировой) по ГОСТ 1033-51.

5 Александров 2090 65 получения промежуточных значений тормозных моментов; например, при замене в тормозе ТКТ-200 электромагнита МО-200Б электромагнитом МО-100Б получают тормоз ТКТ-200/100 с соответствующим уменьшением тормозного момента с 1600 до 400 кГсм при ПВ = 25-^-40% (см.

При проектировании и изготовлении колодочных тормозов для кранов должны быть выдержаны следующие требования технических условий; нормы на биение, овальность и конусность установленного тормозного шкива должны особенно строго соблюдаться при работе в тормозах с короткоходовыми электромагнитами (рекомендуется проведение статической и динамической балансировки шкива); центр тормозного шкива должен лежать на половине расстояния, соединяющего оси колодок (допускаемое отклонение не должно превышать 0,3 мм); тормозные шкивы, имеющие неров-Фиг.

При регулировании тормоза шайбу 3 перемещают влево по штоку, сжимая пружину 2 и освобождая гайку 4 до тех пор, пока шип шайбы не выйдет из канавки на штоке.

Тормозную накладку к стальной ленте ленточного тормоза следует приклепывать тогда, когда лента согнута по необходимому размеру.

У приклепанных накладок, несмотря на то, что при установке накладки головки заклепок были утоплены на половину ее толщины, все же в процессе эксплуатации часто наблюдается трение заклепок о металлический элемент трущейся пары, особенно в таких фрикционных устройствах, где изнашивание фрикционного материала происходит неравномерно, как например, в ленточных и колодочных тормозах.

В эксплуатации часто'не удается обеспечить устойчивую работу тормозов ВНИИПТМАШа 1 вследствие их неправильного регулирования.

Фрикционные диски дисковых тормозов иногда выполняют целиком из фрикционного материала с нарезанными на несколько утолщенной части диска установочными зубьями.

Ниже приводятся основные правила регулирования этих тормозов.

Так как получить полное прилегание новой накладки к шкиву очень трудно, то в колодочных тормозах рекомендуется заменять накладки по очереди, а не одновременно на обеих колодках.

Дисковые тормоза, работающие в закрытых масляных ваннах, требуют стойкости материала фрикционных дисков к минеральным маслам.

Помещать для этой цели в кожух весь тормоз нецелесообразно, так как при этом резко ухудшаются условия теплоотдачи.

б) Регулирование пружины, замыкающей тормоз, на заданный тормозной момент.

Рекомендуемые значения максимально допускаемых давлений для колодочных и ленточных тормозов при их работе без смазки приведены в табл.

Для дисковых и конусных тормозов, работающих часто со смазкой трущихся поверхностей, допускаемые давления принимаются по данным табл.

Максимально допускаемые значения давлений в колодочных и ленточных тормозах Давление [р] Давление [р] в кГ/см2 в к Г /см2 для тормозов для тормозов

Максимально допускаемые значения давлений в дисковых и конусных тормозах

В дисковых тормозах, замыкаемых весом транспортируемого груза, работающих в масляной ванне, при использовании трения металла по металлу допускаемое давление (из условия обеспечения поверхностей трения смазкой) рекомендуется принимать не выше 3 кГ/сж2.

ТОРМОЗОВ

При работе тормоза совершается превращение кинетической энергии движущихся масс в тепловую энергию, и, следовательно, элементы тормоза нагреваются, это ухудшает условия работы тормозной накладки, увеличивая ее износ и понижая коэффициент трения (см.

Нагрев элементов тормоза нарушает точность пригонки деталей тормоза и привода, а также правильную работу подшипников тормозного вала.

Недооценка тепловых явлений в тормозах современных машин может привести к ненормальной работе тормоза и даже к аварии, особенно в связи с непрерывным увеличением скорости движения, грузоподъемности и интенсификацией работы.

Тормоз должен работать, не перегреваясь выше допускаемой для данного фрикционного материала температуры, и в то же время мощность его должна быть полностью использована.

Чем более высокую температуру может выдержать фрикционный материал без потери тормозных качеств, тем больше можно нагрузить тормоз, осуществляя его работу в более напряженном режиме.

Отжимную гайку 7 при нормальной работе тормоза, плотно прижатую к гайкам 6, переводят по штоку до упора в тормозной рычаг.

Затем, удерживая ее ключом, вращают шток до тех пор, пока якорь электромагнита не коснется сердечника, а рыча-ги тормоза не будут разведены на величину нормального хода якоря.

До настоящего времени не существует достаточно простого и надежного аналитического метода определения степени нагрева тормозов.

Аналитическое определение нагрева осложняется тем обстоятельством, что тормоз не является однородным телом; отдельные его элементы обладают различными теплоемкостями, теплопроводностью и конфигурацией.

В отношении процесса нагревания тормозов можно установить три возможных режима их работы:

В тормозах, работающих в этом режиме, температура поверхности трения не успевает достигнуть величин, допускаемых для данного фрикционного материала, а пауза между торможениями настолько велика, что температура успева'ет снизиться до температуры окружающей среды, и каждое последующее торможение начинается при температуре поверхности трения, равной температуре окружающей среды.

К этому режиму относятся тормоза некоторых строительных лебедок, тормоза редко работающих грузоподъемных и транспортирующих машин, тормоза некоторых типов станков и т.

В тормозах, работающих в этом режиме, период торможения настолько велик, что температура поверхности трения достигает некоторого значения установившейся температуры и длительное время удерживается на этом уровне.

В таком режиме работают некоторые спускные тормоза грузоподъемных машин, тормоза буровых и гидрологических лебедок, тормоза автомобилей на длительных спусках и т.

Этот режим характеризуется наличием периодически повторяемых процессов торможения и пауз в работе тормоза.

В этом режиме работают тормоза подъемно-транспортных машин, автомобилей при движении в городских условиях и т.

СУЩЕСТВУЮЩИЕ МЕТОДЫ ТЕПЛОВОГО РАСЧЕТА ТОРМОЗОВ

К первой группе относится метод проверки нагрева тормозов грузоподъемных и ряда других машин по эмпирической величине pv, где р — давление в кГ/см* и У — максимальная скорость поверхности трения в м/сек, при которой начинается торможение.

это произведение не отражает режима работы и загрузки тормозного устройства и не может служить характеристикой, определяющей степень нагрева тормоза.

Рекомендуемые значения pv были определены практикой эксплуатации тормозов и относились к определенным условиям работы, конструкциям тормозов и фрикционным материалам.

К этой же группе расчетов, основанных на рекомендациях, полученных из экспериментальных исследований, относится имеющий применение в автомобильной промышленности метод проверки тормозов по мощности трения, приходящейся на 1 см* рабочей поверхности тормозного барабана.

На основании лабораторных исследований тормозов тяжелых автобусов установлено, 592 что максимальная величина удельной мощности не должна превышать 25 кГ-м/сек-см* [13].

Если фактическая удельная мощность будет меньше этого максимально допускаемого значения, предполагается, что возможность образования температурных трещин на поверхности трения барабана сокращается до минимума и температура рабочей поверхности барабана не выходит за пределы, обеспечивающие надежную работу фрикционных накладок тормозов.

В американской практике теплового расчета тормозов автомобиля [226 ] для случая длительного торможения (затяжной спуск) также рассматривается установившееся тепловое равновесие, когда количество тепла, образующееся в тормозе, становится равным количеству тепла, отводимому в окружающую среду.

Для смены тормозных накладок рычаги тормоза отжимной гайкой 7 разводятся до соприкосновения якоря с сердечником, ось колодки выбивается и колодка выкатывается по поверхности шкива до положения, при котором ее можно вынуть через зазор между шкивом, тормозным рычагом и штоком.

1 В связи с недостаточно надежной работой тормозов с приводом от электромагнитов типа МОБ ВНИИПТМАШ в своих ТУ 1960 г.

на проектирование мостовых кранов в разделе «Тормоза» указывает, что тормоза переменного тока со шкивами диаметром от 200 мм и выше, применяемые в механизмах любого режима работы, должны иметь привод от электрогидравлических толкателей.

W 'обр = Qhzr\A ккал/ч, где Q — средний вес опускаемого груза в кГ; h — средняя высота опускания груза на тормозе в м; z — число опусканий в час; т] — -к.

Применение в новых конструкциях мостовых кранов электромагнитов типа МОБ, КМТ, КМП и ВМ для крановых тормозов не допускается.

Количество образующегося тепла в час в тормозах механизмов передвижения определяется по формуле = z где 2 — число торможений в час;

При определении образующегося количества тепла в тормозах механизмов передвижения и подъема следует учитывать, на какой скорости движения начинается торможение — на полной или на предварительно сниженной электроторможением.

Поэтому определение температурного поля путем решения трехмерной задачи для такого сложного тела, каким является тормоз, практически невозможно, и приходится ограничиваться одномерным решением, принимая большое количество различных допущений, в той или иной мере отражающихся на точности расчета.

Учитывая особую важность изучения вопросов нагрева тормозов для обеспечения надежной работы механизмов подъемно-транспортных машин, работающих в условиях повторно-кратковременного режима с большим числом торможений в час, во ВНИИПТМАШе провели подробное исследование теплового режима крановых тормозов различных типов (колодочных, ленточных, дисковых).

Целью исследования была разработка методики расчета тормоза по нагреву, которая бы соответствовала действительным физическим явлениям процесса торможения крановых механизмов и, таким образом, способствовала бы увеличению срока службы тормозов и повышению эксплуатационной надежности кранов.

Задачу проведения экспериментов по определению влияния различных факторов на нагрев облегчило то обстоятельство, что крановые тормоза унифицированы и, следовательно, во всех крановых тормозах одного типоразмера величины давлений, габариты и конфигурация их элементов практически одинаковы.

Процесс нагрева тормозов и его математическое выражение.

Процесс нагрева тормозов.

Следует иметь в виду, что при новых накладках должен быть установлен увеличенный отход накладки от шкива, и только после приработки накладки к шкиву тормоз регулируется на номинальный зазор.

352, а показан график работы торможения и нагрева тормоза при циклической работе

График работы тормоза: а — при равномерном рабочем цикле; б — при сложном рабочем цикле.

При осмотре тормозов следует убедиться в отсутствии заеданий в шарнирах и нормальном движении всех элементов тормоза, в правильном прилегании накладок к шкиву и хорошем состоянии поверхности трения шкива и накладки.

По мере прогревания элементов тормоза температурный градиент уменьшается и увеличивается отвод тепла в окружающую среду.

355) происходит в течение периода времени tT (периода скольжения трущихся поверхностей тормоза до остановки механизма).

16 и 17, тормоз следует подвергнуть новой регулировке, заключающейся в установлении нормального хода якоря и одинакового отхода колодок.

При повторно-кратковременном режиме период охлаждения невелик и тормоз не успевает охладиться до начальной температуры, значение которой к моменту последующего торможения выше, чем в начале предыдущего периода.

Математическое выражение теплового режима тормозов.

Явление нагрева тормоза в повторно-кратковременном режиме работы представляет весьма сложный комплекс механических, тепловых и гидродинамических явлений.

Во время периодического осмотра тормоза надо следить, чтобы электромагнит не перегревался и работал бесшумно.

Уравнения (137)—(140) полностью определяют явления, происходящие в воздухе, окружающем тормоз.

=*""г Тормоз может не развивать расчетного тормозного момента по следующим причинам: отжимная гайка 7 отошла от гаек 6 и подошла по штоку к рычагу, препятствуя замыканию тормоза (гайка 7 должна быть плотно прижата к гайкам 6); в шарнирах рычажной системы или в шарнирах крепления штока к рычагам произошло заедание; осадка основной пружины тормоза уменьшилась, так как гайки 6, удерживающие пружину, расконтрились и отошли по штоку; вспомогательная пружина вследствие большого износа накладок сжалась до отказа и препятствует замыканию тормоза (в этом слу

В замкнутом тормозе часть поверхности трения тормозного шкива соприкасается с фрикционной накладкой.

Тормоз может не размыкаться при включении тока по следующим причинам: прекратилось поступление тока в катушку электромагнита из-за обрыва проводника или перегорания обмотки катушки; чрезмерно увеличился ход якоря электромагнита из-за большою износа накладок или неправильного регулирования тормоза1; произошло заедание рычажной системы; замыкающая пружина чрезмерно сжата и развивает усилие, превышающее тяговое усилие электромагнита; уменьшилось напряжение тока, питающего магнит.

К существенным факторам этой группы, влияющим на нагрев шкива, следует отнести угол обхвата р шкива колодкой (или лентой в ленточном тормозе), ширину обода В тормозного шкива и величину установочного зазора е между шкивом и накладкой.

Обособленной группой тормозов являются тормоза с поступательным движением колодок.

В первом и втором периодах теплоотдача происходит при разомкнутом тормозе, когда между шкивом и фрикционной накладкой имеется зазор, в третьем и четвертом периодах тормоз замкнут и часть поверхности трения перекрыта накладками.

Следовательно, теплоотдача в различные периоды работы тормоза не будет постоянна как вследствие различной скорости движения, так и вследствие изменения поверхности теплоотдачи.

К таким тормозам относятся тормоза конструкции С.

Fa = 2яВ [d - в — Us] , (148) где Р — угол обхвата одной колодкой поверхности тормозного шкива в град (для ленточных тормозов угол Р равен половине угла обхвата шкива тормозной лентой).

Отношение поверхности обода, участвующей в конвективном теплообмене при замкнутом тормозе Fa, ко всей поверхности обода Р0 тормозного шкива назовем коэффициентом недокрытия: ь -= I*.

Чем больше величина kH, тем большая часть поверхности постоянно участвует в теплообмене, тем больше теплоотдача, тем ниже нагрев тормоза и, следовательно, тем большую работу может совершить тормоз без опасности перегрева.

ПРИМЕНЕНИЕ АППАРАТА ТЕОРИИ ПОДОБИЯ ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ НАГРЕВА ТОРМОЗОВ

В тормозах с поступательным движением легко обеспечивается разгрузка вала тормозного шкива от действия изгибающего усилия.

Во всех других отношениях они уступают тормозам с угловым дви жением рычагов и колодок, что и обусловило их весьма малое распространение.

Нами рассмотрены три группы подобных явлений: нагрев колодочных, ленточных и дисковых тормозов.

Тормоз, приведенный на фиг.

1 Динамическая неуравновешенность, приводящая к потере регулирования, и необходимость проведения частого и весьма точного регулирования являются недостатками тормозов ТК ВНИИПТМАШа (особенно с магнитами переменного тока), вызывающими серьезные нарекания эксплуатационников.

Тормоз с поступательно движущимися колодками: а — с приводом от короткоходового электромагнита постоянного тока; б — с приводом от длинноходового электромагнита.

В поставленной нами задаче требуется вычислить температуру на поверхности трения, определяющую надежность работы тормоза в целом.

Они могут быть использованы при решении других задач (например, при исследовании изменения плотности жидкости, окружающей тормоз, изменения давления и скорости жидкости и т.

Учитывая специфические условия работы тормоза и исходя из того, что не все определяющие критерии (комплексы и симплексы) в одинаковой мере влияют на процесс нагрева и охлаждения тормоза, можно ввести ряд упрощающих положений.

При замыкании тормоза под действием веса замыкающего груза рычаги 7 повернутся на оси 5, вследствие этого обе колодки сходятся и зажимают тормозной шкив.

Это уравнение является искомым критериальным уравнением, дающим возможность определить температуру поверхности трения кранового тормоза любого типа при работе его без защитного кожуха и при тормозном шкиве любой конструкции.

При работе механизмов на открытом воздухе или в цехах с повышенной влажностью тормоза снабжаются защитными кожухами.

При работе тормоза в кожухе необходимо учесть конвективный теплообмен между кожухом и окружающей средой.

Понятие установившейся температуры в применении к тормозам, работающим в повторно-кратковременном режиме, является понятием условным, так как температура поверхности трения в действительности непрерывно меняется в течение каждого цикла работы механизма, достигая некоторого максимального значения к концу процесса торможения и понижаясь до некоторого минимального значения к началу следующего процесса торможения.

Это значение будем называть установившейся температурой поверхности трения кранового тормоза.

Но так как нами в критерий Фурье введено не текущее время, а фиксированный отрезок времени — время торможения tTo, то критерий Фурье становится не только критерием гомохронности, но ему придается также смысл критерия, учитывающего загрузку тормоза.

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ НАГРЕВА ТОРМОЗОВ

Экспериментальное исследование теплового режима тормозов проводилось в лабораторных условиях с последующей проверкой основных выводов на подъемных кранах в нормальных эксплуатационных условиях.

Целью исследования являлось подробное изучение теплового режима крановых тормозов и влияния различных факторов на их нагрев.

Испытывались нормальные крановые тормоза, работающие в нормальном режиме кранового механизма.

Более удачными тормозами, этого типа являются тормоза.

Это позволило получить результаты, максимально приближенные к действительным, которые могут быть распространены на тормоза, работающие в реальных Крановых механизмах.

Температура различных элементов тормоза измерялась с помощью железоконстантановых термопар, установленных на этих элементах, а температура поверхности трения фрикционной накладки, определяющая степень надежности тормоза в целом, измерялась с помощью скользящей термопары.

Наибольшее значение для выбора тормоза имеет нагрев поверхности трения; поэтому в дальнейшем изложении приводятся значения установившихся температур этой поверхности.

Типовой график нагрева и охлаждения различных точек колодочного тормоза ТК-300.

В качестве объектов испытаний были приняты нормальные тормоза подъемно-транспортных машин — колодочные, ленточные и дисковые.

Характеристики основных типоразмеров колодочных тормозов, прошедших испытания, приведены в табл.

Кроме того, по сокращенной программе попутно с проведением испытаний, имевших иные задачи, были испытаны колодочные тормоза других типоразмеров.

Таблица 96 Характеристика колодочных тормозов, подвергавшихся испытаниям Диаметр Номи- Тип Диаметр Номи- Тип

Тип тормоз- нальный тормоз- тормоз- нальный тормозтормоза ного тормозной ного тормоза ного тормозной ного шкива момент электро- шкива момент электро в мм в кГм магнита в мм в кГм магнитатк-юо 100 2 МО- 100 П-200 200 7 КМТ-100

Эти тормоза значительно сложнее в изготовлении и регулировании, требуют особенно тщательного наблюдения за равенством зазоров у верхнего и нижнего концов колодок.

Подвергавшиеся испытаниям ленточные тормоза имели шкивы диаметром от 200 до 500 мм и были выполнены по схеме «простого» тормоза.

Кроме того, был испытан один ленточный короткоходо-вой тормоз со шкивом диаметром 355 мм.

Характеристики испытанных ленточных тормозов приведены в табл.

Таблица 97 Характеристика ленточных тормозов, подвергавшихся испытаниям

Помимо указанных групп тормозов, были испытаны дисковые тормоза электроталей ТВ конструкции ВНИИПТМАШа грузоподъемностью 0,25—0,5 т (тормоз ТВ-0,5) и грузоподъемностью 1—2 т (тормоз ТВ-2), серийно изготовляемых рядом машиностроительных заводов (см.

Позднее во ВНИИПТМАШе [212] был испытан и последний типоразмер дискового тормоза, устанавливаемый на механизмах подъема талей грузоподъемностью 3 и 5 т, — тормоз ТВ-5.

Тормоз (фиг.

357, а показана схема установки термопар на колодочном тормозе конструкции ВНИИПТМАШа.

При работе механизма и тормоза электромагнит (типов МО, МОБ или МП), укрепленный на тормозном рычаге, нагреваясь до 60—80° С, отдавал тепло тормозному рычагу и увеличивал температуру поверхности трения на 3—4° при 150 включениях в час и на 4—6° при 300 включениях в час.

Расположение термопар в ленте ленточного тормоза показано на фиг.

Расположение термопар во фрикционных (невращающихся) дисках дискового тормоза показано на фиг.

Расположение термо пар при испытании: а — колодочного тормоза; б — ленточного тормоза; в — дискового тормоза (цифрами показаны номера термопар).

Графики зависимости нагрева колодочных тормозов типа ТК.

Одной из разновидностей колодочных тормозов, нашедших применение в механизмах, для которых габаритные размеры по высоте не имеют большого значения, являются тормоза с верхним расположением электромагнитов (фиг.

В тормозе по фиг.

1уст и ТОО1 где h — число торможений в час; •у — коэффициент, постоянный для данного размера тормоза при его работе с определенной маховой массой.

Зависимость установившейся температуры от величины установленного зазора: а — для колодочного тормоза ТК-300, / — средняя мощность торможения А„ = = 122 кГм/сек; 2 — Ас = 37 кГм/сек; б — для ленточного тормоза Л-300; Ас — = 100 кГм/сек', в — для дискового тормоза ТВ-2, А = 10 кГм/сек.

При неправильной регулировке тормоза, даже в случаях не напряженной работы механизма, наблюдается повышенный износ накладок и их подгорание.

Особенно большое значение это обстоятельство имеет для дисковых тормозов (фиг.

Номинальный отход поверхностей трения обусловливается номинальным отходом якоря электромагнита от сердечника (для тормоза ТВ-2 равным 2 мм).

В процессе испытаний с целью выяснения влияния отхода, при каждом включении тормоза отход каждой поверхности ^трения проверялся щупом и при необходимости диски передвигались.

Отход других дисков может произойти только вследствие упругости тормозных накладок, получивших упругую деформацию при замыкании тормоза.

Таким образом, зависимость температуры поверхности трения дискового тормоза от величины отхода, представленная на фиг.

Для выяснения влияния давления опыты с колодочными тормозами велись применительно к двум случаям: при постоянной величине тормозного момента, когда увеличение давления достигалось уменьшением площади накладок, и при постоянной площади накладок, когда увеличение давления сопровождалось увеличением тормозного момента.

Весь тормоз собран на литой станине 8.

361, а представлены графики зависимостей для ленточных тормозов, а на фиг.

361, б — для дисковых тормозов.

Зависимость установившейся температуры от давления для колодочного тормоза ТК-300 с чугунным шкивом при Ас=64 кГм/сек.

361, а и б необходимо учитывать, что по оси абсцисс отложено отношение тормозного момента при испытании к номинальному тормозному моменту, но величина номинального тормозного момента для каждого размера тормоза различна.

Опыты с дисковыми тормозами показали, что при удалении одной трущейся пары соответственно снижалась величина тормозного момента при том же давлении.

Зависимость установившейся температуры от тормозного момента: а — для ленточных тормозов, Ас= 100 кГм!

сек', I — тормоз

Л-300; 2 — тормоз Л-500; б — для дисковых тормозов,

Ас = 10 кГм/сек; 1 — тормоз ТВ-0,5; 2 — тормоз ТВ-2.

кой, чем при работе тормоза с полным комплектом дисков.

Схема колодочного тормоза с поступательно движущимися колодками: а -?

Температурные поля различных конструкций шкивов колодочного тормоза ТК-300 представлены на фиг.

Температурное поле^шкива ленточного тормоза аналогично представлено на фиг.

В дисковых тормозах вследствие малой ширины фрикционных дисков температура по ширине кольца оказалась 632

Зависимость между толщиной обода 6 и установившейся температурой тормоза ТК-200: / — для Ас — 23,8 кГм/сек;

Это несколько усложняет процесс регулирования тормоза.

Тормоз по фиг.

Зависимость между шириной шкива В и установившейся температурой тормоза ТК-300: / — для Ас = 122 кГм/сек; 2 — для АС = 64 кГм/сек.

Надо отметить, что экспериментальная кривая нагрева и охлаждения поверхности трения дискового тормоза 1 в большей степени (до 20%) отличается от экспоненциальной кривой, что, по-видимому, объясняется конструктивными особенностями тормоза, приводящими к ухудшению условий конвективного теплообмена.

Зависимость между углом обхвата шкива тормозными колодками и установившейся температурой: а — тормоз ТК-200; б — тормоз ТК-300 при 1 — АС = 126 кГм/сек;

2 — АС = 64 кГм/сек; 3 — Ас — 38 кГм/сек; в — тормоз Л-300 при Ас = = 100 кГм/сек.

Зависимость между установившейся температурой и средней мощностью торможения: а — для колодочного тормоза ТК-200; б — для колодочного тормоза ТК-300; в — для ленточного тормоза Л-200 при разных фрикционных материалах: 1 — вальцованная лента; 2 — металлокерамика на железной основе.




Главный редактор проекта: Мавлютов Р.Р.
oglib@mail.ru