Xpaпові зупинники

Складається із храпового колеса й собачки (однієї або декількох). При підйомі вантажу собачка сковзає по зубах храпового колеса, а при припиненні обертання собачка впирається у зуб і перешкоджає зворотному рухові вантажу. Храповий механізм установлюють на швидкохідному валу привода, де розміри його мінімальні.

Щоб собачка легко входила в западину, робочу сторону зуба храповика виконують похилой під кутом 20°. До храпового колеса собачка притискається пружиною або вантажем. Для зменшення динамічних навантажень у механізмі при замиканні храпового останова застосовують не одну, а кілька собачок, зрушених на частину кроку.

Храпові колеса виготовляють із чавуну марки СЧ-15-32, стали 55 ЛП, 35 ЛП, сталі 45 залежно від навантажень, швидкостей і призначення механізму.

Розрахунок храпового механізму зводиться до визначення модуля храпового колеса з умови вигину зуба:

,

де М_кр – обертальний момент на валу храпового колеса, Нм; - відношення ширини зуба до модуля; z =6..25 - число зубів храпового колеса; [_і] — граничне напруження вигину, МПа.

Запас міцності приймають п = 3...4 для сталі і п= 5 — для чавуну.

При внутрішнім зачепленні зубів храпового колеса

Запас міцності собачки п = 6.

Недоліки: ударний режим роботи, що викликає більші динамічні навантаження в приводній лінії механізму, значний шум, вигин вала храпового колеса.

Фрикційні роликові зупинники

1 – нерухомий корпус 2 – втулка 3 – ролик

Переваги: відсутність ударів, шуму, що згинають зусиль.

Зупинка й утримання вантажу у висячому положенні відбуваються за рахунок сил тертя між роликами і корпусом.

У роликових остановах виникають

більші контактні напруги, тому їх виготовляють зі сталей ШХ15, 40Х, В10 (корпус і втулки); зі сталі Y8, В8А, ШХ15 (ролики).

Нормальна сила тиску на ролик

, (11)

де М_КР - крутний момент на валу останова; D - внутрішній діаметр останова; z - кількість роликів; k_Д - коефіцієнт динамічності; k_Т - коефіцієнт, що залежить від ступеня точності виготовлення й монтажу;  - кут заклинювання.

При розрахунках приймають z = 3...6; коефіцієнт динамічності залежить від призначення останова: k_Д = 2,25 для кранів, k_Д = 1,45 для стрічкових конвеєрів й елеваторів; коефіцієнт точності перебуває в межах k = 0,65...0,9.

;

звичайно (?8(

Діаметр ролика (орієнтовно):

, (12)

де

.

Конструктивно приймають D = 8d; довжину ролика l = (2...4) d. Найбільші контактні напруги зрушення між роликом і втулкою

, (13)

де _п - наведень радіус кривизни робочих поверхонь:

.

Контактні напруги зрушення, що допускають, залежати від твердості поверхонь:

[] = (8...12) HRC.

З розумів контактної витривалості

,

де N — загальне розрахункове число включень.

Гальма.

Гальма. Гальмування механізмів здійснюється введенням великих сил тертя між тими, що обертаються шківом, дисками й нерухомими елементами (колодками, стрічками, дисками).

• По конструктивному виконанню робочих елементів гальмівні пристрої вантажопідйомних машин розділяють на колодки, робочим елементом яких є колодка, що треться по зовнішній циліндровій поверхні гальмівного барабана; стрічкові — з робочим елементом у вигляді гнучкої стрічки, що треться по гальмівному барабані; дискові — з робочим елементом у вигляді цілих дисків або окремих сегментних колодок; конічні — з робочим елементом у вигляді конуса. Останні два конструктивні різновиди гальм звичайно об'єднують у групу гальм із замикаючим зусиллям, діючим уздовж осі гальма (гальма з осьовим натисненням).

• За принципом дії гальмівні пристрої бувають автоматичні, замикаються одночасно з виключенням двигуна механізму, і керовані за допомогою педалі або рукоятки.

• За призначенням гальмівні пристрої класифікують на стопорні, які виробляють зупинку машини, вступаючи в дію в кінці рухові; спускові гальма і регулятори швидкості, обмежуючі швидкість рухові в певних межах.

• По характері дії приводного зусилля гальмівні пристрої розділяють на нормально замкнуті, які замикаються постійно діючою зовнішньою силою (вагою замикаючого вантажу, зусиллям пружини), а розмикаються прикладеним при необхідності приводним зусиллям: нормально розімкнені, які розмикаються постійно діючою зовнішньою силою, а замикаються приводним зусиллям; комбіновані, працюючі в нормальних умовах, як гальма, нормально розімкнені, а в аварійних умовах — як гальма, нормально замкнуті дією замикаючого зусилля.

Гальма закритого типу більше безпечні в роботі. Гальма відкритого типу застосовують у механізмах, де потрібно плавна й точна зупинка (механізми пересування, повороту). Автоматичні гальма за принципом дії можуть бути тільки закритого типу, а керовані - відкритого або комбіновані. Комбіновані гальма застосовують порівняно рідко, наприклад, у механізмах повороту й пересування кранів.

Для збільшення гальмового моменту й зниження габаритних розмірів, маси й потужності привода гальм застосовують фрикційні матеріали з підвищеним коефіцієнтом тертя.

До фрикційних матеріалів гальм висувають наступні вимоги: високий і стабільний коефіцієнт тертя, достатня міцність і зносостійкість, термостійкість, невелика вартість.

Найбільше задовольняють цим вимогам ткані, формованные, пресовані й вальцованные асбофрикционные матеріали. Саме широке поширення одержали фрикційні вальцованные стрічки товщиною 5...10 мм.

Для більшої міцності й поліпшення розумів відводу тепла в ткану стрічку включають каркас із мідного або латунного дроту й просочують бітумом і лляним маслом. Вальцованную стрічку виготовляють із азбесту, каучуку з додаванням сірки для вулканізації.

Коефіцієнт тертя тканої азбестової стрічки f = 0,35, що допускає температура 200°С; вальцованной стрічки f = 0,42, t = 220—250°С.

Фрикційну стрічку кріплять до колодок, або сталевій стрічці латунними або мідними заклепками щоб уникнути ушкоджень шківа, а в останніх конструкціях гальм приклеюють термостійким клеєм.

Зношування стрічки вважають орієнтовно в середньому 1 мкм за кожне включення гальма.

У тяжелонагруженных гальмах застосовують фрикційні метал-локерамические матеріали, які мають високі коефіцієнт тертя, стабільність і зносостійкість, допускають високі лещата (до 2...5 МПа). Смороду забезпечують роботові гальм при високих температурах (до 500...1000°С) і виготовляються на мідній і залізній основах.

Гальмові шківи виконують литими із чавуну, стали 45Л або штампованими зі сталі 45 зі зміцненням робочої поверхні до твердості не менш НВ 350. Для поліпшення охолодження гальма варто передбачати на внутрішній поверхні шківа ребра, що підсилюють рух повітря й тепловіддачу.

Тепловий розрахунок гальм досить громіздкий. Тому обмежимося порівнянням фактичних середніх значень потужності тертя гальма із граничним їхнім значенням для даного типу гальма

Середня потужність тертя гальма

кВт

де  - кутова швидкість обертання шківа; -середнє значення гальмового моменту, Нм; - номінальний гальмовий момент; t,,T_Ц - година гальмування й година циклу.

Граничне значення потужності тертя (квт) залежить від типу гальма й діаметра шківа: = 0,5...3,5 для колодкових й = 1,25...2,4 для стрічкових гальм.