12.Остановы и тормоза

Механизмы строительных машин оборудуют остановами и тормозами. Остановы применяются в лебедках, талях и домкратах и предназначены для стопорения и надежного фиксирования поднятого груза в заданном положении, позволяя валу или барабану лебедки вращаться в одном направлении, и препятствуя вращению в обратную сторону.

Остановы подразделяют:

– по конструктивному исполнению — храповые с внешним и внутренним зацеплением и фрикционные — роликовые и клиновые;

– по назначению — спускные и стопорные;

– по способу действия — нормально закрытые и нормально открытые;

– по типу управления — автоматические и управляемые.

Каждый храповый останов состоит из храпового зубчатого колеса с зубьями специальной формы, жестко закрепленного на валу или барабане, и собачки, свободно сидящей на неподвижной оси. Собачка вводится в зацепление с зубьями храпового колеса принудительно (с помощью пружины , груза и др.), препятствуя его повороту при опускании груза. При подъеме груза собачка свободно проскальзывает по зубьям колеса, не препятствуя его вращению. Для смягчения ударов при включении останова применяют собачки.

Клиновые фрикционные остановы в строительных машинах практически не применяются.

Тормоза уравновешивают целиком или частично крутящий момент на барабане или валу механизма тормозным моментом, возникающим от сил трения между контактирующими подвижными и неподвижными элементами тормоза. Подвижный элемент тормоза (шкив, диск) жестко соединен с затормаживаемым валом, а неподвижный (лента, колодка, диск) соединен с корпусом машины.

Тормоза подразделяют:

– по назначению — стопорные для остановки механизмов, отключенных от двигателя, или удержания груза на весу и спускные — для регулирования скорости опускания груза;

– по характеру действия приводного усилия — нормально замкнутые (постоянно замкнуты в рабочем состоянии усилием пружины или весом груза, размыкаются одновременно с включением механизма в работу), нормально разомкнутые (постоянно разомкнуты и замыкаются при необходимости торможения) и комбинированные (в нормальных условиях работают как нормально разомкнутые, а в аварийных — как нормально замкнутые);

– по принципу действия — автоматические (с электромагнитным, электрогидравлическим и электромеханическим приводом), замыкаемые одновременно с отключением двигателя механизма, в том числе при перегрузке, и управляемые (замыкаемые или размыкаемые оператором).

Последние позволяют плавно регулировать снижение скорости. По правилам Госгортехнадзора механизмы подъема груза и изменения вылета стрелы строительных машин оборудуют только нормально закрытыми тормозами.

По конструктивному исполнению контактирующих рабочих элементов тормоза подразделяют на колодочные, ленточные, дисковые и конусные.

Местом установки тормоза в кинематической цепи механизма (двигатель—редуктор—исполнительный орган машины) обычно является быстроходный вал с наименьшим крутящим моментом. Шкив тормоза, обычно выполняемый заодно с полумуфтой соединительной муфты, устанавливают на валу редуктора, а другую полумуфту — на валу двигателя. В особо ответственных механизмах, связанных с подъемом людей, монтируют два тормоза — на быстроходном и тихоходном валах.

Тормозной момент (Нм), развиваемый тормозом, всегда должен быть больше фактического момента на валу тормозного шкива с учетом коэффициента запаса к:

МТ = [GDoX]o6m/2upUn]k.

По нормам Госгортехнадзора для грузоподъемных машин при легком режиме работы к =1,5; среднем — 1,75; тяжелом — 2 и весьма тяжелом — 2,5.

Ленточный тормоз состоит из упругой стальной ленты с фрикционными накладками, охватывающей тормозной шкив и связанной с системой управления. На рис. 1.31, г показан нормально замкнутый автоматический ленточный тормоз, лента которого замыкается относительно шкива пружиной и размыкается электромагнитом. При пуске электродвигателя механизма питаемая током катушка электромагнита втягивает якорь 7, который через толкатель воздействует на рычаг 9, связанный со сбегающей ветвью ленты. При повороте рычага в сторону шкива прекращается контакт между накладками ленты и рабочей поверхностью шкива, т.е. происходит размыкание тормоза.

Различают простые, дифференциальные и суммирующие ленточные тормоза, которые отличаются друг от друга способом закрепления набегающего конца тормозной ленты. Простые и дифференциальные тормоза являются тормозами одностороннего действия и предназначены для торможения шкивов, вращающихся постоянно в одном направлении. По сравнению с простыми дифференциальные тормоза имеют значительно меньшее усилие включения. Суммирующие тормоза — двухстороннего действия и устанавливаются при реверсивной работе шкива.

Колодочные тормоза выполняют обычно с двумя тормозными колодками , зажимающими тормозной шкив с диаметрально противоположных сторон. К колодкам прикреплена стальная вальцованная лента, обладающая повышенными фрикционными качествами. Двухколодочные тормоза — стопорные, автоматические, нормально замкнутые, двустороннего действия. Замыкание двухколодочных тормозов осуществляется усилием сжатой пружины , размыкание — специальными тормозными электромагнитами, электромеханическими или электрогидравлическими толкателями , включаемыми параллельно приводному двигателю механизма. Размыкание тормоза происходит одновременно с включением двигателя.

Дисковые и конусные тормоза по конструкции и принципу действия аналогичны дисковым и конусным муфтам сцепления.