Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги из ГПНТБ / Электрические подъемные установки учебное пособие для студентов горных вузов проф. В. Б. Уманский ; под редакцией Барамидзе К. М. 1960- 20 Мб

.pdf
Скачиваний:
5
Добавлен:
30.10.2023
Размер:
21.47 Mб
Скачать

246 Тормозные устройства

рычаг 4 со Штангой 5. При перемещении штанги 5 вверх, стойки 3 сходятся, поворачиваясь вокруг шарниров 6 и колодки прижи­ маются 'К тормозному ободу 1; при перемещении штанги 5 вниз происходит растормаживание машины. При расторможенной машине зазор между колодками и ободом не должен превышать

1—2 мм, регулирование этого зазора при наладке тормоза произ­ водится тягой 7, имеющей на обоих концах соответствующую резьбовую нарезку.

Рис. 145. Тормоз с поступательно перемещающимися колодками

В тормозе с поступательным перемещением колодок 2 (см.

рис. 145) сегменты 3 соединяются с тормозной штангой 9 при

помощи рычага 8, вала 12 и двухплечевого рычага 13. Для под­ держания сегментов служат стойки 4 и 7, шарнирно связанные сними.

При перемещении штанги 9 вверх вал 12 рычагом 8 повора­ чивается по часовой стрелке, при этом колодки тягами 11 и 11',

а также рычагом 5 и тягой 6 перемещаются к тормозному ободу 1. Как видно из чертежа, перемещение сегментов 3 происходит по­ ступательно. При движении штанги 9 вниз колодки расходятся; для обеспечения одинакового отхода колодок с обеих сторон тор­ мозного обода установлен упор 10.

На рис. 146 представлена более современная конструкция

исполнительного органа с поступательным перемещением коло­ док; в ней количество шарниров мейьше, чем в предыдущей кон­ струкции, однако при прочих равных условиях требуется более Мощный привод.

Исполнительный орган тормоза

247

Втормозах с угловым перемещением колодок угол обхвата

меньше, чем при поступательном перемещении; в первом случае

он составляет 60—70°, во втором 90—110°.

Втормозах с поступательным перемещением давление рас­

пределяется более равномерно по поверхности колодок, в связи

счем и уменьшается их износ, кроме того, при прочих равных

Рис. 146. Тормоз с поступательным

перемещением тормозных ко­

лодок (третий

тип):

1 — тормозная штанга; 2 — угловые рычаги; 3 — вертикальная тяга; 4 — горизонталь­

ные тяги; 5 — тормозные сегменты; 6 — шарнирная стойка; 7 — упоры

условиях, они развивают больший тормозной момент, чем тор­ моза с угловым перемещением.

Недостатком тормозов с поступательным перемещением яв­ ляется сложность рычажной передачи и связанное с этим услож­ нение регулировки.

Тормоза с угловым перемещением применяются в подъемных машинах, выпускаемых заводом имени 15-летия ЛКСМУ, а тор­ моза с поступательным перемещением — в более крупных подъ­ емных машинах, выпускаемых НКМЗ.

Проверочный расчет тормоз ного устройств а. Целью проверочного расчета является выявление соответствия тормозного момента, развиваемого тормозом, с требованиями; правил технической эксплуатации (ПТЭ).

248 Тормозные устройства

Согласно ПТЭ тормозное усилие, развиваемое предохрани­ тельным или рабочим тормозом, должно равняться не менее чем

трехкратному значению статической нагрузки машины. При не­ уравновешенной системе подъема наибольшее статическое уси­ лие определяется по формуле

FCTmax = ^Q+p/f.

Покажем на конкретных примерах, как производится подсчет тормозного усилия для обеих конструкций исполнительных орга­ нов тормоза.

I—г*1250-~\

Рис. 147. Схема тормозного устройства с угловым перемещением колодок

На рис. 147 дана схема тормозного устройства с угловым пе­ ремещением колодок, со всеми размерами рычагов. Вес тормоз­

ного груза

= 850 кг.

 

 

 

 

 

Тормозное усилие, развиваемое тормозным грузом, опре­

деляется по формуле

 

 

 

 

 

 

т

б •

д • ж

 

 

где

f—коэффициент

трения,

деревянных

колодок

 

о тормозной обод барабана. Согласно ПТЭ

 

его значение принимается равным 0,35;

а, г, е, б, д,

тц — к. п. д.

рычажной передачи,

равный 0,85;

ж — размеры плеч

рычагов согласно рис. 147.

Подставляя в формулу значение всех величин, получим

Р _ 850 X 1700 X 1250 X 2650 X 0,35 X 2 X 0,85

_

Кг”

Гт —

500X260X2350

 

На рис. 148 дана схема тормозного устройства с поступатель­

ным перемещением колодок; в данном случае тормозное усилие может быть определено по формуле ,

р От • я • г • ж • f • . 2

т

б • д • е

Исполнительный орган тормоза

249

Подставляя в последнюю формулу значения величин согласно рис. 148, получим

Р _ 600 X 1700 X 1250 X 1600 X 0.35 X 0,85 X 2 _

т~ 500 X 260 X 400 — шюкг.

Если -не будет удовлетворено условие, что

то необходимо увеличить вес тормозного груза.

Qr = 600кг

Рис. 148. Схема тормозного устройства с поступа­ тельным перемещением колодок

В представленных конструкциях тормозов предохранительное торможение осуществляется тормозным грузом, а рабочее тор­

можение — сжатым воздухом, впускаемым в тормозной ци­

линдр ТЦ.

Проверим, в какой степени обеспечено условие ПТЭ, если торможение осуществляется сжатым воздухом при неподвижном тормозном грузе, если диаметр цилиндра dn— 30 см и давление

воздуха в цилиндре

Р = 6 ашм, размеры рычагов согласно

рис. 147.

 

 

Усилие на штоке цилиндра составит

п

302 - 3,14 - 6

 

Р=------ i------— 4250 кг.

 

4

 

Тормозное усилие, развиваемое рабочим тормозом:

Л

Р- а • г • е •

0,35 • 0,85 • 2

(а + б)

• д • ж

 

4250X1700X1250X2650X0,35X0,85X2

10625

кг.

(1700 + 500)

X 260 X 2350

 

 

250

Тормозные устройства

,

При двухбарабанных машинах обычно каждая пара колодок

имеет самостоятельный привод. Согласно ПТЭ каждый привод должен развивать тормозное усилие не менее 1,2 статического усилия одной ветви каната, создаваемое весом порожнего сосуда

и отвесом каната.

Защита против срабатывания колодок. Тор­ мозные колодки с течением времени срабатываются. Зазор между колодками и тормозным ободом в положении «Отторможено»

Рис. 149. Блокировка рабо­

Рис. 150. Устройство,

пока­

чего тормоза при

износе

занное на рис. 149 в

поло­

тормозных колодок в тор­

жении «блокировка срабо­

мозном

устройстве

Крама­

тала»

 

торского

машиностроитель­

 

 

 

ного завода

 

 

 

увеличивается. Соответственно увеличивается рабочий ход тор­ мозного привода (например, поршня в цилиндре на рис. 148) во время торможения. При значительном износе колодок может ока­ заться, что предельно допускаемый конструкцией привода ход

поршня окажется недостаточным, чтобы произвести полное тор­ можение.

Поэтому в процессе эксплуатации подъемной установки необ­ ходимо систематическое наблюдение за состоянием колодок. Время от времени должно производиться укорочение тяги, сое­ диняющей между собой колодки (тяга 7 на рис. 144), для чего

предусмотрены специальные гайки, а затем и замена колодок

новыми.

Чтобы исключить возможность работы подъемной установки при сильно сработанных колодках, когда привод тормоза не мо­ жет обеспечить полного торможения, обычно предусматривается

специальная блокировка.

Привод тормоза

251

Большей частью она устраивается в виде контакта, включен­ ного в цепь тормозного электромагнита и размыкающегося в слу­ чае, если во время торможения тормозная балка поднимается выше заданного предела, что как раз и укажет на недопустимый износ колодок. Разрыв цепи тормозного электромагнита приво­ дит к включению предохранительного тормоза. Таким образом, здесь в случае чрезмерного износа колодок происходит включе­ ние предохранительного тормоза.

Наряду с этим в тормозном устройстве Краматорского маши­ ностроительного завода при износе колодок блокируется руко­

ятка

рабочего тормоза. Схема блокировки показана на

рис.

149.

Шток 3, действующий на тормозную балку, несет на себе палец 6, перемещающийся в прорезе тяги 5. Если при торможе­ нии шток 3 поднимается слишком высоко, что будет иметь место при чрезмерном износе колодок, то палец 6, дойдя до конца про­ реза, потянет за собой тягу 5, которая повернет собачку 4. При этом упадет защелка 2 и заблокирует рычаг 1, связанный с ра­ бочей тормозной рукояткой. На рис. 150 показана схема этого

устройства в заблокированном положении. Таким образом, здесь в случае чрезмерного износа колодок машинист будет лишен воз­ можности оттормозить машину, и это напомнит обслуживающему персоналу о необходимости сменить колодки.

ПРИВОД ТОРМОЗА

В очень небольших подъемных машинах (лебедках) можно встретить тормозные системы с мускульным приводом при по­ мощи рычага или ножной педали. Для получения более надеж­ ного торможения в этих случаях мускульная сила большей ча­

стью применяется для оттормаживания машины, торможение же производится силой тяжести тормозного груза.

Тормозные системы современных крупных подъемных машин,

как правило, снабжены механическим приводом. Чаще всего для этой цели применяется сжатый воздух или масло под давлением.

Привод представляет собой цилиндр, поршень которого свя­ зан с тормозными рычагами.

Аккумулирование сжатого воздуха. Для акку­

мулирования сжатого воздуха обычно предусматривается спе­ циальная установка, которая состоит из компрессора с элек­ трическим приводом и воздухосборника. Пуск компрессора производится автоматически от специального индикатора давле­ ния, который при понижении давления в воздухосборнике ниже заданного-предела (обычно 4—5 рабочих атмосфер) включает

электродвигатель, вращающийся компрессор. Когда давление

252

Тормозные устройства

в воздухосборнике достигнет заданного верхнего предела, тот же индикатор автоматически выключает установку. Таким образом,

давление в воздухосборнике не является постоянной величиной, а колеблется в заданных пределах (рис. 151).

Компрессорная установ­

Рис. 151. График давления сжатого воз­ духа в воздухосборнике

ка тормоза обычно имеет производительность 3 м?1мин при максимальном давлении

6 ат. Если на шахте имеет­ ся сеть трубопровода сжа­ того воздуха, то пользуются этой сетью; тогда компрес­

сорная установка, имеющая­ ся на подъемной установке, запускается в случае пере­

боя подачи сжатого воздуха из шахтного магистрального трубо­ провода.

Аккумулирование масла под давлением. Уст­ ройство для аккумулирования масла под давлением показано на рис. 152.

Рис. 152. Схема масляной аккумуляторной установки

Масло нагнетается в цилиндр 2 с поршнем 3, нагруженным грузом 4, при помощи специального насоса 6. Включение двига­ теля, вращающего насос, производится автоматически от конце­

вого выключателя 5, когда уровень масла в цилиндре, а вместе с ним и поршень понижается до заданного предела. Выключение агрегата происходит, когда поршень достигает своего верхнего положения. Насос подает масло из сточного бака 7, куда посту­ пает отработанное масло из тормозного цилиндра 1.

В установке, показанной на рис.152,* поршень нагружен гру­ зом, концентрически охватывающим цилиндр аккумулятора. Обычно поршень нагружается чугунными дисками.

Привод тормоза

253

Давление масла в цилиндре определяется площадью поршня 3 и величиной его нагружающего груза G

S ’

Во избежание чрезмерно больших грузов для нагрузки пор­ шня необходимо, чтобы площадь последнего была сравнительно невелика. Обычно диаметр поршня берется около 20 см, вес на­ гружающего его груза — около 2500 кг. Тогда давление масла получается около 8 кг/сл2. Так как емкость цилиндра невелика

(количества запасенного в нем масла хватает на два-три тормо­ жения), то включение насоса происходит очень часто. Но это практически не отражается на величине давления масла, так как,

в противоположность установке со сжатым воздухом, расход масла в этом случае на давлении не отражается. Только если между поршнем аккумулятора и его цилиндром появляется зна­

чительное трение, замечается разница в давлении масла при пе­ ремещении поршня вверх и вниз.

В первом случае для перемещения поршня необходим избы­ ток давления масла над статическим давлением поршня, во вто­ ром — часть силы веса груза, нагружающего поршень, расхо­ дуется на его перемещение и лишь оставшаяся часть создает пониженное давление. Таким образом, колебание в давлении

масла в масляном аккумуляторе указывает на неисправность по­ следнего. Эта неисправность большей частью сводится к неудов­ летворительной пригонке отдельных частей аккумулятора. Это же явление имеет место, если для заливки аккумулятора исполь­ зуется масло недостаточной вязкости (с неудовлетворительными смазывающими качествами), например,трансформаторное масло.

Малая емкость масляного аккумулятора является существен­ ным недостатком рассмотренного устройства. При маневрирова­ нии подъемной установки часто приходится производить подряд несколько торможений и оттормаживаний. При этом количество масла, запасенного в цилиндре аккумулятора, может оказаться

недостаточным. Это приводит к некоторой потере времени (около полминуты), в течение которого насос накачивает масло в ци­

линдр аккумулятора или непосредственно в тормозной цилиндр

(если тормозная рукоятка находится в положении впуска масла в этот цилиндр).

Рассмотренная конструкция аккумулятора, как было пока­ зано, не позволяет существенно увеличить емкость цилиндра аккумулятора.

Существуют аккумуляторы другого типа. В них масло нагне­ тается в герметически закрытый резервуар. Находящийся в нем воздух при этом сжимается, чем и обеспечивается необходимое

254

Тормозные устройства

давление масла.

Включение и выключение насоса при таком

аккумуляторе производится в зависимости от давления (подобно включению компрессора, рассмотренному в предыдущем пара­ графе), которое теперь уже, само собою разумеется, непостоян­

но и зависит от уровня масла в резервуаре. Это — недостаток такого аккумулятора. Зато его решающим преимуществом яв­ ляется возможность значительно увеличивать количество акку­ мулируемого масла.

При наличии на руднике сжатого воздуха его можно подвести

к такому аккумулятору, обеспечив этим надлежащее давление масла, не зависящее от его уровня. Включение насоса в этом случае может производиться поплавком.

ВСоветском Союзе аккумуляторы такого типа не выпу­ скаются.

Типы тормозного привода. В настоящее время на подъемных машинах получили распространение два типа тор­ мозных приводов — пневматический и гидравлический (масля­

ный) .

Впневматических тормозах давление сжатого воздуха исполь­ зуется для рабочего (маневрового) торможения. В результате перемещения поршня обеспечивается нажатие колодок. В гид­ равлических тормозах давление масла используется для оттормаживания машины, затормаживание осуществляется тормоз­ ным грузом.

Вобоих типах тормозов для привода предохранительного тормоза всегда используется сила тяжести груза как наиболее надежный источник энергии.

Вгидравлических тормозах рабочий и предохранительный тормоза представлены одной общей конструкцией, но имеется два способа включения — рабочее и предохранительное. Поэтому, когда говорится о наличии рабочего и предохранительного тор­ мозов, имеются в виду лишь различные способы включения одного и того же тормоза.

РЕГУЛЯТОРЫ ДАВЛЕНИЯ

Одно из основных требований, предъявляемых к рабочему тормозу, — возможность дозировки тормозного момента. В про­ цессе управления подъемной машиной может понадобиться не­ большой тормозной момент (например, в период замедления при подъеме груза), более значительный (например, в период замед­ ления при спуске груза) или, наконец, наибольший тормозной момент (например, при застопоривании машины для разгрузки клети). Таким образом, рабочий тормоз должен быть регулируе­ мым.

Регуляторы давления

255

Управление тормозом при помощи простого

трехходового крана. Простейшим аппаратом для управ­

ления рабочим тормозом является трехходовой кран 1, связан­ ный с рукояткой машиниста и устанавливающий приток и вы­ пуск рабочей жидкости (сжатый воздух или масло) в тормозной цилиндр 2 (рис. 153). Усилие на тормозном штоке определяется в этом случае количеством введенной в цилиндр рабочей жидко­

сти, т. е. в конечном счете временем, в течение которого трехходо­ вой кран находится в положении торможения. Желая несколько уменьшить тормозной момент, ма­ шинист должен поставить трех­

ходовой кран в положение «Отторможено» и после того, как не­ которое количество рабочей жид­ кости вытечет, возвратить треххо­ довой кран в нейтральное положе­ ние, при котором тормозной ци­

линдр изолирован как от резер­ вуара рабочей жидкости под

давлением, так и от сточного бака (или от атмосферы при пневмати­ ческом тормозе).

Это наименее совершенный

Рис. 153. Схема управления тор­ мозом при помощи трехходового крана

способ регулирования. Только очень квалифицированный машинист сумеет вовремя уловить

момент, когда нужно поставить рукоятку в нейтральное положе­ ние и зафиксировать этим некоторый промежуточный тормозной

момент.

Недостаточно квалифицированный машинист сумеет на таком тормозе дать лишь полный тормозной момент или вовсе оттор-

мозить машину. Если для выполнения заданного режима тре­ буется некоторый промежуточный момент, то такой малоквали­

фицированный машинист будет то включать тормоз, то опускать его, обеспечивая лишь в среднем заданные условия движения. Машина будет идти «рывками».

Тормоз с трехходовым краном может поэтому рассматри­ ваться как нерегулируемый.

Регулируемый тормоз предлагает автоматическое управление трехходовым краном, при котором возвращение его в нейтраль­ ное положение происходит автоматически, как только тормозной момент достигнет заданного промежуточного значения.

Регуляторы давления с жесткой обратной перестановкой. Для этой цели может быть использовано перемещение тормозного штока. Дело в том, что тормозной момент приблизительно пропорционален деформации колодок.

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ