2. Расчет тормоза с приводом от электромагнита типа мп и мо.

Н а рис. 1.32 изображена расчетная схема колодочного тормоза ТКТ. Замыкание тормоза проводится силой Р_о сжатой основной пружины 1. Для обеспечения отхода колодок от тормозного шкива применена вспомогательная пружина 2, сила которой Р_в принимается в пределах 20…60 Н в зависимости от размера тормоза.

31. Расчетная схема колодочного тормоза ТКТ с пружинным замыканием

При заданном тормозном моменте результирующая сила Р основной и вспомогательной пружин, действующая одинаково на оба рычага (P*l =N*l₁ откуда P =N*l₁ / l и М_Т = N*f*D откуда N = М_Т /(f*D)) определяется из уравнения

Р = Ро – Рв = M_Т l₁ /(f D η l),

где f - коэффициент трения; η - КПД рычажной системы, учитывающий потери на трение в шарнирах: для тормозов с подводом смазки к шарнирам η = 0,9 — 0,95; D, l, l₁ - размеры по рис. 1.32.

Максимально допустимый установочный зазор ε между колодкой и шкивом (из соотношения сторон подобных треугольников образованных вертикалью и стойкой тормоза )

ε = k₁ h_м l₁ / (2 l),

где h_м - ход якоря электромагнита; k₁ - коэффициент возможного использования хода якоря.

3. Расчет тормоза с электрогидравлическим приводом.

При заданном тормозном моменте М_Т необходимую силу замыкающей пружины определяют из условия равновесия элементов рычажной системы тормоза (см. рис. 1.7). Горизонтальную силу замыкания Р, приложенную к верхнему шарниру тормозных рычагов, определяют по той же зависимости, что и для тормоза с приводом от электромагнита.

Из условия равновесия верхнего рычага, соединяющего правый рычаг с замыкающей пружиной и со штоком толкателя, определяют необходимую силу сжатия пружины Р_п:

P a = Р_п c ,

Р_п = P a / c ,

Р_п = M_T l₁ a /(f D l c η) ,

где P = М_Т l₁ / (f D l η) – горизонтальная сила замыкания, приложенная к верхнему шарниру тормозных рычагов (формула 7.5).

При определении величины Р_п не учтены вес подвижных элементов толкателя (поршня и штока) и собственный вес верхнего рычага, поскольку их влияние на величину Р_п незначительно. При размыкании тормоза сила толкателя Р_Т преодолевает силу сжатия пружины Р_п; при этом Р_Т = Р_п с/е (из уравнения Р_Т е = Р_п с).

Необходимый ход штока толкателя h_T рассчитывают на основе равенства величин: работы, совершаемой сила толкателя Р_Т на размере его хода h_T , и работы двух рабочих сил тормоза N (силы нажатия колодки на шкив) на размере хода ε рабочего элемента по уравнению

2 N ε / η= P_T h_T k₁.

На рис. 1.7 размер h_T - полный ход штока, указанный в паспорте; размер h - установочный рабочий ход штока.

Жесткость рычажной системы необходимо проверять расчетом. Суммарная деформация рычажной системы независимо от вида привода не должна быть более 10 % нормального хода штока.

Расчет тормозных рычагов на прочность ведут по изгибающему моменту М от силы Р в опасном сечении рычага:

σ = k_Д M / W< [σ ] = 0.6 σ_Т ,

где W - момент сопротивления изгибу рассчитываемого сечения рычага; k_Д - динамический коэффициент, учитывающий характер изменения приложенной силы при замыкании тормоза в зависимости от типа привода колодочного тормоза.

2. Расчет ходовых колес

Расчет ходовых колес проводят по рекомендациям ОСТ 24.099.44-82. При точечном контакте напряжения смятия (МПа)

При линейном контакте

где k - коэффициент, зависящий от отношения радиуса закругления головки рельса r к диаметру поверхности катания колеса D = 2R (рис.8.32), принимаемый по следующим рекомендациям:

Значения r/D	Значения k	Значения r/D	Значения k
0,3	0,176	1,0	0,119
0,4	0,157	1.1	0,117
0,5	0,143	1,2	0,113
0,6	0,137	1,3	0,111
0,7	0,133	1,4	0,108
0,8	0,127	1,5	0,107
0,9	0,123	1,6	0,105

k_f - коэффициент, учитывающий влияние тангенциальной нагрузки (силы трения) на напряжение в контакте, принимаемый в зависимости от условий работы крана и скорости его передвижения: в закрытых помещениях при v < 2 м/с значение k_f = 1,05; при v≥ 2 м/с, k_f = 1,07; на открытых площадках k_f = 1,07;

k_Д - коэффициент динамичности пары колесо - рельс, k_Д = 1 + av, v - номинальная скорость передвижения, м/с; а - коэффициент, зависящий от жесткости кранового пути с/м; для рельсов на шпалах на балласте а = 0,1; для рельсов на металлических балках а = 0,15; для рельса на железобетонных балках а = 0,20; для рельсов на массивных фундаментах а = 0,25;

D - диаметр поверхности катания ходового колеса, см;

b - рабочая ширина головки рельса без учета закруглений, см;

k_H - коэффициент неравномерности распределения нагрузки по ширине рельса, зависящий от перекоса колеса относительно рельса, обусловленного состоянием подкранового пути, погрешностями в установке колес и т.п. Его среднее значение принимают k_H= 2; при опирании кранов на балансирные тележки k_H = 1,5;

F - максимальная статическая нагрузка на ходовое колесо, кН;

[б_N] - допускаемое напряжение при приведенном числе оборотов N за срок службы

[бо] - допускаемое напряжение для кованых и штампованных колес при N ≤ 10⁴.

Для увеличения долговечности ходовых колес и катков следует проводить термообработку поверхности катания, с глубиной закаленного слоя не менее приведенных в следующих рекомендациях:

Диаметр поверхности катания, мм Глубина закаленного слоя, мм

От 200 до 250 10

"320 "560 20

" 630 " 900 30

1000 40

Наиболее высокое качество характерно для колес из стали 65Г с сорбитной микроструктурой закаленного слоя. Колеса изготовляют штамповкой с прокаткой беговой дорожки.

Расчетные сроки службы ребордных ходовых колес можно обеспечить только в том случае, если перекос ходовых колес в горизонтальной плоскости не больше 0,005. При перекосе, превышающем это значение, колеса быстро выходят из строя в результате изнашивания реборд.

Приведенное число оборотов колеса за срок службы

N = θ N_c ,

где Nc - полное число оборотов колеса за срок службы;

Nc = 36 10⁴ Т_маш ,

v_c - усредненная скорость передвижения колеса, м/с;

v_c = β v

где β - коэффициент, зависящий от отношения времени неустановившегося движения t_H (суммарное время разгона и торможения) к полному времени передвижения t.

T_маш – машинное время работы колеса (в часах) за срок его службы. Для ходовых колес ориентировочный срок службы устанавливают в зависимости от группы режима работы механизма:

Группа режима работы 1М-2М ЗМ-4М 5М-6М

Срок службы, лет 12 8 5-4

θ - коэффициент приведенного числа оборотов

где N₁, N₂, ..., N_i - число оборотов колеса под нагрузкой F₁,F₂ ,…, F_i соответственно.

N₁ = h₁

где h₁ - число часов передвижения крана со скоростью v, м/мин.