Грузоподъемные машины Александров (1004169), страница 41
Текст из файла (страница 41)
Среднее давление на трущихся поверхностях Я Р= ( а а) ~г(Р)' Допускаемое давление для всех типов тормозов с осевым нажатием принимают по данным табл. 7.5. При расчете хода рычажной системы тормоза следует иметь в виду, что осевой зазор между дисками разомкнутого тормоза составляет не менее 0,5 мм при работе с асбофрикционными дисками и не менее 0,2 мм при работе с металлическими дисками в масляной ванне и при спеченном фрикционном материале.
Для многодисковых тормозных устройств вследствие ухудшения условий теплоотвода допускаемые давления, приведенные в табл. 7.5, снижают на 25- — 30 %. В грузоупорных тормозах с металлической 199 7.5. Допускаемые значения давления [рй Ипа Дщхиение 1р1 для тормозов Материаа трущихся ооаерхиостей Ееа смазочного мате- риала с густым сиааочг~ыи материалом е масляной ванне 0.8 0,8 Металл по металлу Тканые и плетеные фрикционные мате- риалы по металлу Прессованные, вальцованиые и формован- ные материалы по металлу Спеченые фрнкционные материалы по ме- таллу в зависимости от типа спеченого ма- териала Текстолит по стали 0,4 0,6 О,З 0,3 1.О 2,0 — 5,0 1,2 — 1,5 0,8 в 1,О 0,6 0,4 О,З парой трения, работающей в масляной ванне, допускаемое давление принимают не более О,З МПа.
Днсково-колодочные тормоза. В этих тормозах металличесний тормозной диск, соединенный с одним из валов механизма, вращается между двумя тормозными колодками, имеющими форму сегмента и расположенными по обеим сторонам торцовой поверхности диска. Одна из конструкций такого тормоза с приводом от электромагнита представлена на рис. 7.21, а. В этом нормально-замкнутом тормозе торможение осуществляется прижатием двух тормозных накладок — колодок 9 из фрикционного материала к тормозному диску 7, закрепленному на валу механизма, усилием двух замыкающих пружин Б.
Для размыкания тормоза включается электромагнит 1, якорь которого, опускаясь, поворачивает рычаг 3 и кула. чок 4. Этот кулачок раздвигает тормозные рычаги 2 и 6, отводя колодки от тормозного диска. Колодки из фрикционного материала соединены с цилиндрами 8, движущимися в жестких направляющих, закрепленных на раме 10 тормоза.
Для устранения перекосов цилиндров при повороте тормозных рычагов осуществлено шарнирное соединение цилиндров 8 с рычагами 2 и Б. Тормоза такого типа могут быть использованы как тормоза управляемые нормально-разомкнутые с гидравлическим управлением (рис. 7.22, а). При подаче жидкости под давлением от педали управления в гидравлический цилиндр 4 поршни Б цилиндров, расположенных в скобе 3 с обеих сторон диска 1, прижимают тормозные колодки 2 к торцовым поверхностям диска, производя торможение машины. При снятии усилия с педали управления давление поршня на колодки прекращается и под действием сил упругости накладок они вместе с поршнями отходят от диска. Нормально-замкнутый дисково-колодочный тормоз (см. рис.
7.21, в) с приводом от электрогидравлического толкателя 18 состоит из двух, расположенных вертикально тормозных рычагов 12, 17, несущих тормозные колодки 11 с фрикционными накладками 13. Верхние концы рычагов 12 и 17 стягиваются пакетом тарельчатых пружин 16, создающих усилие, замыкающее тормоз. Над пру- 200 Рис. 7.21. Дисково-колодочиый тормоз: а — тармаэ с элемтрамагнитпым прмводам; 6 — общпв вид устаиавми; е — тормаэ с алеитрогпдравлическим талкателем а> Рис.
7.22. Дисково-колодочиый торыоз с гидрввлическиы уирввлеииеы. о — аищии вид; 6 — скема аамевы тормоэиык колодок жииами !б на тормозных рычагах установлены ролики 1я с вертикальной осью вращения, взаимодействующие с клином 15, шарнирна связанным со штоком электрогидравлического толкателя 18 через систему рычагов. В замкнутом положении тормоза колодки 11 усилием замыкающих пружин 1б прижаты к тормозному диску (на рис. 7.21, в диск не показан), закрепленному на тормозном валу, осуществляя торможение механизма.
При включении привода шток толкателя, преодолевая усилие замыкающих пружин !б, вводят клин 15 между роликами 14, разводя рычаги тормоза и освобождая тормозной диск. Дисково-колодочные тормоза удобны в эксплуатации, так как в них легко контролируется износ накладок, очень просто производится смена изношенных накладок (см. рис. 7.22, о), для чего достаточно освободить два штифта, после чего колодка с накладкой вынимается и на ее место вставляется новая колодка.
В ряде конструкций с гидроуправлением применена система автоматического восстановления отхода фрикционных колодок от тормозного диска по мере изнашивания фрикционного материала. Дискона-колодочные тормоза способны совершать значительно ббльшую работу торможения без превышения температуры нагревания накладок сверх определенного предела, чем колодочный тормоз тех же размеров, так как примерно 85 — 90 % поверхности тормозного диска не контактирует с фрикционным материалом и свободно для взаимодействия с окружающей средой (воздухом), что способстзуег интенсивному теплоотводу в окружающую среду. Срок службы деталей дисково-колодочных тормозов (в том числе и фрикционных накладок) превышает срок службы деталей колодочных тормозов.
Для уменьшения нагрузки на вал механизма от силы трения целесообразно устанавливать две пары колодок, диаметрально расположенных относительно оси вращения диска. Тормоза, замыкаемые весом груза (грузоупорные тормоза). Такие тормоза, получившие широкое применение в ручных механизмах подъема и в механизмах с машинным приводом, при прекращении вращения приводного вала под действием момента от зесз груза автоматически развивают тормозной момент, пропорциональный весу груза, останавливают груз и удерживают его в подвешенном состоянии. Следовательно, для получения тормозного момента в данном случае не требуется приложения специального внешнего усилия.
Так как тормоз развивает тормозной момент, пропорциональный весу перемещаемого груза, он обеспечивает плавную остановку грузов любого веса с одинаковым замедлением. Для опускания груза в течение всего времени опускания необходимо прилагать внешний момент со стороны привода. Различают два типа тормозов, замыкаемых весом груза: с уменьшенным в процессе опускания груза усилием прижатия тормозных дисков и постоянным усилием прижатия тормозных дисков при подъеме и опускании груза. йискоеые пюрмоза, замыкаемые весом груза с уменьшенным в прог(яссе опускания усилием прижатия тормозных дисков (рис. 7.23), Рис. 7.23.
Дискоиый тормоз, замыиаемый весом траиспоргируемого груза: а — сбасиа аил; б — устаисека тсрмааа а меиаииаме елеитрстали тэ-3! а — еубчатае ие. леса с тсрцсамми кулачками находят широкое применение в подъемных механизмах с ручным и машинным приводом. Прн наличии машинного привода тормоз обычно устанавливают на втором валу относительно двигателя, так как при этом на работу тормоза меньше влияег инерция враща- 203 ющихся частей. При ручном приводе его обычно устанавливают на наиболее быстроходном (приводном) валу. Принцип работы тормоза при машинном приводе следующий. Вал 1 (рис.
7.23, а) получает вращение от двигателя н передает крутящий момент через зубчатое колесо 5 грузовому барабану. На валу 1 закреплен с помощью шпонки диск 2. Другой диск 4, выполненный с зубчатым колесом 5 как одно целое, установлен на валу 1, имеющем резьбу. Между дисками установлено храповое колесо 8, свободно сидящее на валу 1. Направление резьбы на валу 1 выбрано так, что при действии момента от веса груза колесо 5 перемещается влево по резьбе и зажимает храповое колесо 3 между дисками 2 и 4. При вращении вала 1 в сторону подъема груза вследствие соответствующего направления зубьев храповое колесо и диски получают возможность свободно вращаться в сторону подъема.
По окончании подъема груз останавливается, так как храповое колесо удерживается от обратного вращения собачкой 5, а диски 2 и 4 прижаты к храповому механизму силой трения (момент от веса груза при подъеме, опускании и неподвижно подвешенным грузе направлен в одну и ту же сторону). Для опускания груза необходимо вал 1 вращать в сторону опускания. Вал 1 закреплен от осевого смещения, поэтому колесо 5 перемещается по резьбе вдоль оси вала вправо до тех пор, пока давле. ние на храповой механизм уменыпится настолько, что момент трения между дисками и храповым механизмом будет недостаточным для удержания колеса 5 от вращения под действием силы тяжести груза. При этом груз опускается.
Свободное опускание груза продолжается до тех пор, пока угловая скорость диска 4 не превысит угловой скорости вала; тогда колесо опять начинает перемещаться по резьбе вала влево, увеличивая момент трения между дисками и храповым колесом, прекращая их относительное перемещение. В процессе опускания груза это относительное перемещение переходит в непрерывное скольжение дисков 2 н 4 по храповому колесу 8, в результате чего наступает состояние относительного равновесия, при котором груз опускается со скоростью, соответствующей частоте вращения ведущего вала. Момент от веса груза на тормозном валу М,р, приложенный к гайке-колесу 5 или к винту- валу 1, стремящийся затянуть винтовое соединение, уравновешивается моментом трения в резьбе и моментом трения между диском 4 н храповым колесом 3.
Осевая сила, сжимающая диски, Мгв г гх (м + Р) + Жеп е где М„в — момент от веса груза; г — средний радиус винтовой резьбы, см; р— угол трения в резьбе (при работе в масляной ванне р †.. 2 ... 3'); и — угол подьема средней линии резьбы на валу; 1 — коэффиписнт трения между дисками 2, 4 и храповым колесом 3; )ссра — средний радиус тренин л~ежду диском 4 и храповым колесом (см.
рис. Ч.2З, а). Тормозной момент тормоза, замыквемого весом груза, /[4т = Я (Керт + /тара) ° где /1е г — средний радиус трения между диском Л и храповым колесом. Этот момент не должен быть меньше /т,р/И„р (здесь /г„р — коэффициент запаса торможения, принимаемый для грузоупорных тормозов равным 1,2). При подъеме груза тормоз замыкается и действуег как жесткая соединительная муфта. Однако это замыкание не дает гарантии надежного удержания груза в подвешенном состоянии. Для обеспечения надежного удержания груза в подвешенном состоянии должно быть соблюдено условие, выражающееся в том, что сумма моментов трения между дисками 2, 4 и 3 и моментов трения всех частей механизма от тормоза до двигателя (при скорости на среднем радиусе трения не более 3 — 4 м/с, т.