Тормозные устройства в электроприводе

05. 10. 2021

Тормозные устройства в электроприводе

Лекция

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.

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.

Двухколодочный тормоз (рис. 1) 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 D_Т= 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) D_Т.

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 gG_r, необходимое для затормаживания, рассчитывают следующим образом. По заданному тормозному моменту Т_Ти принятому диаметру шкива D_Топределяют значение окружной силы трения F_Tна 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 G_r и G_я- массы груза и якоря, Н; η _ш - КПД шарниров рычажной системы.