Конічне гальмо

Конічне гальмо (рис. 1.8.2) складається із встановленого на валу 1, за допомогою шпонки, або шліців конуса 2 та нерухомої чашки з конічним отвором 3. Замикання і розмикання гальма виконується шляхом переміщення конуса вздовж вала за допомогою спеціального механізму. Колове зусилля на середньому колі

(4.2.46)

де – середній діаметр конуса. Сила тертя, що зрівноважує це зусилля

(4.2.47)

де N - алгебраїчна сума нормальних тисків на поверхні конуса;

f - коефіцієнт тертя на робочих поверхнях конуса. При покритті поверхні конуса азбестовою стрічкою f = 0,3...0,4. Осьове зусилля, прикладене до маточини:

(4.2.48)

де α - кут конуса; з метою запобігання заклинювання конуса при розмиканні гальма, рекомендується α ≥15°.

Із умови рівноваги F_t=F_T=N∙f (1.8.9)

(4.2.49)

Питомий тиск на робочій поверхні конуса

(4.2.50)

де - проекція робочої поверхні конуса на площину, перпендикулярну до осі гальма;

[р] - допустимий питомий тиск; [р] = 0,1...0,15 МПа.

Дискові гальма

При а = 90° маємо дискове гальмо, для якого вище наведені розрахункові залежності мають вид:

(4.2.51)

(4.2.52)

- площа кільцевої робочої поверхні гальма.

В підйомних механізмах з ручним приводом, з метою виключення встановлення важільного механізму приводу до гальм, широко використовуються осьові гальма з нероз'ємними (рис. 4.2.23) та роз'ємними (рис. 4.2.24) поверхнями тертя. Перші встановлюються в підйомних механізмах з черв'ячною передачею, другі переважно в сполученні з циліндричною передачею.

Автоматичне осьове гальмо з нероз'ємними робочими поверхнями

Це гальмо складається із корпусу 1, зазвичай виготовленого як одне ціле з черв'яком, чашки 2 з конічним отвором, та храповим вінцем на зовнішній поверхні та собачки 3 (рис. 4.2.24).

При підйомі вантажу чашка вільно обертається разом з черв'яком, а по закінченню підйому і при спуску вантажу собачка впирається в зуби храповика та утримує чашку у нерухомому положенні.

Розрахунковий гальмівний момент на валу черв'яку

(4.2.53)

де β = 1,2... 1,3 - коефіцієнт запасу гальмування;

- коефіцієнт корисної дії зворотної черв'ячної передачі;

де β - кут підйому гвинтової лінії черв'яка;

ρ - кут тертя.

Колове зусилля на черв'ячному колесі:

(4.2.54)

Момент для спуску:

(4.2.55)

Рис. 4.2.24. Автоматичне осьове гальмо з нероз'ємними робочими поверхнями

Автоматичне гальмо з роз'ємними поверхнями тертя

Гальмо складається з нерухомо закріпленого на валу диску 1, храпового колеса 2, що вільно обертається на валу, собачки 3, зубчатого колеса з фланцем 4,

встановленого на різі вала і регулювальної гайки 5(рис. 4.2.25). При обертанні зубчастого колеса відносно вала відбувається осьове переміщення його ліворуч чи праворуч, внаслідок чого храпове колесо 2 затискається між торцевими поверхнями деталей 1 та 4,або вивільняється.

Момент на зубчастому колесі визначається за формулою:

(4.2.56)

Він і врівноважується моментом Т_р, що діє на зубчате колесо зі сторони різьби вала та моментом тертя на поверхні дотикання храпового колеса та фланця зубчастого колеса, тобто:

(4.2.57)

(4.2.56)

(4.2.57)

В цих рівняннях:

d - середній діаметр різьби валу;

α - кут підйому різьби по середньому діаметру;

ρ' - приведений кут тертя в різьбі, що визначається по формулі:

(4.2.58)

де f₁ - коефіцієнт тертя в різьбі;

- кут профілю різьби (для трапецеїдальної різьби = 30°)

D - середній діаметр контактуючих торцевих поверхонь зубчастого колеса та храпового колеса.

Примітка: величини D, d, α задають довільно, а після визначення проводять перевірку на міцність та питомий тиск валу та елементів гальма f - коефіцієнт тертя на цих поверхнях. Підставляємо ці вирази у рівняння (4.2.57) і розв'язуємо відносно , В результаті отримуємо величину осьового зусилля:

Після визначення необхідно перевірити величину питомого тиску на робочих поверхнях тертя.

Рис. 4.2.25. Автоматичне осьове гальмо з роз'ємними робочими поверхнями