Грузоподъемные машины Александров (1004169), страница 42
Текст из файла (страница 42)
е. когда можно пренебречь силами инерции) должнв быть большей илн равной грузовому моменту, действующему нэ тормозном валу: //тор х+/йср, - [г16(а+ р) + )атер в)т[м где ти — КПД механиама между двигателем и валом. на котором установлен тормоа. Постоянное скольжение тормозных дисков прн опускании груза приводит к увеличенному их нвгреву„что оказывает влияние ни работоспособность элементов тормоза и надежность. Во избежание перегрева фрикционного материала наибольшая расчетная удельная мощность трения в электроталях грузоподъемностью 0,5 — 5 т при работе с номинальным грузом (по данным ВНИИПТмвш) не должна превышать 0,011 кВт/см'.
Исходя из этого значения удельной мощности, выбирают площадь трения тормозных накладок и средний расчетный радиус трения тормозных дисков. Опускающийся груз останавливается тормозом прн соблюдении следующего неравенства: г1а(а+р) ~ Для обеспечения плавной работы автоматического тормоза его поверхности трения обильно смазывают, а в передачах с машинным приводом тормоз помещают в масляную ванну. Уменьшение момента трения в резьбе способствует улучшению работы тормоза. Оно может быть достигнуто уменьшением радиуса резьбы или увеличением угла подъема. Резьба ни тормозном валу выполнена прямоугольной или трапецеидвльной (вторвя предпочтительнее). Радиус резьбы должен быть минимальным по условиям прочности вала и допускаемому давлению в резьбе, принимаемому прн трении закаленного винта по бронзовой гайке [р[ = 12МПа и по чугунной гайке (р) = 6МПа; при трении винта из незиквленной стали по бронзовой гайке [р ) = 9 и чугунной гайке [р ) = б МПа.
Прочность элементов грузоупорного тормоза следует рассчитывать по наибольшему (с учетом динамических явлений при замыкании тормоза при подъеме груза с опоры) 2% значению осевой силы Я, которая для тормозов электроталей ТЭ ВНИИПТмаш составляет 1,4 Я. Угол подъема резьбы выбирают в пре. делах 12 — 20', для свободного размыкания поверхностей трения не рекомендуется принимать а < 15'. Число ходов винта п =- 2 —:4. Тормоз, замыкаемый весом поднимаемого груза, выгодно отличается от обычного стопорного тормоза тем, что он производит остановку грузов различной массы при практически одинаковых значениях замедлений.
Стопорный тормоз, тормозной момент которого определяют в зависимости от груза номинальной массы, производит остановку малых грузов весьма резко. Однако установка в механизме подъема одного тормоза, замыкаемого весом груза, нецелесообразно, так как в этом случае при опускании грузов малой массы возрастает влияние вращающихся масс ротора двигателя и остановка происходит замедленно, на большом пути торможения (маховые массы ротора и элементов привода от ротора до вала тормоза ослабляют силу нажатия тормозных дисков, уменьшая тормозной момент).
В тормозах, замыкаемых весом груза, коэффициент запаса торможения определяет лишь степень надежности удержания груза в подвешенном состоянии, но не определяет создаваемого замедления и пути торможения. Путь торможения зависит от соотношения между силами инерции элементов механизма и веса груза, приведенными к валу тормоза. Чем больше вес груза, тем меньше это соотношение и тем меньше путь торможения. Для уменьшения пути торможения в механизмах подъема с машинным приводом необходимо применение дополнительного стопор- ного тормоза, устанавливаемого на приводном валу.
Назначение этого тормоза — поглощение кинетической энергии вращающихся масс механизма от двигателя до вала, на котором установлен спускиой тормоз. Поэтому коэффициент запаса торможения для стопор- ного тормоза в этом случае определяется моментом инерции элементов механизма и имеет меньшие значения при меньших скоростях. Если установить стопорный тормоз с излишне большим тормозным моментом, то этот тормоз будет осуществлять резкую остановку механизма и груза и опережать действие тормоза, замыкаемого весом груза. Следовательно, прн этом исчезнет основная особенность спускиого тормоза — возможность создания торможения с одинаковым замедлением при опускании грузов любой массы.
Излишне большой коэффициент запаса торможения для тормоза, замыкаемого весом груза, приводит к нарушению плавной работы механизма — опускание груза будет сопровождаться толчками. При малых скоростях и соответственно меньших значениях сил инерции происходит замедленное затягивание тормоза замыкаемого весом груза, что увеличивает путь торможения. В некоторых конструкциях (например, в серийно выпускаемых талях ТЭ-5 ВНИИПТмаш вместо винтового замыкания тормоза применены торцовые кулачки на зубчатом колесе 7 (рис. 7.23, б), которые входят в зацепление с торцовыми кулачками на втулке 9, установленной на шпонке промежуточного вала 8 механизма подъема 206 Рнс.
7.24. Конический тормоз, эамыкаемый весом груза тали. Зтот тип узла замыкания более сложен технологически, но обеспечивает хорошее центрирование деталей„и его применение оправдано для талей большой грузоподъемности. Конические тормоза, замыкаемые песом груза, с постоянны.и усилием прижатия тормозных дисков (рис. 7.24). Зги тормоза применяют в механизмах с ручным приводом при наличии в механизме несамотормозящейся червячной передачи. Для создания тормозного момента используется осевое усилие червяка. Зти тормоза остаются замкнутыми кпк при подъеме, так и при опускании груза. При опускании груза необходимо преодолевать превышение тормозного момента над моментом, создаваемым грузом на тормозном валу, что вызывает повышенное изнашивание трущихся поверхностей.
Тормоз состоит из конического диска 3, закрепленного на валу червяка или выполненного как одно целое с валом, и диска 2, снабженного коническим углублением, драповыми зубьями и пятой, которой он упирается в неподвижный корпус 1. Ось вращения собачки 4 храпового соединения также закреплена на неподвижном корпусе. Направление зубьев храпового колеса выбирается таким, чтобы диск мог свободно вращаться в сторону подъема и задерживаться от вращения при опускании. При подъеме груза диски 2 и 3 вращаются совместно и храповые зубья не препятствуют этому подъему. При остановке между дисками создается сила трения, удерживающая механизм от вращения, при котором груз будет опускаться, так как диск 2 удерживается храповым колесом.
Для расчета конического грузоупорного тормоза должны быть известны характеристики червячной передачи. Крутящий момент на валу червяка, создаваемый весом транспортируемого груза, М;. = (М„,1и) ь где»г»гр — момент от веса грува на валу червячного колеса; и и Ч вЂ” переда- точное число и КПД червячной передачи. Тормозной момент, развиваемый тормозом, Мт — йМгр» где д — коэффнпиент запаса торможения, принимаемый равным 1,2. Осевое усилие на червяке, создающее момент трения на трущихся поверхностях тормоза, Я = МгпЯ„= М;„1!г(й(а — р)), вде!ми — 'рндвуп Инчилвнзтюонруткжкти червячного колеса; г — средний радиус червяка; и н р — угол подъема винтовой линии червяка и угол трения в червячном зацеплении.
Угол конуса )) мп ~)2 = ()с„+ К„) ~Я2Я„), Угол (У2 во избежание заклинивания конусов должен быть несколько больше угла трения фрикционных поверхностей. Тормозные устройства для регулирования скорости Регуляторы скорости ограничивают скорость опускающегося груза при превышении заданного предела. Непосредственно останавливать механизм они не могут.
Наиболее широко распространены центробежные регуляторы скорости. Принцип их работы состоит в том, что при увеличении скорости тормозного вала возрастает центробежная сила масс элементов тормоза. При этом создается давление на неподвижную часть тормоза, вызывающее момент трения. Обычно центробежные тормоза установлены на быстроходном валу. Наиболее широко применяют центробежные дисковые тормоза и тормоза с грузами внутри тормозного корпуса. Для расчета центробежного тормоза, кроме грузового момента на тормозном валу, необходимо знать наибольшую частоту вращения тормозного вала в минуту, соответствующую заданной скорости опускания груза. Центробежный дисковый тормоз (рис.
7.25, а). Этот тормоз имеет диск б, закрепленный шпанкой на валу б. На втулке диска Б расположен диск 3, выполненный с возможностью осевого перемещения. Пружина г, упирающаяся во втулку, стремится раздвинуть диски 5 и 8, а грузы 2 под влиянием центробежной силы стремятся эти диски сблизить и зажать находящийся между ними неподвижный фрикционный диск 4. При вращении вала 6 с центробежными грузами 2 развивается общая центробежная сила С= — ( — ) г, где а — число грузов, з = 2...6; 6 — вес груза; г — расстояние от оси вращения до центра тнжести грузов при зажатых дисках трения; л — частота вращения вала в минуту.
Нормальная сила, с которой действует рычаг на прижимной диск 8, ~У =с — — К, и Ь где К вЂ” усилие размыкающей пружины при ее осадке, соответствующей зажатым дискам; а, Ь вЂ” плечи углового рычага. Тормозной момент, создаваемый дисковым тормозом, М гл)ЛИ р где т — число пар трущихся поверхностей; Г' — коэффициент трения. зов Для обеспечения движения вала 6 с постоянной частотой вращения п под действием веса груза, опускающегося с постоянной скоростью, тормозной момент должен быть равен моменту /И, от веса груза, действующему на этом валу: где Ри и Рч — наружный и внутренний днамегры дисков трения; ч| — коэффициент, учитывающий потери ив трение в механической системе гормона. Необходимое усилие размыкающей пружины при заданном п (З / ЬгЗРР Давление на поверхности трения и и'.
— Р.' Допускаемое давление [р) принимают по данным табл. 7.5. Действие дискового центробежного тормоза не зависит от направления вращения вала механизма. Центробежный тормоз с грузами внутри тормозного корпуса. Этот тормоз (рнс. 7.25, б) состоит из диска Я с тремя цапфамн 8, закрепленного на вазу 7 механизма подъема. На цапфах свободно посажены замыкающие грузы 12, шарнирно соединенные рычагами со втулкой б, которая также свободно установлена на ступице диска Я и соединена с ней спиральной пружиной 11. Один конец пружины закреплен на ступице, второй — во втулке. При некоторой частоте вращения вала 7 замыкающие грузы 12 под действием центробежной силы С преодолевают усилие спиральной пружины и, поворачиваясь вокруг цапфы 8, прижимаются вкладышами И к неподвижному тормозному корпусу 10.
При уменьшении частоты вращения грузы спиральной пружиной оттягиваются к втулке. При конструировании следует стремиться к тому, чтобы центр тяжести всех грузов совпадал с осью вала 7, а центр тяжести каждого груза (точка А) был расположен возможно дальше от центра вала 7 и от оси поворота— цапфы В. Замыкающий груз находится в равновесии (без учета потерь з опоре груза) пад действием центробежной силы каждого замыкающего груза С = (6/д) (пп/30)е г, нормальной силы /т' вкладыша ка внутреннюю цилиндрическую поверхность трения корпуса, силы трения Р = /У между вкладышами и корпусам и усилия спиральной пружины К.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
