2. Шпили– лебедки с фрикционным барабаном [1], с. 200-201.

Ш пиль– это лебедка с фрикционным барабаном (рис.6.29). Канат, соединенный с грузом, не закрепляется на барабане, а сцепляется с ним силой трения, возникающей между поверхностью барабана и несколькими витками каната, намотанными на него, и он удерживается от проскальзывания относительно небольшой силой S_СБЕГ , прикладываемой к сбегающей ветви.

28. Шпили– лебедки с фрикционным барабаном

Это позволяет работать с канатом, имеющим большую длину при малых размерах барабана. Тогда натяжение набегающей ветви каната, соединенной с грузом,

S_НАБ = S_СБЕГ е^fα ,

где f - коэффициент трения между канатом и барабаном: f = 0,12.. .0,15 - при гладком барабане и f = 0,15.. .0,2 -при барабане, имеющем на своей поверхности невысокие продольные ребра;

α - угол обхвата барабана канатом, рад.

О бычно барабаны шпилей делают переменного диаметра, с минимальным значением в середине, чтобы обеспечить постоянное сбегание каната к центру барабана. Элемент каната, натянутого с силой S, при элементарном угле обхвата dα, создает радиальную силу dN = Sdα. Сила dN sin φ (рис.6.30) стремится передвинуть канат к центру барабана (на минимальный диаметр). Здесь φ угол между осью вращения и касательной к поверхности барабана, проведенной в точке касания каната с барабаном. Сила трения между канатом и барабаном f dN cos φ препятствует этому передвижению.

29. Схема действия сил на барабане шпиля

Для того чтобы канат перемещался вдоль оси барабана, результирующая сила, сдвигающая канат, должна быть больше нуля, т.е. dN sin φ — dN f cos φ > 0, что возможно, если угол φ больше угла трения ρ = arctg f. Проскальзывание каната при его перемещении к минимальному диаметру барабана приводит к повышенному изнашиванию и каната, и поверхности барабана.

3. Элементы грузоподъёмных машин. Остановы и тормоза.

Механизмы грузоподъемных машин должны иметь надежные тормозные устройства: в механизмах подъема обеспечи­вающие остановку груза и удержание его в подвешенном состоянии с заданным запасом торможения, а в механизмах передвижения и поворота - торможение до полной остановки на установленной длине тормозного пути.

Тормозные устройства подъемно-транспортных машин классифицируют по следующим признакам:

1) по конструктивному выполнению рабочих элементов:

колодочные тормоза - с рабочим элементом в виде колодки, трущейся по наружной или внутренней поверхности тормозного барабана (шкива);

ленточные - с рабочим элементом в виде гибкой ленты, трущейся по тормозному барабану;

дисковые - с рабочим элементом в виде целого кольцевого диска или отдельных сегментных колодок (тормоз с осевым нажатием);

конические - с рабочим элементом в виде конуса (тормоз с осевым нажатием).

2) по принципу действия:

автоматические тормоза (с электромагнитным, электрогидравлическим приводом, а также замыкаемые весом транспортируемого груза и т.п.), замыкающиеся одновременно с отключением двигателя механизма, на котором установлен тормоз;

управляемые тормоза, замыкание или размыкание которых проводится при воздействии на орган управления;

3)по назначению:

стопорные тормоза, производящие остановку механизма;

спускные тормоза и регуляторы скорости, ограничивающие скорость движения в определенных пределах и действующие в течение всего периода работы соответствующего механизма;

4) по характеру действия силы, управляющей тормозом:

нормально-замкнутые тормоза, замыкание которых создается постоянно действующей силой (от пружины, весом замыкающего груза и т.п.), а размыкание, происходящее одновременно с включением привода механизма, при приложении силы управления тормозом;

нормально-открытые тормоза, размыкаемые с помощью постоянно действующей размыкающей силы и замыкаемые при приложении силы управления тормозом.

Особыми типами тормозов являются:

тормоза грузоупорные (замыкаемые весом перемещаемого груза), а также центробежные, замыкаемые силой инерции вращающихся специальных тормозных грузов;

гидродинамические, действие которых основано на использовании силы сопротивления жидкости вращению ротора, снабженного лопатками;

вихревые тормоза (тормозные генераторы), использующие вихревые токи, наводимые магнитным потоком в роторе тормоза для создания тормозного момента;

электромагнитные порошковые тормоза, использующие для тормо­жения сопротивление сдвигу намагниченных частиц порошка.

Тормозной шкив обычно устанавливают на быстроходном валу механизма, где действует наименьший крутящий момент и, следовательно, требуется малый тормозной момент. В этом случае в качестве тормозного шкива используется полумуфта соединения двигателя с редуктором, которая находится на валу редуктора.