Лекция 8

ОСТАНОВЫ И ТОРМОЗА. НАЗНАЧЕНИЕ И КЛАССИФИКАЦИЯ. ВЫБОР И РАСЧЕТ ТОРМОЗОВ

ТОРМОЗА

После отключения электродвигателя механизма грузо­подъемного крана, его ротор некоторое время продолжает вращаться под действием инерционного момента самого рото­ра и связанных с ним других деталей механизма. Для замед­ления частоты вращения рабочего органа механизма крана, его своевременной остановки и удержания в покое применяют тормоза.

Механизм подъема груза крана должен быть снабжен тор­мозом для остановки перемещаемого груза (крюковой подвес­ки) и удержания ее на весу, а механизмы передвижения крана (грузовой тележки) - для остановки крана (тележки) на определенной длине тормозного пути и удержания в покое.

Тормоза классифицируются по следующим признакам:

1. По конструкции:

а) колодочные — ра­бочим элементом которых являются колодки, взаимодействую­щие с наружной цилиндрической поверхностью тормозного шкива и создающие на нем тормозной момент;

б) ленточные — с рабочим элементом в виде гибкой ленты, взаимодействую­щие с тормозным шкивом;

в) дисковые — с рабочим элементом в виде диска и сегментных колодок.

Наибольшее распространение в грузоподъемных кранах получили двухколодочные тормоза. Шкив закреплен на валу механизма, а колодки расположены диаметрально в его плос­кости. Такое расположение колодок уравновешивает силы их прижатия к шкиву и не создает изгибающего вал момента.

2. По принципу действия:

а) автомати­ческие, действующие независимо от воли обслуживающего персонала одновременно с выключением привода механизма;

б) управляемые при помощи педали или рукоятки.

3. По характеру приложения тормозной силы:

а) нормально открытые, у которых колодки в обыч­ном состоянии отведены от шкива, замыкание тормоза происходит при включе­нии привода;

б) нормально замкнутые, у которых колодки в обыч­ном состоянии прижаты к шкиву усилием пружины, размыкание таких тормозов происходит одновременно с включением привода механизма крана;

в) комбинированные, кото­рые в нормальных условиях работают как нормально откры­тые, а в аварийных – как нормально замкнутые.

РАСЧЕТ И ВЫБОР КОЛОДОЧНОГО ТОРМОЗА

Принцип работы тормозного устройства основан на создании больших сил трения между вращающейся частью и прижимаемой к ней неподвижной тормозной колодкой.

Для обеспечения надежной работы тор­моза механизма грузоподъемного крана развиваемый им тор­мозной момент М_т всегда должен превышать крутящий момент М_кр, действующий при работе механизма на валу, на котором установлен тормоз. Данное превышение называют коэффициентом запаса торможения К_т и выбирают в зависимости от режима работы (см. таблицу 6).

Таблица 1.6 ─ Значения коэффициентов запаса торможения

Режим работы	КТ
Л	1,5
С	1,75
Т	2
ВТ	2,5

Расчет тормоза ведут следующим образом:

Определяют расчетный тормозной момент

М_{т расч} = М_кр· К_т (1.16)

Исходя из условия М_{т табл} ≥ М_{т расч} по справочникам подбирают стандартный тормоз.

КОНСТРУКЦИЯ НОРМАЛЬНО ЗАКРЫТОГО ДВУХКОЛОДОЧНОГО ТОРМОЗА

На механизмах подъема груза грузоподъемных машин с машинным приводом устанавливают тормоза нормально замкнутого типа, автоматически размыкающиеся при включении привода. К ним относят простые по конструкции и надежные в эксплуатации колодочные тормоза (рисунок 1.42). В них тормозной момент создается за счет прижатия двух противоположно расположенных по окружности тормозного шкива колодок с прикрепленными к ним фрикционными лентами.

Пружина 6 через тяги 7 и 8 стягивает находящиеся на основании 1 рычаги 2 и 15, прижимая тормозные колодки З и 14 к тормозному шкиву. При включении электродвигателя получает питание катушка 13 электромагнита 10, которая притягивает подвижной якорь 12, вращающийся вокруг оси 11. Якорь электромагнита нажимает на упор 9 тяги 8 и раздвигает рычаги 2 и 15, преодолевая силу сжатой пружины 6, регулируемой гайками 4 и 17. Малая пружина 5 способствует отходу рычагов, а болт 16 изменяет зазор между тормозными колодками и шкивом.

Вместо электромагнитов для управления тормозами грузоподъемных машин применяют электрогидравлические толкатели, которые по сравнению с электромагнитными обладают большей плавностью и имеют больший срок службы.

Рисунок 1.42  Колодочный тормоз с короткоходовым электромагнитом:

а – конструкция томоза; б – конструкция узла рабочей пружины

В общем виде механическую часть двухколодочного тормо­за обозначают буквами ТК (тормоз колодочный). В зависи­мости от типа открывающего тормоз привода обозначение имеет вид: ТКТ — с электромагнитом переменного тока, ТКГ — с электрогидротолкателем. Число, стоящее после буквенной маркировки, обозначает диаметр тормозного шкива в милли­метрах.

Например, ТКТ–200 обозначает нормально закрытый двухколодочный тормоз с приводом от электромагнита МО и диаметром тор­мозного шкива 200мм, развивающий тормозной момент 160 Нм.

ОСТАНОВЫ

Остановы — это устройства, которые применяются в механизмах подъема груза с ручным приводом, они не препятствуют подъему груза и исключают возможность его самопроизволь­ного опускания под действием собственного веса.

Остановы бывают храповые и фрикционные.

1 Храповые остановы (рисунок 1.43, а) состоят из храпового ко­леса 1, закрепленного на валу 2 механизма подъема, и собачки 3, ось 4 которой расположена на непод­вижных элементах механизма. Собачка входит в зацепление с храповым колесом, препятствуя его вращению по часовой стрелке, а следовательно, и движению механизма в сторону опускания груза и не препятствуя движению в сторону подъе­ма. Для опускания груза собачку необходимо вывести из зацепления с храповым колесом.

2 Роликовые фрикционные остановы (рисунок 1.43, б) имеют кор­пус 5, втулку 6 и ролики 7, размещенные в клиновых пазах. При вращении втулки против часовой стрелки (при неподвижно зафиксированном корпусе 5 ролики увлекаются силой трения в широкую часть клинового паза, что обеспечивает свободное вращение втулки, а следовательно, и вала меха­низма относительно корпуса. При перемене направления вра­щения ролики увлекаются в узкую часть клинового паза, что приводит к их заклиниванию в пазу и остановке втулки. Для более быстрого заклинивания роликов а конструкцию оста­нова включены пружины 9 и штифты 8, отжимающие ролики в угол паза.

Рисунок 1.43 – Остановы

Контрольные вопросы:

1. Почему в ГПМ применяют тормоза нормально замкнутого типа?

2. Объяснить конструкцию и принцип действия двухколодочного тормоза.

3. Если в качестве тормозного шкива применяют муфту, какая из двух полумуфт (ведущая или ведомая) применяется в качестве тормозного шкива и почему?

4. Объяснить конструкцию, принцип действия, преимущества и недостатки храпового и роликового остановов.