8.3 Вывод рабочих формул для исследования работы установки

Для обеспечения необходимого тормозного момента нажатие каждой колодки двухколодочного тормоза

, (8.5)

где μ − коэффициент трения фрикционной обкладки колодки и шкива (0,35...0,42); D − диаметр тормозного шкива, м.

По условию ограничения удельного давления на фрикционную обкладку допустимое нажатие колодки

, (8.6)

где − допустимое давление, для тканевой тормозной ленты (ГОСТ 1198-78), 0,6 МПа; F − площадь прижатия тормозной накладки к тормозному шкиву, м²; Н − высота рабочей поверхности тормозной колодки, мм; B − ширина рабочей поверхности тормозной колодки, мм.

Оптимальными считаются соотношения

;

Площадь прижатия

,

где β − угол обхвата колодкой тормозного шкива, 70⁰.

Совместное решение неравенства (8.5) и (8.6) при указанных оптимальных соотношениях размеров колодки дает минимально необходимый диаметр тормозного шкива

. (8.7)

Для требуемого нажатия колодки на шкив N усилие сжатой тормозной пружины

, (8.8)

где u₁ − передаточное число рычажной передачи между колодкой и пружиной тормоза;

, (8.9)

где a₁, a₂, a₃, a₄ − размеры рычагов (рисунок...), мм; η − КПД рычажной передачи, (0,9...0,95).

При растормаживании тормоза пружина должна иметь осадку

, (8.10)

где λ − зазор между тормозной колодкой и шкивом при расторможенном тормозе, (0,2...0,5) мм.

При этом усилие дополнительно поджатой пружины при ее жесткости Z составит

. (8.11)

Следовательно, для растормаживания тормоза статор электродвигателя должен сжать пружину на величину осадки (8.10) усилием (8.11).

Необходимое передаточное число дополнительно вводимой рычажной растормаживающей передачи между пальцем поводка статора электродвигателя и пружиной

, (8.12)

где R − длина поводка (расстояние между продольными осями вала электродвигателя и пальца поводка), м; M − номинальный момент электродвигателя, определяемый по формуле (8.3), Н∙м.

Требуемое передаточное число растормаживающей рычажной передачи между пальцем поводка статора электродвигателя и пружиной должно быть обеспечено за счет соответствующих размеров a₅, a₆, a₇ и a₈ рычагов (рисунок 8.1):

. (8.13)

Необходимые зазоры между тормозными колодками и шкивом и соответствующая им дополнительная осадка тормозной пружины при включении электродвигателя требуют поворот статора на угол

. (8.14)

В конструкции рамы следует предусмотреть упоры для поводка статора электродвигателя, ограничивающие при включении его поворот в обе стороны.

8.4 Порядок выполнения исследования реактивно управляемого тормоза

1) Ознакомиться с основными сведениями и требованиями теории тормозов грузоподъемных машин, рекомендуемыми изменениями привода растормаживания реактивным моментом статора электродвигателя (рисунок 8.1), со схемой и описанием установки для исследования реактивно-управляемого двухколодочного тормоза (п.8.2), с выводом рабочих формул для расчета передаточного числа растормаживающей рычажной передачи и угла поворота статора электродвигателя (п.8.3).

2) Начертить кинематическую схему установки (рисунок 8.1) с указанием обозначений размеров рычагов рычажной передачи тормоза и растормаживающей рычажной передачи.

3) Описать принцип действия вводимой кинематической связи между статором электродвигателя и пружиной тормоза.

4) Заполнить таблицу замеров и вычислений (таблица 8.1) в следующей последовательности:

− мощность электродвигателя N_э, кВт;

− частота вращения электродвигателя n, об/мин;

− вычислить номинальный момент электродвигателя M (Н∙м) по формуле (8.3);

− принять группу режима работы механизма ПВ (%) и соответствующий ей коэффициент запаса торможения k;

− вычислить требуемый тормозной момент M_т (Н∙м) по формуле (8.4);

− диаметр тормозного шкива D, мм;

− вычислить усилие нажатия колодки тормоза на шкив N (Н) по формуле (8.5);

− замерить плечи a₁ и a₂ рычага колодки тормоза и звеньев a₃ и a₄ и занести в таблицу;

− вычислить передаточное число рычажной передачи тормоза u₁ по формуле (8.9); − требуемое усилие пружины при торможении P (Н) по формуле (8.8);

− осадку пружины при растормаживании Δ (мм) по формуле (8.10);

− усилие пружины при растормаживании P_p (Н) по формуле (8.11);

− замерить длину поводка статора R (м) электродвигателя;

− вычислить необходимое передаточное число растормаживающей рычажной передачи u₂ по формуле (8.12);

− вычислить требуемый угол поворота статора электродвигателя при растормаживании по формуле (8.14);

− вычислить необходимое передаточное число растормаживающей рычажной передачи u₂ по формуле (8.13) и сравнить его со значением полученным по формуле (8.12);

Таблица 8.1 − Результаты замеров и вычислений

№ п/п	Наименование	Обозначение и формула	Размер-ность	Результаты измерений
1	Мощность электродвигателя	Nэ	кВт
2	Частота вращения вала электродвигателя	n	об/мин
3	Номинальный момент электродвигателя		Н∙м
4	Группа режима работы механизма	ПВ	%
5	Коэффициент запаса торможения	k
6	Тормозной момент		Н∙м
7	Диаметр тормозного шкива	D	мм
8	Усилие нажатия колодки тормоза на шкив		Н
9	Плечи рычагов	a1	мм
		a2	мм
		a3	мм
		a4	мм
10	Передаточное число рычажной передачи тормоза
11	Требуемое усилие пружины при торможении		Н
12	Осадку пружины при растормаживании		мм
13	Усилие дополнительно поджатой пружины при растормаживании		Н
14	Длина поводка статора	R	м
15	Передаточное число растормаживающей рычажной передачи
16	Требуемый угол поворота статора электродвигателя при растормаживании		град
17	Передаточное число растормаживающей рычажной передачи

5) В заключении указать преимущества исследуемой конструкции реактивно управляемого механизма растормаживания тормоза, аргументировать устойчивость ее работы.