2.1.4. Тормозные устройства
|
Тормозные устройства снижают или полностью прекращают движение выходного звена (рабочего органа или движителя) механизма или машины в результате создания тормозного момента. По назначению тормозные устройства разделяют на стопорные, полностью предотвращающие движение выходного звена-тормоза, и ограничивающие, снижающие скорость его движения до требуемой величины - фрикционы. Последние действуют только за счет сил трения, прикладываемых в определённые промежутки времени или постоянно, с целью регулировки скоростного режима. |
По принципу действия и конструкции рабочих элементов различают зацепляющие, фрикционные и клиновые тормозные устройства. Первые выполнены в виде зубчатых колёс с наклонным зубом специальной формы, называемых храповыми. Форма и расположение зубьев дают возможность стопорить вращение храпового колеса в одном из направлений при введении между зубьями стопора, называемого собачкой. Вторая группа тормозных устройств (фрикционные) более разнообразна. Тормозные детали в ней выполнены из фрикционных материалов и имеют форму колодок, лент, дисков цилиндрической и конусной формы (Рис.2.7).
Рис. 2.7. Колодочный тормоз нормально-замкнутого типа:
а) принципиальная схема:
1 – тормозной шкив; 2 – тормозные колодки;
3 – рычажно-стержневой механизм; 4 – замыкающая пружина;
5 – размыкающий электро-гидро толкатель (стрелки указывают
направление нагнетания масла при включенном электродвигателе);
б) расчетная схема;
из
условия Σm0=0
замыкающее усилие составит 
,
где N – усилие прижатия; f – коэффициент трения тормозных
колодок о тормозной шкив
Третью группу составляют тормозные устройства клинового типа с рабочими элементами в форме шариков, роликов, эксцентриков, втягиваемых при определенных условиях в зазоры клиновой формы и производящие таким образом режим стопорения.
Управление тормозным устройством бывает ручное, автомагическое, а конструкция управляющего устройства: механическая (рычажная, винтовая и червячная), электромеханическая (электромагнитная, в том числе с рычажной системой), электрогидромеханическая в виде электрогидротолкателей с рычажной системой: гидромеханической или пневматической.
Тормозные устройства решают задачи создания или снятия тормозного усилия. В связи с этим различают:
- нормально замкнутые тормоза, при включении которых снимается постоянное действующее тормозное усилие, создаваемое обычно пружиной замыкания;
- нормально-разомкнутые тормоза, при включении которых создаётся постоянно действующее тормозное усилие;
- комбинированные тормоза.
2.1.5. Стержневые механизмы
|
Стержневые механизмы (шарнирно-стержневые механизмы) – механизмы, состоят из прямолинейных стержней, соединенных шарнирами. Их разделяют на шарнирные и рычажные. Разделение проводят по виду кинематических пар, осуществляющих соединение звеньев в один контур: при всех вращательных парах имеем шарнирный механизм, при наличие хотя бы одной поступательной пары – рычажной. Стержневые механизмы наиболее широко используются в приводе рабочего оборудования. |
Лучшими функциональными возможностями и более высокой степенью надежности обладают механизмы, структурные схемы которых не имеют избыточных связей. Наличие или отсутствие последних определяется числом и знаком внешних подвижностей (W) структурной схемы. При W=0 структурная схема не имеет избыточных связей.
Внешняя подвижность определяется по формуле Малышева:
-
для пространственных механизмов,
–
для
плоских механизмов,
где n – число элементов конструкции;
P – число кинематических пар i-го класса;
q – число местных подвижностей внутри схемы.
Местная подвижность – это возможность вращения элемента вокруг своей продольной оси. Местная подвижность равна единице при соединении элемента с другими элементами только двумя сферическими шарнирами в пространственных механизмах и двумя плоскими шарнирами – в плоских.
Имеющийся опыт анализа и поиска новых конструктивных схем рабочего оборудования строительных машин показал эффективность использования при этом графов и матриц их кинематических схем.
Граф и матрица – форма структурного отражения механизма.
В графах звенья механизма размещены в вершинах (точках), а узлы их соединения обозначены отрезками прямых.
Матрицы выполнены в форме квадратного поля, отражающего по вертикали и горизонтали нумерацию звеньев механизма, с указанием внутри поля видов кинематических пар, их соединяющих. Звенья пронумерованы в соответствии с кинематической схемой, а вид соединений обозначен буквами:
Р – плоский шарнир с одной степенью свободы,
К – крестовый шарнир с двумя степенями свободы,
С – сферический шарнир с тремя степенями свободы.
На рис.2.8 представлены схемы рабочего оборудования нескольких видов СМ, дан расчет их внешней подвижности и проведено построение их матриц. Матрицы схем рабочего оборудования используют для аналитического анализа его возможных конструктивных исполнений.
Рис. 2.8. Схемы рабочего оборудования СМ
Рассмотренные механизмы, объединенные соответствующим образом, составляют трансмиссию СМ, являющуюся частью ее привода. Изображение привода, имеющего механическую трансмиссию, называют его кинематической схемой.
|
|
|
|
|
|