8.2 Описание установки реактивно-управляемого тормоза

Установка (рисунок 4.1) состоит из электродвигателя, ротор 1 которого имеет два выходных конца вала, опирающихся на подшипники 2, установленные на общей раме с тормозом. Тормозной шкив 3 закреплен на конце вала ротора 1. Рычаги 4 тормоза шарнирно установлены на общей раме и снабжены шарнирно соединенными тормозными колодками 5, прижатие которых к шкиву обеспечивает тормозная пружина 6 через тягу 7, звено 8 и тягу 9.

1 − Ротор электродвигателя; 2 − подшипник; 3 − тормозной шкив; 4 − рычаг колодки тормоза;

5 − Колодка; 6 − тормозная пружина; 7, 9 − тяги; 8 − звено; 10 − статор электродвигателя;

11 − Поводок; 12 −палец; 13 − маятник; 14 − ось маятника; 15 − рычаг маятника

Рисунок 4.1 − Кинематическая схема реактивно-управляемого двухколодочного тормоза

Статор 10 электродвигателя соединен поводком 11 с пальцем 12, который при включении электродвигателя поворачивает маятник 13 на оси 14 и рычаг 15 относительно его шарнира. При этом конец рычага 15 поднимает тягу 7, сжимает пружину 6, поворачивает звено 8, разводит рычаги 4 с тормозными колодками 5.

При выключении электродвигателя исчезает реактивный момент его статора, поводок 11 и рычаг 15 опускаются под действием собственного веса, что позволяет пружине 6 через тягу 7, звено 8, тягу 9 и рычаги 4 прижать колодки 5 к тормозному шкиву 3. Тормоз приведен в исходное нормально замкнутое состояние.

4.3 Вывод рабочих формул для исследования работы установки

Для обеспечения необходимого тормозного момента нажатие каждой колодки двухколодочного тормоза

, (4.5)

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

, (4.6)

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 (4.5) и (4.6) при указанных оптимальных соотношениях размеров колодки дает минимально необходимый диаметр тормозного шкива

. (4.7)

Для требуемого нажатия колодки на шкив N усилие сжатой тормозной пружины

, (4.8)

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

, (4.9)

где a₁, a₂, a₃, a₄ − размеры рычагов (рисунок 4.1), мм; η − КПД рычажной передачи, (η = 0,9...0,95).

При растормаживании тормоза пружина должна иметь осадку

, (4.10)

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

При этом усилие дополнительно поджатой пружины при ее жесткости Z составит

. (4.11)

Следовательно, для растормаживания тормоза статор электродвигателя должен сжать пружину на величину осадки (4.10) усилием (4.11).

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

, (4.12)

где R − длина поводка (расстояние между продольными осями вала электродвигателя и пальца поводка), м; M − номинальный момент электродвигателя, определяемый по формуле (4.3), 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 4.1):

. (4.13)

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

. (4.14)

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