Колодочный тормоз.

Колодочный тормоз планетарной лебедки станка СКБ-5 состоит из двух жестких симметричных колодок с обкладками из фрикционного материала, охватывающий поверхность реборды барабана по неполной окружности.

Один конец каждой колодки закреплен на оси, вокруг которой возможен ее поворот, другой связан с рычажным механизмом управления тормозом, прижимающим колодки к барабану при торможении.

Так как каждая из колодок при торможении находится в статическом равновесии под действием приложенных сил (см. рис. 5), можно записать уравнения моментов относительно осей вращения каждой из колодок. Уравнение равновесия тормозной колодки 1 относительно ее вращения: , где - равнодействующая сил нормального давления на колодку; F – сила трения; Р – сила прижатия колодки к реборде барабана.

Рис.5. Схема сил, действующих на тормозные колодки лебедки СКБ-5, при включении тормоза

С учетом , где - коэффициент трения скольжения между обкладкой и тормозным шкивом, находим силу трения, действующую на колодку 1:

.

Аналогично силу трения, действующую на колодку 2, получим из уравнения

,

таким образом:

Тормозной момент, развиваемый двумя колодками, будет равен сумме двух сил трения:

Тогда сила, сжимающая колодки:

(3.4)

где М_Р – расчетное значение тормозного момента при спуске М_С или подъеме М_П.

По техническим характеристикам лебедки станка СКБ-5 обкладки колодок изготовлены из вальцованной ленты, симметричные, и их основные геометрические размеры:

а = с = 0,35 м;

= 0,4;

R = 0,34 м;

Длина обкладки l = 0,075 м;

Ширина обкладки b = 0,1 м.

Подставляя численные значения в уравнение (3.4), получаем:

для тормоза спуска:

;

для тормоза подъема:

.

Равнодействующие сил нормального давления на колодки 1 и 2 соответственно:

;

. (3.5)

Опорные реакции осей поворота вычисляют с помощью уравнений статики. Для колодки 1:

, откуда ; (3.6)

, откуда , (3.7)

Полная реакция опоры равна:

.

Подставляя численные значения лебедки станка СКБ-5, также выбирая наибольшее значение сжимающей силы, находим:

;

.

Полная реакция опоры 1:

.

Аналогично уравнениям (3.6) и(3.7) для колодки 2 получаем:

, откуда ;

, откуда ,

Подставляя численные значения:

;

.

Полная реакция опоры 2:

.

Давление между обкладками и шкивом равно:

(3.8)

где - длина дуги обкладки, - ширина обкладки.

Подставляя вместо N₁ первое из выражений (3.5) в выражение (3.8), получаем:

(3.9)

Зная численные значения, окончательно получаем:

.

Итак, расчет колодочного тормоза сводится к определению силы сжатия колодок Р при торможении барабана или пускового диска лебедки. По ее величине рассчитаны:

• рычажный механизм управления тормозной системы;

• опорные реакции осей поворота колодок Т₁ и Т₂;

• давление между обкладками и шкивом р.

По величине р проверяем выбранный нами материал обкладок колодок:

<

где - предельное значение давления между обкладками и шкивом для вальцованной ленты.

Уравнение тождественно, значит выбранные материал и геометрические размеры удовлетворяют условиям бурения.