книги из ГПНТБ / Ревизия, наладка и испытание тормозных устройств шахтных подъемных машин И. С. Найденко.1960 - 16 Мб

ности колодок, непосредственно по тор>мозному ободу 1 (рис. 100). Для этого образец 3 устанавливается "по уровню и отвесу на

вертикальной оси тормозного обода. Затем образец 3 нагру­ жается гирей Р\ и сцепляется нитью с грузиком Gt через откло­ няющий ролик 4.

Тогда

трогание испытываемого образца, г; 0о6 — вес испытываемого образца, г; Рг — вес гири, г.

Рис. 100. Схема определения коэффициента трения колодки о тормозной обод:

Для большей точности определения коэффициента трения

необходимо вырезать три образца из разных тормозных колодок и испытывать их на различных местах тормозного обода.

§ 3. ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОЭФФИЦИЕНТА ПОЛЕЗНОГО ДЕЙСТВИЯ ПЕРЕДАЧИ ТОРМОЗНОГО УСИЛИЯ

Часть приложенной нагрузки при передаче тормозного уси­ лия теряется в элементах рычажной системы тормоза. Для опре­

деления качества передачи тормозного усилия от поршня При­

водного цилиндра к тормозным колодкам принято пользоваться специальным коэффициентом — механическим к. п. д. указанной системы. Причем под понятием механический к. п. д. различные исследователи понимают различный физический смысл, соответ­ ственно методика определения его также различная. Так, Перри,

244

впервые предложивший понятие к. п. д. передачи тормозного усилия т], считал, что механический к. п. д. рассматриваемой си­ стемы есть безразмерный коэффициент, равный отношению ми­ нимального давления Pmin, развиваемого в цилиндре при тор­

можении машины, к среднему давлению в цилиндре Рср при дан­ ном положении поршня, т. е.

Пользуясь к. п. д., определяемым по этому методу, и в на­

стоящее время можно производить оценку состояния тормозного

устройства при определенном положении поршня приводного цилиндра. При определении к. п. д. по методу Перри необходимо

Рис. 101. Схема изменения давления масла в приводном цилиндре при торможении машины

иметь в виду, что по мере уменьшения давления в приводном цилиндре к. п. д. также уменьшается, доходя в пределе до нуля.

Определенный таким образом к. п.д. энергетического смысла не имеет и не представляет собой качественной характеристики всей рассматриваемой механической системы.

Проф. В. Б. Уманский предложил определять к. п. д. передачи тормозного усилия как отношение площади, Ограниченной осью абсцисс (рис. 101) и кривой изменения давления масла при дви­ жении поршня вниз (площадь abcoa), к площади, ограниченной той же осью абсцисс и кривой изменения давления масла в рабо­

Таким образом, к. п.д. передачи тормозного устройства, опре­ деленный по предложению проф. В. Б. Уманского, представляет собой относительную величину работы, затраченной на преодо­ ление вредных сопротивлений движению деталей тормоза. Абсо-

245

лютная же величина работы, затраченной на преодоление этих сопротивлений, представлена площадью, ограниченной кривыми изменения давления при затормаживании и оттормаживании ма­

шины площадью abcdega в соответствующих масштабах Р и Н.

К. п. д., определенный по методу проф. В. Б. Уманского, более

правильно отображает состояние соприкасающихся поверхностей всех подвижных частей тормозного устройства.

Однако механический к. п. д. передачи тормозного усилия от поршня к тормозным колодкам, определенный по методу проф. В. Б. Уманского, не разграничивает процессы (и потери энергии), происходящие в приводе при работе тормоза, и соот­ ветственно не удобен в учете потерь тормозного усилия. Так, расчетный тормозной груз Q? для обеспечения требуемого мо­

мента при торможении машины должен быть увеличен на вели­

чину потери усилия его в тормозной системе. Этого нельзя сде­ лать, пользуясь непосредственно к. п. д., определенным по ме­ тоду проф. В. Б. Уманского. Следует также отметить, что отно­ шение потерь на преодоление сопротивлений к затраченной (или

полученной) работе в данном случае значительно лучше харак­ теризует состояние трущихся поверхностей привода, чем отноше­ ние полученной работы к затраченной. Таким образом, механи­

ческий к. п. д. передачи тормозного усилия при затормаживании машины равен

Учитывая потери при передаче тормозного усилия, требуемый

тормозной груз QT и необходимое минимальное давление масла или воздуха Pmin в сети можно определить:

где Qt и Pmin — тормозной груз и минимальное давление масла или воздуха, определяемые расчетным путем без учета потерь тормозного ^усилия.

По представленной методике при помощи ходографа ДонУГИ и индикатора давления масла (см. рис. 95) произведены изме­ рения механического к. п. д. передачи тормозного усилий на пнев­

матических и гидравлических тормозных приводах подъемных

машин. Результаты замеров представлены в табл. 27.

При определении величины тормозного груза рекомендуется

принимать к. п. д. передачи тормозного усилия при торможении

равным 0,9 при гидравлических и 0,85 — при пневматических тор­

мозных приводах.

246

Таблица 27

бышевуголь

§ 4. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПРИВЕДЕННОЙ МАССЫ ПОДВИЖНЫХ ЧАСТЕЙ ТОРМОЗНОГО УСТРОЙСТВА

Качество рабочего торможения подъемной машины, помимо принципа регулирования тормозного усилия -и конструкции от­

дельных элементов тормозного' устройства, в значительной сте­

пени определяется весом подвижных частей его и величиной силы источника тормозного усилия. Соотношение между двумя указанными силами. определяет ускорение и скорость перемеще­ ния подвижных частей тормозного устройства, а соответственно и время срабатывания тормоза.

Инерционность тормозного устройства наилучше оценивать

■по величине массы подвижных частей его, ‘приведенной к штоку цилиндра рабочего торможения. Подсчет ее довольно трудоемок и почти одинаковый для различных типоразмеров тормозных уст­ ройств. Ниже приводится определение приведенной к штоку при­ водного цилиндра массы подвижных частей тормозного устрой­ ства одной из наибольших отечественных подъемных машин с гидравлическим приводом тормоза БМ.-5. Определение приве­ денной массы подвижных деталей исполнительной части и при­ вода тормоза произведем раздельно. Для тормозных устройств других типоразмеров приведенная масса может быть подсчи­ тана наладчиками по выполнении почти аналогичных расчетов.

1. Определение приведенной к точке А массы стойки AOt и левой тормозной колодки (рис. 102):

а) момент инерции стойки и тормозных колодок

247

лодок до. точки вращения стойки О,..

где 7? =•= 2093 мм — расстояние от точки А до точки Ор Одновременно для расчета можно принять массу правой

стойки и тормозных колодок, приведенную в точку С, равной

тс’ —т'А.

2. Определение массы заднего и переднего валов и тяги АВ, приведенной к точкам А, В и С.

Для упрощения расчета считаем, что в точке А приложена

половина веса заднего вала весом Оз = 590 кг и половина перед­

него вала весом Gs = 500 кг — в точке С:

248

б) приведенная масса в точках В и С:

т'в - —122— = 8 18 — сек2-,

2 • 9,81 м

----- 522— = 44,4 — сек2.

' 2-9,81 м

3. Определение приведенных масс в точках В и С. Учитывая, что одним приводом тормоза управляются две ис­

полнительные части тормоза, приведенные массы в точке В и С

будут равны:

тс”= 2 • 44,4 = 88,8 — сек2

м

и

тв’ = 2 (8,18 4- 57,4) — 111,16 — сек2-

4. Определение приведенной к точке D массы треугольного

рычага BCD.

Как известно, при динамическом исследовании инерции звеньев механизма необходимо учитывать не только положение центра тяжести, но и геометрическую форму каждого звена. Так,

при треугольной форме рычага необходимо производить замеще­ ние массы треугольника массами тв, тс, mDntno, приложен­ ными в четырех точках В, С, D и О.

Определим величину указанных масс из следующих урав­ нений:

тс 4- тв + /По + т0 = /пд;

_L hmc + -5- hmB —\ hmD = 0;

249

Преобразуя это уравнение, получим:

тс + тв + то + то = /мд;

тис + тв — 2mD = 0;

тс + mD — 2тв = 0;

rB’rC'rD~ расстояния от центра тяжести до соответствующих вершин /\BCD, м;

b, h — размеры катетов треугольного рычага, м.

Рис. 103. Схема углового ры­ чага исполнительного органа тормоза

дине катета ВС, т. е. ВК, СК. Тогда:

а) массы, приложенные к точкам треугольного рычага,

равны:

Етс = т'с + тс— 88,8 + 2,42 = 91,22-^- сек2-,

Ътв = т'в + тв = 111,16 + 2,42 = 113,58 сек2-,

250

в) масса исполнительной части тормоза, приведенная в точку D

угольного рычага BCD вокруг точки К, получим:

mD=V2. — сек2.

6. Определение приведенной к точке N массы tnN рычага EMN, имеющего вес Ge = 80 кг, из которых левая часть рычага весит Gn = 12 кг.

251

Аналогично производим определение .приведенной к штоку приводного цилиндра массы подвижных частей привода тормоза, результаты которого сведены в табл. 28.

Таблица 28

Приведен­ ная масса

части и привода тормоза), на штоке привода действует третья масса — масса тормозного груза, равная

Из проделанного и других расчетов можно видеть, что основ­ ную часть (до 90%) приведенной массы подвижных частей се­ рийных тормозов с гидравлическим приводом составляет масса деталей тормозного привода. Меньшая доля (до 10%) приве­ денной массы приходится на исполнительную часть тормоза. Та­

ким образом, наладчик при оценке качества торможения подъем-

252