Варианты задания
№ вар. |
Грузоподъемность крана – Q,т |
Масса подвески – G, кг |
Высота подъёма – Н, м |
Диаметр каната – dк, мм |
𝝑гр , м/мин |
Число блоков крюковой подвески – Zбл |
материал барабана |
1 |
15 |
300 |
6 |
16,5 |
15 |
3 |
Сталь |
2 |
15 |
300 |
8 |
16,5 |
20 |
3 |
Чугун |
3 |
15 |
300 |
10 |
16,5 |
25 |
3 |
Сталь |
4 |
15 |
300 |
12 |
16,5 |
28 |
3 |
Чугун |
5 |
15 |
300 |
18 |
16,5 |
30 |
3 |
Сталь |
6 |
20 |
300 |
6 |
17 |
22 |
4 |
Чугун |
Практическая работа №4
«Расчет двухколодочного пружинного тормоза»
Цель работы: научиться производить расчет двухколодочного пружинного тормоза с клапанным электромагнитом
Тематический обзор
Тормозные приспособления обеспечивают остановку механизмов, удержание груза на высоте и регулирование скорости при опускании груза.
По конструкции тормоза могут быть колодочные, ленточные, дисковые, конические и др.
Все тормозные устройства должны иметь тормозной момент, удовлетворяющий условиям работы механизма; обеспечивать надежную работу при плавном торможении и быстром размыкании; обладать простотой конструкции и прочностью деталей при минимальных размерах; допускать быструю, точную и устойчивую регулировку и замену изношенных деталей; не допускать возникновения высоких температур между поверхностями трения в процессе торможения.
В подъемно-транспортных машинах в основном применяются нормально закрытые двухколодочные тормоза. Замыкание тормозов – пружинное, или, реже, с помощью подвешенного груза.
В качестве размыкающего устройства (привода рычажной системы тормоза) используются специальные тормозные электромагниты и электрогидравлические толкатели, включаемые параллельно двигателю механизма.
На тормозах мостовых электрических кранов применяют:
Длинноходовые плунжерные электромагниты типа КМП (П-постоянного тока) и КМТ (Т-трехфазного тока);
короткоходовые клапанные электромагниты МП (постоянного тока)
Однофазные электромагниты МО-А, МО-Б
Задание Произвести расчет
двухколодочного пружинного тормоза с
клапанным электромагнитом МО-Б для
механизма передвижения тележки, при
заданных значениях: крутящий момент на
валу тормозного шкива, возникающий от
действия груза Мкр, Нхм, вращение
тормозного шкива –
,
об/мин; сила тяжести якоря электромагнита
Gяк.,Н режим работы грузоподъемного
механизма – средний , коэффициент
полезного действия рычажной системы
–
.
Расчетная часть
Рисунок – 4 Схема к расчету двухколодочного пружинного тормоза с клапанным электромагнитом
В грузоподъемных машинах применяют колодчатые, ленточные, дисковые, с грузовым или пружинным замыканием, с электромагнитным, пневматическим и гидравлическим размыканием тормозных деталей. Устанавливают тормоза на быстроходных валах привода, так как быстроходные валы передают наименьший крутящий момент.
Тормоза подъемных механизмов рассчитывают
на тормозной момент (в
)
,
где Мкр – крутящий момент на валу
двигателя, возникающий от действия
груза,
;
- коэффициент запаса, принимаемый в
зависимости от режима работы крана (для
легкого режима он равен 1,5; для среднего
1,75 и для тяжелого режима 2,0).
Силу натяжения на тормозную колодку
(в Н) и усилие
(в Н) на тормозном рычаге определяют по
формулам:
;
,
где
- тормозной момент, определяемый по
формуле,
;
- диаметр тормозного шкива, м;
- коэффициент трения, зависящий от
материала колодок (принимается по
табл.);
- расстояние центра колодки от шарнирной
опоры рычага, м;
- расстояние точки приложения силы
от шарнирной опоры рычага, м.
Коэффициенты трения и допускаемые удельные давления колодок тормозов
Наименование трущихся поверхностей
|
Коэффициент трения |
Допускаемое удельное давление для тормозов, Н/см2 |
||
при сухих поверхностях |
при случайном попадании смазки |
стопорных |
спускных |
|
Сталь по чугуну………………. Чугун по чугуну………………. Асбестовая лента типа А по чугуну и стали………………… Асбестовая лента типа Б по чугуну и стали………………… Прессованные накладки по чугуну и стали………………… Вальцованная лента 6КВ – 10.. Пластмасса КФ – 3…………… |
0,15 – 0,20 0,16 – 0,20
0,35 – 0,42
0,35 – 0,45
0,5 – 0,6 0,45 – 0,60 0,25 – 0,45 |
0,10 – 0,12 0,10 – 0,12
0,28 – 0,38
0,30 – 0,40
– 0,35 – 0,40 0,15 – 0,22 |
120 – 200 120 – 200
50 – 80
50 – 80
50 – 80 50 – 80 50 – 80 |
100 – 150 100 – 150
20 – 30
20 – 30
30 – 50 30 – 50 20 – 30 |
Для двухколодочного тормоза с грузовым замыканием сила нажатия колодки (в Н)
,
где усилие (в Н) на конце рычага с колодкой
усилие (в Н) в тяге АВ
,
а вес (в Н) замыкающего груза (без учета веса якоря электромагнита)
,
где
- к.п.д. рычажной передачи (
).
Тяговое усилие электромагнита тормоза (в Н)
,
где
- сила тяжести якоря электромагнита, Н;
- коэффициент преодоления инерции груза
(
).
Путь перемещения якоря (в мм) электромагнита при растормаживании
,
где
- радиальный зазор между рабочими
поверхностями колодок и шкива в
разомкнутом состоянии тормоза, который
должен быть не менее величины, указанной
в табл. 6;
- коэффициент, учитывающий увеличение
хода якоря электромагнита вследствие
зазора в шарнирах рычагов (
).
Таблица 6 - Минимальный радиальный зазор между колодками и шкивом при разомкнутом тормозе
Диаметр тормозного шкива , мм
|
100 |
200 |
300 |
400 |
500 |
600 |
Установочный радиальный зазор , мм |
0,6 |
0,8 |
1,0 |
1,25 |
1,5 |
1,5 |
Площадь рабочей поверхности (в см2) тормозной колодки
,
где
- диаметр тормозного шкива, см;
- ширина колодки (табл. ), см;
- угол обхвата шкива колодкой (
обычно
).
Таблица 7- Диаметры и ширина ободов тормозных шкивов
Тормозной момент,
|
Нормальный диаметр тормозного шкива, мм |
Ширина тормозных колодок, мм |
2000 15000 50000 110000 200000 |
100 200 300 400 500 |
60 – 70 80 – 90 120 – 140 160 – 180 200 - 225 |
Удельное давление (в Н/см2) на поверхность колодки
,
где
- допускаемое удельное давление на
поверхность тормозных элементов (табл.
47), Н/см2.
Для предупреждения перегрева тормозов
необходимо, чтобы условная удельная
мощность
для стопорных тормозов и
- для спускных тормозов.
Колодочные тормоза, замыкаемые пружиной, обеспечивают на концах тормозных рычагов усилие (в Н)
,
где
- давление рабочей пружины при замыкании,
Н;
- усилие сжатия вспомогательной пружины,
Н;
- к.п.д. рычажной системы тормоза (при
наличии смазки в шарнирах
=0,95,
без смазки
=0,9);
- по формуле
При размыкании тормоза электромагнит тягами и штоком дополнительно сжимает основную пружину (в мм) на величину
,
где - отход колодки от шкива (см. табл. 48), мм.
Предварительное сжатие пружины регулируют гайкой, а отход колодок от шкива – гайкой и регулировочным винтом на упоре.