Колодочные тормоза грузоподъемных машин

7.3. ТОРМОЗА

Колодочные тормоза грузоподъемных машин - часть 1

В грузоподъемных машинах применяют различные конструкции колодочных тормозов, различающихся между собой в основном схемами рычажных систем. Обычно эти тормоза состоят из рычагов и двух внешних колодок, расположенных диаметрально по отношению к тормозному шкиву. Некоторые конструкции колодочных тормозов приведены на рис. 7.5—7.7.

Торможение механизма колодочным тормозом происходит в результате создания силы трения между тормозным шкивом, связанным с одним из валов механизма, и тормозной колодкой, соединенной посредством рычажной системы с неподвижными элементами конструкции.

В простейшем случае одноколодочного тормоза (рис. 7.8, а) замыкающая сила Р, приложенная к тормозному рычагу, создает усилие нажатия N колодки на тормозной шкив, вследствие чего на вращающемся шкиве возникает сила трения F= fN, противодействующая вращению механизма. Если момент от силы F больше момента от движущей силы, действующей на том же' валу, то происходит замедление скорости движения и в конечном итоге полное прекращение движения.

Рис. 7.5. Колодочный тормоз с грузовым замыканием с приводом от длинноходового электромагнита

Рис. 7.6. Колодочный тормоз с пружинным замыканием с приводом от короткокодового электромагнита типа МО-Б

Знаки «+» или «—» в уравнении определяют направление вращения тормозного шкива. На рис. 7.8, а условно показан зазор между колодкой и шкивом при наличии сил трения между ними.

При одноколодочном тормозе усилие N нажатия колодки на шкив воспринимается валом тормозного шкива и подшипниками вала, вследствие чего увеличиваются размеры вала и подшипников. Поэтому одноколодочные тормоза применяют весьма редко и только

в ручных механизмах. Наиболее широко применяют двухколодочные тормоза с тормозными колодками, шарнирно связанными с тормозным рычагом (рис. 7.8, б).

Тормозной момент, создаваемый двухколодочным тормозом, представляет собой сумму тормозных моментов, развиваемых каждой тормозной колодкой. Из уравнений равновесия тормозных рычагов при вращении тормозного шкива по часовой стрелке находим (рис. 7.8, б):

Анализ последнего выражения показывает, что усилие, изгибающее тормозной вал, равно нулю при плече Ь — 0, т. е. при прямых тормозных рычагах. Поэтому в современных конструкциях тормозов во избежание появления усилия, изгибающего тормозной вал, применяют тормоза с прямыми рычагами. При этом тормозные моменты, создаваемые каждой колодкой, будут одинаковыми и независимыми от направления вращения тормозного шкива. Общий тормозной момент двухколодочного тормоза при прямых рычагах

Рис. 7.7. Колодочный тормоз с пружинным замыканием:
а — с приводом от электрогидравлического толкателя; б — с приводом от ЭМТ-2

Для получения малогабаритного тормоза, уменьшения мощности его размыкающего устройства (привода) и в то же время для создания большого тормозного момента в тормозах грузоподъемных машин используют специальные материалы, обладающие повышенными фрикционными качествами. Из фрикционных материалов, выпускаемых отечественной промышленностью, наилучшими свойствами применительно к использованию в тормозах грузоподъемных машин обладает материал ЭМ-2 (ГОСТ 15960—79) (вальцованная лента 6 КВ-10), выпускаемый толщиной 5—10 мм и шириной 30—160 мм в виде отрезков прямой ленты необходимой длины или свернутой в рулон, а также вальцованная лента 8-45-63. При различных условиях работы вальцованная лента имеет высокую износостойкость, стабильный коэффициент трения, мало изменяющийся в процессе работы при нагревании тормоза. Вальцованная лента хорошо работает в паре с чугунным или стальным тормозным шкивом, имеющим твердость поверхности трения не менее НВ 250; при меньшей твердости происходит повышенное изнашивание стального тормозного шкива и фрикционного материала.

Тормозные шкивы рекомендуется изготовлять из стали 35СГ с твердостью поверхности НВ 420 или стали 65Г и 65ГЛ с твердостью не менее НВ 350 (сорбитизация или закалка ТВЧ на глубину 3— 4 мм). Для механизмов передвижения и поворота допускается применение шкивов из чугуна СЧ 28. Обод шкива должен иметь достаточную жесткость и толщину, позволяющую производить переточку поверхности трения при образовании на ней неровностей глубиной более 0,5 мм.

Крепление фрикционного материала к тормозной колодке, ленте или диску должно быть надежным, долговечным и доступным для быстрой замены накладок. Надежность крепления не должна уменьшаться по мере изнашивания фрикционного материала. Обычно крепление осуществляется с помощью латунных или медных заклепок. Из условия предохранения шкива от чрезмерного изнашивания, заклепка должна быть «утоплена» в накладке не менее чем на половину ее толщины (рис. 7.11, а). Заклепки располагают от края накладки не менее чем на 15 мм во избежание выкрашивания. Расстояние между заклепками рекомендуется принимать не менее 80— 100 мм. В последнее время внедряется прогрессивный метод соединения накладок с металлическим элементом путем приклеивания термостойкими клеями. При этом способе обеспечивается более полное использование фрикционного материала и повышается износостойкость фрикционной пары.

Рис. 7.11. Крепление фрикционной накладки к тормозной колодке:
а — заклепками; б — беззаклепочное быстросъемное

Перспективным является также беззаклепочное крепление накладки к колодке (рис. 7.11, б), при котором концы накладки 2 устанавливают в пазы, имеющиеся по концам колодки 1, и закрепляют планками 3. Винты 4 с пружинными планками 5 позволяют компенсировать неточности размера накладки по ее длине. При этом способе крепления износ накладки может составлять до 0,2 ее первоначальной толщины. Это крепление применять можно только для накладок, допускающих деформацию изгиба при их установке.

Рекомендуются следующие значения коэффициентов трения различных материалов при отсутствии смазочного материала:

Чугун и сталь по чугуну............................................0,15

Тормозная асбестовая лента по чугуну и стали........................0,35

Вальцованная лента по чугуну и стали..............................0,42

Пластмасса К.ФЗ, КФЗМ:

по чугуну......................................................0,22

по стали..........................................................0,29

Горячеформованный фрикционный материал (на основе каучука) по чугуну и стали........................................................0,32

Дерево:

но чугуну........................................................0,30

по стали..........................................................0,25

Кожа по чугуну и стали .......................................0,20

Бронза:

по чугуну и стали ...................................0,17

по бронзе .......................................................0,18

Сталь;

по текстолиту. ...........................0,15

по фибре ....................................0,17

содержание .. 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 ..