2. Расчёт главного тормоза

Вначале определяется диаметр тормозных шкивов D_т, его ширина и требуемый тормозной момент М_т .

При расчёте должно соблюдаться условие

, (5.1)

где R_д – разрывное усилие каната;

к_т – коэффициент запаса торможения (1,5÷2,0);

F – общая тангенциальная сила трения на тормозных шкивах;

D_т – диаметр тормозного шкива;

z – число тормозных лент, z = 2;

D_Е – наибольший диаметр навивки каната;

η_Л – к.п.д. лебёдки (0,85÷0,95);

Р_Вмах – максимальное усилие в ведущей ветви каната.

Тормозное усилие на одном шкиве можно определить по формуле

. (5.2)

Диаметр тормозных шкивов выбирается в пределах D_т = (1,65÷2,75)·D_Б, где D_Б - диаметр барабана лебёдки.

При приближённых расчётах тормоз можно рассматривать как ленточный тормоз с фрикционной гибкой лентой, теория которого разработана Эйлером.

Натяжение набегающего конца ленты определяется из выражения

. (5.3)

Натяжение сбегающего конца ленты – из выражения

, (5.4)

где S_н, S_c – натяжение набегающего и сбегающего концов ленты,

α – угол охвата шкива лентой (от 280 до 350⁰ ),

μ – коэффициент трения тормозных колодок и шкива (0,25÷0,55).

Тангенциальная сила трения может быть определена по формуле

. (5.5)

Тормозной момент, создаваемый одной тормозной лентой равен

, (5.6)

где – R_Б радиус тормозного барабана.

Уточнённый расчёт ленточно-колодочного тормоза довольно трудоёмок и в КБ заводов его рассчитывают на ЭЦВМ.

Мощность торможения для ленточно-колодочного тормоза определяется из выражения

, (5.7)

где П_тр – площадь поверхности трения,

, (5.8)

р_ср – средняя удельная нагрузка (0,2 ≤ Р_ср ≤ 0,7),

V_ш – скорость на ободе шкива при торможении,

, (5.9)

В – ширина колодки,

n – частота вращения барабана, об/мин.

3. Расчёт гидродинамического тормоза

Момент, развиваемый тормозом

, (5.10)

где М_ц – момент, создаваемый циркулирующей жидкостью,

, (5.11)

Q – масса жидкости, кг,

ρ – плотность жидкости, кг/м³,

D_А – активный диаметр ротора, м,

М_тр – момент трения воды о поверхность ротора,

, (5.12)

n – частота вращения вала,

М_мех – момент, создаваемый механическими потерями. В приближённых расчётах им пренебрегают.

Мощность торможения определяется

, (5.12)

где α – коэффициент мощности, зависящий от типа тормоза.

Зная допустимую частоту вращения вала можно найти активный диаметр, м

. (5.13)

4. Расчёт электромагнитного тормоза

Момент торможения зависит от размеров тормоза и удельной силы сцепления

, (5.14)

где – τ_в – удельная сила сцепления в зазоре (0,08÷0,132 МПа),

ι_з – длина всех активных зазоров, м.

При проектировочном расчёте активный диаметр ротора можно определить по формуле

, (5.15)

где - к_ι – отношение длины всех активных зазоров к активному диаметру (1,2÷1,5)

. (5.16)