§ 24. Тормоза и тормозные системы

Тормоза применяют для' поглощения инерции при остановке механизма, для постепенного снижения скорости движения перед остановкой и удержания остановленного механизма в неподвижном состоянии.


В грузоподъемных машинах тормоза используют также для удержания поднятого груза на весу и постепенного замедления скорости при его опускании.

Принцип работы тормоза основан на использовании силы трения, возникающей от воздействия тормозного усилия между поверхностями двух деталей, одна из которых жестко связана с затормаживаемым валом (тормозной шкив, диск), а вторая соединена с корпусом машины (колодка, диск, лента). Сила трения зависит от величины тормозного усилия, нормального к поверхности трения, и фрикционных свойств контактных поверхностей.

По направлению тормозного усилия относительно оси затормаживаемого вала тормоза разделяют на радиальные (ленточные и колодочные), у которых тормозное усилие направлено по радиусу тормозного шкива, и осевые (дисковые и конусные), у которых тормозное усилие направлено вдоль оси затормаживаемого вала.

По способу действия различают нормально-замкнутые (закрытые) и нормально-открытые тормоза.

Нормально-замкнутые тормоза постоянно затянуты усилием, действующим на систему рычагов груза или пружины, и растормаживаются (при включении двигателя) при помощи вспомогательных устройств электромагнитом, гидротолкателем и др.

Нормально-открытые тормоза замыкаются после отключения двигателя машинистом при помощи промежуточных устройств (рычажных, пневматических и гидравлических).

По способу управления тормоза разделяют на автоматически действующие и управляемые. К автоматически действующим относятся тормоза: центробежные, винтовые грузоупорные, а также с некоторым допущением все нормально-замкнутые тормоза, растормаживание которых осуществляется электромагнитами и гидротолкателями.

К управляемым тормозам относятся нормально-открытые тормоза, замыкание которых осуществляется машинистом. Положительным качеством управляемых тормозов является то, что создаваемый ими тормозной момент и время торможения можно регулировать и, следовательно, обеспечивать плавное (постепенное) замедление скорости. Однако своевременность затормаживания находится в полной зависимости от внимания машиниста.

Механизмы подъема груза и изменения вылета крюка грузоподъемных машин с машинным приводом должны быть снабжены тормозами нормально-замкнутого типа, размыкающимися при выключении привода.

Рис. 39. Ленточные тормоза

а — простого действия; б — дифференциальный; в — суммирующий

Ленточные тормоза разделяют на простые, дифференциальные и суммирующие.

Простой ленточный тормоз (рис. 39, о) состоит из стальной ленты 2, охватывающей тормозной шкив 3 и

прикрепленной одним (набегающим) концом к проушине корпуса машины пальцем 1, а вторым сбегающим концом — к рычагу 8 пальцем 10. К ленте с внутренней стороны прикреплена фрикционная обкладка 4.

При нажиме на педаль 7 тормозная лента натягивается и плотно обжимает тормозной шкив. При снятии усилия с педали рычаг приподнимается пружиной 9 и между тормозной лентой и шкивом образуется зазор 1 — 1,5 мм. Правильное положение ленты относительно шкива обеспечивается кожухом 6 и скобами 5.

При необходимости уменьшения усилия на педали тормозного рычага применяют дифференциальный ленточный тормоз (рис. 39,6), отличающийся от простого ленточного тормоза тем, что оба конца его тормозной ленты прикрепляются к рычагу с двух сторон относительно оси качания. Натяжение набегающего конца ленты SHa6 создает дополнительный момент на рычаге, совпадающий по направлению с моментом, создаваемым усилием натяжения ленты 5Сб. При неправильном соотношении плеч рычага (рис. 39, а, в) тормоз самозатягивается без приложения дополнительной внешней силы. Так как SНаб=Sсб, то для предотвращения самозатягивания необходимо, чтобы

где е — основание натуральных логарифмов; μ — коэффициент трения между поверхностями; а — угол обхвата тормозного шкива лентой, рад. Обычно принимают а =(2,5÷3) b.

Простой и дифференциальный ленточные тормоза являются тормозами одностороннего действия и пригодны для механизмов, у которых тормозной момент всегда направлен в одну сторону, например для механизма подъема груза.

Для торможения механизмов с тормозным моментом, меняющим направления (механизм поворота, механизм передвижения), применяется суммирующий ленточный тормоз двустороннего действия.

У суммирующего тормоза (рис. 39, в) лента двумя концами прикреплена к рычагу по одну сторону оси качания на равном расстоянии (b=а), поэтому тормозной момент натяжения ленты будет одинаковым независимо от направления вращения тормозного шкива. Усилие, прикладываемое к педали суммирующего тормоза, требуется большее, чем при применении тормоза простого действия (при одинаковых условиях).

Тормозной момент, развиваемый тормозом, всегда должен быть больше фактического момента на валу тормозного шкива, с учетом коэффициента запаса к. По нормам Госгортехнадзора, для грузоподъёмных машин при легком режиме работы Л = 1,5; среднем — 1,75; тяжелом — 2 и весьма тяжелом — 2,5.

При известном тормозном моменте Мторм и диаметре тормозного шкива Dт натяжение набегающего конца ленты

и натяжение сбегающего конца ленты

Коэффициент трения асбестовой тормозной ленты по чугуну и стали и = 0,35 — 0,37.

Усилие G, которое необходимо приложить к педали рычага простого ленточного тормоза:

где Qp — масса рычага; 1 — расстояние от оси вращения рычага до центра его тяжести; 1 — расстояние от оси вращения рычага до центра педали.

Усилие торможения на педали суммирующего тормоза с равными плечами (а = b):

а у дифференциального тормоза

Если ленточный тормоз затормаживается грузом, закрепляемым на конце рычага, а растормаживается — электромагнитом, при определении силы тяжести груза необходимо учитывать и силу тяжести якоря.

Недостатком ленточных тормозов с одной лентой является значительное радиальное усилие, изгибающее вал. Для устранения этого недостатка устраивают ленточные тормоза с двумя лентами, усилия натяжения


которых направлены навстречу друг другу и, следовательно, уравновешиваются.

Колодочные тормоза с двумя колодками, диаметрально расположенными относительно шкива, имеют то преимущество, что не создают изгибающей нагрузки на вал тормозного шкива (рис. 40, а, б).

Двухколодочный тормоз состоит из двух стоек / с колодками 2 и обкладками 8, обжимающими с двух сторон тормозной шкив 3 под воздействием усилия на систему рычагов, создаваемого затянутой пружиной 4 (рис. 40, а) или грузом 7 (рис. 40,6).

Тормоз размыкается электромагнитом 5 с подвижным звеном 6 или гидротолкателем. В зависимости от типа применяемого электромагнита различают колодочные тормоза с короткоходовым (рис. 40, а, в) или длинноходовым (рис. 40,6, г) электромагнитом.

Усилие JVT прижатия тормозных колодок к шкиву определяется исходя из необходимого тормозного момента Мт и фрикционных свойств материала обкладки и тормозного шкива:

Усилие, которым должна быть затянута пружина тормоза с короткоходовым магнитом (рис. 40, а), можно найти по формуле

Силу тяжести груза 7 тормоза с длинноходовым магнитом (рис. 40, б) определяют по формуле

где i — кратность (передаточное число) системы рычагов; QH — масса якоря; /я — расстояние от оси вращения рычага до точки приложения усилия якоря; 4 — расстояние от центра груза до оси вращения рычага.


Рис. 41. Колодочный тормоз с гидротолкателем а — общий вид; б — сечение по гидротолкателю.

Длинноходовой электромагнит подбирается по тяговому усилию и длине хода якоря, короткоходовой — по развиваемому магнитом на рычаге 6 моменту, гидротолкатель — по тяговому усилению.

В колодочном тормозе с гидротолкателем (рис. 41) электродвигатель / вращает крыльчатку 2 насоса, расположенного внутри цилиндра 4, которым перекачивается жидкость из надпоршневого пространства А в подпоршневое Б и вызывается перемещение гидроцилиндра относительно поршня 3 и штока 5, связанного с корпусом тормоза. Возврат поршня в исходное положение происходит под воздействием пружины 6.

Выбранные размеры трущихся поверхностей тормозных колодок необходимо проверить на допустимое давление q, МПа:

где L — длина колодки по дуге обхвата; В — ширина колодки, и на допустимую удельную работу трения qv

где n — число оборотов шкива в 1 мин; и — окружная скорость тормозного шкива, м/с.

Значения допустимых удельных давлений и работу трения для такой ленты по чугуну и стали принимают в Пределах:

Дисковый тормоз (рис. 42,а) состоит из нескольких дисков 3, сидящих на шлицах вала 5 и вращающихся вместе с ним, между которыми размещены неподвижные диски 2, жестко связанные с неподвижным корпусом / машины.

Тормозной момент создается при сжатии вращающихся и неподвижных дисков между собой пружиной 4.

Рис. 42. Схема тормозов а — дисковый; б — конусный

Усилие сжатия дисков требуется тем меньше, чем больше средний диаметр и число дисков (поверхностей трения) будет иметь тормоз:


где z — число трущихся поверхностей; ц — коэффициент, учитывающий потери от трения при перемещении дисков по пазам шпонок; Они) DH — диаметры внутренних и наружных трущихся поверхностей.

Удельное давление на трущихся поверхностях

В конусном тормозе (рис. 42. б) тормозной момент создается при прижатии вращающегося конусного диска 7, сидящего на шлицах тормозного вала 8, к не-вращающемуся диску 6 с конусной выточкой посредством пружины 9.

Соотношение размеров рабочих поверхностей, тормозного момента и замыкающего усилия пружины Р определяется следующей зависимостью:

где р — угол конусности трущихся поверхностей.

Тормозные шкивы колодочных и ленточных тормозов грузоподъемных машин изготовляются из стали не ниже марки 45 или отливкой из стали 55Л, шкивы механизмов передвижения или поворота допускается изготавливать из чугуна не ниже марки СЧ 28-48.

Тормозной системой называется устройство, состоящее из нескольких тормозов, управляемых с общего пульта, а также сборочных единиц и деталей для их управления.

Рис. 43. Тормозная система автомобильного крана

а — общая схема; б — схема колодочного тормоза с внутренним расположением колодок

На рис. 43 показана тормозная система шасси грузового автомобиля, используемого в качестве базы для автомобильных кранов. В состав этой тормозной системы входят: компрессор 7, служащий для нагнетания сжатого воздуха в систему, баллоны 2 и 13, в которых создается запас сжатого воздуха, регулятор давления 11, манометр 8, тормозной кран 4, управляемый ножной педалью 5, и тормозные исполнительные камеры / и 6, штоки которых соединены с рычагами 15 колодочных колесных тормозов. При воздействии штока пневмокамер на рычаг 15 поворачивается связанный с ним кулак 16, которым раздвигаются колодки 17 и прижимаются фрикционными обкладками 18 к тормозному ободу ходового колеса 19. Тормозные колодки соединены с тормозным диском шарнирно с помощью пальцев 20. При растормаживании колодки возвращаются в исходное положение пружиной 21.


На баллонах предусмотрены сливной край 3, кран отбора воздуха 14 и предохранительный клапан 12. Сжатый воздух тормозной системы используется также для привода механизмов 9 стеклоочистителя, включение которых осуществляется краном 10.


§ 24. Тормоза и тормозные системы - (Все изображения)

Другие статьи из раздела "Специальные детали, сборочные единицы и механизмы строительных машин":
· Глава IV. Канаты и цепи
· Глава V. Блоки, полиспасты и барабаны
· Глава VI. Грузозахватные устройства
· Глава VII. Остановы и тормозные устройства
· Глава VIII. Основные механизмы строительных машин
· Глава IX. Несущие конструкции

Реклама на сайте



Разделы сайта

· Главная страница
· Общие сведения о строительных машинах и оборудовании
·   Специальные детали, сборочные единицы и механизмы строительных машин
· Грузоподъемные машины
· Машины непрерывного транспорта и погрузочно-разгрузочные машины
· Машины для земляных работ
· Машины и установки для буровых и свайных работ
· Машины и установки для переработки нерудных строительных материалов, приготовления и транспортирования бетонных смесей и растворов
· Машины и оборудование для изготовления сборных железобетонных изделий и деталей
· Машины для отделочных работ
· Ручные машины
· Карта сайта
· Изображения сайта

Облако тегов

арматурной  башенных  действия  земляных  классификация  кранов  краны  машин  машины  механизмы  многоковшовые  область  оборудование  пневматические  погрузчики  подъемники  привод  применения  работ  растворов  ручные  системы  строительных  уплотнения  управления  установки  устройства  экскаваторов  экскаваторы  электрические  
 
· see this website