Тормозные устройства строительных машин
Тормоза применяют для поглощения инерции движения при необходимости остановки машины или механизма, для постепенного снижения скорости движения перед остановкой и удержания остановленной машины или 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 (тормозным шкивом, диском), а вторая (колодка, диск, лента) соединена с корпусом машины. 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 могут быть радиальными (ленточные и колодочные), у которых тормозное усилие направлено по радиусу тормозного шкива, я осевыми (дисковые и конусные), у которых тормозное усилие направлено вдоль оси затормаживаемого вала.
По способу действия тормоза бывают нормально замкнутые (закрытые) и нормально открытые. Нормально замкнутые тормоза постоянно затянуты усилием, действующим на систему рычагов груза или пружины, и растормаживаются (при включении двигателя) с помощью вспомогательных устройств электромагнитом, гидротолкателем и др. Нормально открытые тормоза замыкаются для затормаживания после отключения двигателя машинистом с помощью 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, 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.
Ленточные тормоза могут быть простыми, дифференциальными и суммирующими.
Простой ленточАый тормоз (рис. 37, а) состоит из стальной ленты, охватывающей тормозной шкив и, прикрепленной одним (набегающим) концом к проушине корпуса машины пальцем, а вторым сбегающим концом — к рычагу пальцем. К ленте с внутренней стороны прикреплена фрикционная обкладка 4.
При нажиме на педаль тормозная лента натягивается и плотно обжимает (удерживает) тормозной шкив. При снятии усилия с педали рычаг приподнимается пружиной и между тормозной лентой и шкивом образуется зазор 1… 1,5 мм. Правильное положение ленты относительно шкива обеспечивает кожух и скобы.
Дифференциальный ленточный тормоз применяют для уменьшения усилия на педали тормозного рычага (см. рис. 37,б). Отличается от простого ленточного тормоза тем, что оба конца его тормозной ленты прикрепляются к рычагу с двух сторон относительно оси качания.
Рис. 37. Ленточные тормоза
У простого и дифференциального ленточного тормозов усилие на тормозном рычаге зависит от направления вращения тормозного шкива, поэтому их нецелесообразно применять в реверсивных механизмах. Они более пригодны для механизмов, у которых тормозной момент всегда направлен в одну сторону, например, для механизма подъема груза.
Суммирующий ленточный тормоз двухстороннего действия применяют для торможения механизмов с тормозным моментом, меняющим направления (механизмов поворота, передвижения).
У суммирующего тормоза (см. рис. 37, в) лента двумя концами прикреплена к рычагу по одну сторону оси качания на равном расстоянии (Ь = 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 грузоподъемных машин с ручным приводом и с машинным приводом при легком режиме работы & = 1,5; при машинном приводе и режиме работы среднем—1,75; тяжелом — 2 и весьма тяжелом — 2,5.
Pис. 38. Колодочные тормоза
а — с короткоходовым электромагнитом: б — с длинноходовым электромагнитом; в — кинематическая схема привода тормоза с короткоходовым электромагнитом; г — то же, с длинноходовым электромагнитом; 1 — стойка; 2 — колодка; 3 — тормозной шкив; 4 — пружина; 5— электромагнит; 6 — подвижное звено; 7 — груз; 8 — обкладка
Недостатком ленточных тормозов с одной лентой является значительное радиальное направленное усилие, изгибающее вал. Для устранения этого недостатка устраивают ленточные тормоза с двумя лентами, усилия натяжения которых, направленные навстречу друг другу, уравновешиваются.
Колодочные тормоза с двумя колодками, расположенными с двух сторон шкива, имеют то преимущество, что не создают изгибающей нагрузки на вал тормозного шкива. Двухколодочный тормоз состоит из двух стоек с колодками и обкладками, обжимающими тормозной шкив под воздействием усилия на систему рычагов, создаваемого затянутой пружиной (см. рис. 38, а) или грузом (см. рис. 38,6).
Тормоз размыкается электромагнитом с подвижным звеном или гидротолкателем.
Рис. 39. Колодочный тормоз с гидротолкателем
а — общий вид; б — сечение; 1 — электродвигатель; 2 — крыльчатка; 3—поршень; 4— цилиндр; 5—шток; 6 — пружина
В зависимости от типа применяемого электромагнита различают колодочные тормоза с короткоходовым (см. рис. 38, а, в) или длинноходовым (см. рис. 38, б, г) электромагнитом.
Рис. 40. Схемы тормозных устройств
Тормозной системой называется устройство, состоящее из нескольких тормозов, управляемых с общего пульта, а также сборочных единиц и деталей для их уп-равления.
Статьи по теме::
Виды несущих конструкций машинСведения о несущих конструкциях машинМеханизм передвижения и его расчетХодовые устройства строительных машинМеханизм поворота и его расчетОпорно-поворотные устройства строительных машинРасчет грузоподъемных механизмовНазначение, виды и конструктивные схемы грузоподъемных механизмовГрузоупорные тормоза, безопасные рукояткиОстановы (храповики) и обгонные муфты