Каталог организаций
Выберите категорию:
Страна:
OK
Поделиться ссылкой
Поиск по сайту

 
<< Назад    | Оглавление |     Вперед >>

3.6. Тормозные и остановочные устройства

Тормозные и остановочные устройства применяют для обеспечения надежной и безопасной работы ГПМ.

Тормоза. Предназначены для регулирования скорости опускания груза и удержания его на весу, а также для остановки и удержания в заторможенном состоянии механизмов ГПМ.

Тормоза подразделяют:

·    в зависимости от назначения: на стопорные, служащие для полной остановки механизмов; спускные, ограничивающие скорость опускания груза, комбинированные, выполняющие те и другие функции;

·    по способу управления: на управляемые и автоматические, включение которых производится под воздействием центробежных сил или силы тяжести поднимаемого груза;

·    по характеру работы: на нормально замкнутые (заторможенные при выключенном механизме) и нормально разомкнутые.

Тормоза должны быть надежными, безотказными в работе, долговечными, обеспечивать плавность торможения при бесшумной работе, иметь минимальные габариты. [8, 12].

Механизмы подъема груза должны быть снабжены: тормозами нормально закрытого типа, автоматически размыкающимися при включении привода и обеспечивать тормозной момент с коэффициентом запаса торможения, принимаемым по нормативным документам, но не менее 1,5.

Для снижения динамических нагрузок на механизме подъема стрелы допускается установка двух тормозов с коэффициентом запаса торможения у одного, из них не менее 1,1, у второго - не менее 1,25. При этом наложение тормозов должно производиться последовательно и автоматически. У грейферных двухбарабанных лебедок с раздельным электрическим приводом тормоз должен быть установлен на каждом приводе.

У механизма подъема с двумя одновременно включаемыми приводами на каждом приводе должно быть установлено не менее одного тормоза с запасом торможения 1,25. В случае применения двух тормозов на каждом приводе и при наличии у механизма двух и более приводов коэффициент запаса торможения каждого тормоза должен быть не менее 1,1.

Механизмы подъема груза и изменения вылета должны быть снабжены тормозами, имеющими не размыкаемую кинематическую связь с барабанами, в кинематических цепях механизмов подъема электрических талей допускается установка муфт предельного момента.

При установке двух тормозов они должны быть спроектированы так, чтобы в целях проверки надежности одного из тормозов можно было безопасно снять действие другого тормоза.

Груз, замыкающий тормоз, должен быть укреплен на рычаге так, чтобы исключалась возможность его падения или произвольного смещения. В случае применения пружин замыкание тормоза должно производиться усилием сжатой пружины.

Колодочные, ленточные и дисковые тормоза сухого трения должны быть защищены от прямого попадания влаги или масла на тормозной шкив. Червячная передача не может служить заменой тормоза [8].

Значения коэффициентов запаса торможения для различных режимов работы механизмов представлены в табл. 3.8.

Таблица 3.8

Коэффициент запаса торможения

Коэффициент запаса торможения

Группа режима работы механизма

М1-М5

М6

М7

М8

Кт

1,5

1,75

2,0

2,5

В грузоподъемных машинах широкое применение получили двухколодочные тормоза.[6, 9, 12].

Подпись: Р и с. 3.13. Схема двухколодочного тормоза с электромагнитом
1, 4 – рычаги с колодками; 2, 5 – тяги;
3, 6 - рычаги

Двухколодочный тормоз (рис.3.13) состоит из двух симметрично расположенных колодок 1 и 4, верхние концы рычагов которых соединены тягой 2 свинтовой стяжкой (для регулирования ее длины) и угловым рычагом 3. К правому шарниру этого рычага прикреплена тяга 5, шарнирно связанная с рычагом 6. Шарниры О2 и О3 в большинстве случаев совмещают в один для упрощения конструкции тормоза. Отход колодок от шкива обычно назначают в пределах 0,5...2 мм в зависимости от диаметра тормозного шкива (при DТ= 100...200 мм отход делают равным 0,5 мм). С увеличением диаметра шкива величину отхода увеличивают.

Материалы рабочих поверхностей колодки и шкива выбирают такими, чтобы они обладали возможно большим коэффициентом трения. Тормозные шкивы обычно изготавливают стальными (Ст 45Л, 55Л) или чугунными (Сч-15), а тормозные колодки – из стали или чугуна. В настоящее время применяют стальные или чугунные колодки с обкладкой из специальной асбестовой ленты толщиной 4... 12 мм. Асбестовую ленту крепят к колодке медными или алюминиевыми заклепками или болтами с потайными головками.

Угол α обхвата тормозного шкива колодкой обычно принимают в пределах 60...90°, а ширину колодки b = (0,3...0,4) DТ.

Для того чтобы полностью разгрузить вал тормозного шкива от поперечных усилий, необходимо обеспечить равенство сил FN1 =FN2. Для данного тормоза это возможно при условии равенства сил F1 и F2, чего можно добиться соответствующей конструкцией рычага3.

Усилие gGr, необходимое для затормаживания, рассчитывают следующим образом. По заданному тормозному моменту ТТи принятому диаметру шкива DТопределяют значение окружной силы трения FTна поверхности шкива, которая равномерно распределена между двумя колодками. Нормальную силу, необходимую для создания окружной силы, вычисляют по формуле:

,

(3.14)

где f – коэффициент трения между шкивом и колодкой, f = 0,12…0,3

После этого можно определить усилия, на концах рычагов, т.е.:

(3.15)

Усилие в тяге 2 равно F/cosφ. Из равновесия углового рычага 3 найдем усилие F5, необходимое для создания усилий F, т. е.:

(3.16)

откуда

(3.17)

Из условия равновесия рычага получим значение рабочего усилия, требуемого для замыкания тормоза:

(3.18)

где Gr и Gя- массы груза и якоря, Н; ηш - КПД шарниров рычажной системы.

В электромагнитном колодочном тормозе с короткоходовым электромагнитом колодки 11 замыкаются предварительно сжатой пружиной 2, которая давит вправо на шток 3 левого рычага 10 и влево на скобу 1 правого рычага 6 (рис.3.14). Размыкаются колодки электромагнитом 7, закрепленным на правом рычаге. При включении тока якорь давит на головку штока 3 и сжимает пружину 2. Под действием момента, создаваемого силой тяжести электромагнита, сначала отходит правая колодка на величину, определяемую регулируемым упором 5, а затем – левая 11 под действием пружины 9. Рабочее усилие пружины 2 регулируется гайкой 4.

Р и с. 3.14. Тормоз с короткоходовым электромагнитом:

1 – скоба; 2 – пружина; 3 – шток; 4 - гайка; 5 – упор; 6 – рычаг; 7 –  электромагнит;

8 – якорь; 9 – пружина; 10 –рычаг; 11 – колодка

Подпись: Р и с. 3.15. Тормоз с электрогидравлическим толкателем а – общий вид; б – схема: l – регулировочный винт; 2, 6, 10 – рычаги; 3, 5 – колодки; 4 – тяга; 7 – скоба; 8 – шток; 9 – пружина; 11 – шток; 12 – цилиндр.

К недостаткам тормозов с электромагнитным управлением следует отнести невозможность регулирования величины тормозного момента в процессе торможения и резкое включение тормоза, сопровождающееся ударом якоря о сердечник. Этих недостатков нет в тормозе с электрогидравлическим управлением (рис.3.15), применяемым для размыкания тормоза. В таких тормозах (рис.3.15)затормаживание производится находящейся в скобе 7 сжатой пружиной 9, которая через шток 8, рычаг 10 и тягу 4 сближает колодки 3 и 5 (с помощью рычагов 2 и 6). Растормаживание производится с помощью электрогидравлического толкателя: в поршне гидротолкателя размещен небольшой электродвигатель с центробежным насосом, который при включении двигателя начинает нагнетать жидкость из полости над поршнем в полость под ним; поршень выдвигается из цилиндра 12, штоком 11 поднимает левый конец рычага 10 и, преодолевая усилие пружины 9, отодвигает рычаги с колодками от тормозного шкива. Отход колодок регулируется винтом 1.

Применение в тормозе пружины для его замыкания обеспечивает компактность и быстродействие, а использование для размыкания электрогидротолкателя – плавность и большое усилие.

В механизмах подъема груза широко применяются автоматические нормально замкнутые тормоза с пружинным замыканием, электромагнитным или электрогидравлическим приводом типов ТКТ, ТКП, ТКГ, ЭМТ-2. При группах режимов работы М6, М7, М8 рекомендуется применять тормоза с электрогидравлическим приводом типа ТКГ. В качестве тормозного шкива целесообразно применить одну из полумуфт соединительной муфты. Основные параметры тормозов типов ТКТ и ТКГ представлены в Приложении (табл. П.2 и табл. П.3).

Предельные нормы браковки [8]:

·    Шкивы тормозные:

-      трещины и обломы, выходящие на рабочие посадочные поверхности;

-      износ рабочей поверхности обода более 25% от первоначальной толщины;

·    Обкладки тормозные:

-      трещины и обломы, подходящие к отверстиям под заклепки;

-      износ тормозной накладки по толщине до появления головок заклепок или более 50% от первоначальной толщины элемента.

·    Механизма тормоза:

-      отсутствие отдельных элементов крепления или ослабление их затяжки;

-      отсутствие жидкости, течь жидкости через уплотнения в корпусе гидротолкателя, заедания при срабатывании, наличие обрыва фаз.

Подпись: Р и с. 3.16. Грузоупорный тормоз
1 – вал; 2 – диск; 3 – шестерня;
4 – храповик; 5 – собачка.

Грузоупорные тормоза [6, 12] (рис. 3.16). Применяют в качестве спускных тормозов, которые автоматически замыкаются под действием силы тяжести груза. На ведущем валу 1 закреплен неподвижно упорный диск 2 и на резьбе посажена шестерня 3, боковая поверхность которой выполнена в виде диска. На валу между дисками 2 и 3 свободно посажен храповик 4, зубья которого входят в зацепление с собачкой 5. При вращении вала 1 в сторону подъема груза шестерня 3, перемещаясь по резьбе влево, зажмет храповик 4, вследствие чего система 2-3-4 вращается в одном направлении и собачка 5 скользит по зубьям храповика. При прекращении подъема храповик 4 застопоривается собачкой 5, и груз остается на весу.

Для спуска необходимо вал 1 вращать в обратную сторону. При этом шестерня 3 с диском по резьбе начнет отходить вправо, давление на боковые поверхности храповика со стороны дисков будет уменьшаться. Как только момент трения между дисками и храповиком станет недостаточным для удержания шестерни 3 с диском от вращения, груз начнет опускаться. Это будет происходить до тех пор, пока угловая скорость шестерни 3 с диском не превысит угловой скорости вала 7. После этого вновь произойдет сближение дисков в результате перемещения шестерни 3 влево по резьбе и прекратится их взаимное угловое перемещение вследствие увеличения трения между дисками и храповиком.

При подъеме груза храповик вращается, поэтому момент от груза передается на электродвигатель через резьбу и одну пару поверхностей трения тормозных дисков, т.е.:

(3.19)

где F0–осевая сила, сжимающая трущиеся поверхности, Н;

dcp–средний диаметр резьбы, м;

α – угол подъема винтовой линии резьбы,

ρ΄ – приведенный угол трения в резьбе;

ƒ– коэффициент трения тормозных дисков;

Dср – средний диаметр тормозных дисков, м.

При стопорении храповик не вращается и трение происходит в двух парах поверхностей; z = 2. Следовательно, тормозной момент:

(3.20)

Для надежного стопорения вводят коэффициент запаса торможения

,

(3.21)

где ТГ – момент создаваемый грузом.

Тормоз проверяют по давлению на поверхности дисков

,

(3.22)

Для плавного спуска рекомендуется принимать коэффициент запаса торможения КТ = 1,1...1,2; α = 12...20° (многозаходная резьба). Следует сводить к минимуму угол трения (шлифовка резьбы, бронзовая гайка) и шаг зубьев храповика.

Р и с. 3.17. Безопасные рукоятки

а – с грузоупорным тормозом; б – с ленточным тормозом; 1– рукоятка; 2 – храповик;

3 –шкив; 4 – тормоз; 5 – пружина.

Безопасные рукоятки. Предотвращают произвольное вращение при опускании груза. Их выполняют по одному из следующих принципов:

·    рукоятку соединяют непосредственно с грузоупорным тормозом, действующим от винта на ее оси (рис.3.17);

·    рукоятку 1 (рис.3.17, б) соединяют посредством храповика 2 с ленточным (или коническим) тормозом 4, который замкнут пружиной 5, при нажатии рукоятки пружина 5 сжимается, лента 4 отходит от тормозного шкива 3 и происходит спуск груза.

Выбор тормоза производиться из условия:

,

(3.23)

где ТТ.Н – номинальный тормозной момент; ТТ.Р– расчетный тормозной момент.

Расчетный тормозной момент:

,

(3.24)

где – КТ коэффициент запаса торможения, значения КТприведено в табл. 3.8;

ТСТ – статический вращающий момент при торможении груза:

,

(3.25)

где – полное передаточное число механизма, включая передаточное число полиспаста;

η – КПД механизма.

Пример расчета времени торможения механизма подъема представлен в разделе 6.



<< Назад    | Оглавление |     Вперед >>

Навигация: Начало     Оглавление     |     Другие книги     |  Отзывы:  - 0

Copyright © "Кран-Инфо.РФ" (Alexander D. Belyaev) 20010-2017.
Создание и продвижение сайта, размещение рекламы

Обновление статических данных: 10:00:33, 13.08.17
Время генерации: 0.002 сек. Запросов к БД: 0, к кэшу: 0