4.2.5. Назначение, классификация, конструкция и применение тормозов в машинах и артиллерийской технике

Тормоза – комплекс устройств для снижения скорости движения или для осуществления полной остановки машины или механизма, а в подъемно-транспортных машинах также для удержания груза в подвешенном состоянии.

По принципу действия тормоза подразделяются на механические (фрикционные), гидравлические и электрические (электромагнитные, индукционные и т.д.).

По конструктивному выполнению рабочих элементов различают тормоза колодочные, ленточные. Дисковые, конические и др.

Наибольшее применение в машинах и механизмах находят колодочные тормоза с внешними колодками, расположенными на качающихся рычагах (подъемно-транспортные машины, трамвайные, ж.д. поезда и др.). В автомобилях применяются колодочные тормоза с внутренними колодками (рис. 4.17).

Рис.4.17

В ленточных тормозах вместо колодок используется гибкая лента, охватывающая барабан, что позволяет повысить момент трения, возрастающий с увеличением угла обхвата (механизмы подъема, передвижения и поворота грузоподъемных машин и др.).

В дисковых тормозах момент трения создается в результате прижатия дисков, вращающихся вместе с валом механизма, к закрепленным дискам. Этими тормозами можно получить высокие значения момента трения, возрастающего с увеличением числа дисков, они отличаются компактностью и широко применяются в автомобилях.

Перспективны дисково-колодочные тормоза. Применяются также грузоупорные тормоза, в которых тормозной момент создается действием поднимаемого груза (лебедки, эскалаторы и т.п.), и скоростные тормоза – для регулирования скорости, которые могут быть центробежными, гидравлическими, индукционными порошковыми.

Для обеспечения малых размеров тормоза и меньшей мощности его привода с одновременным получением больших тормозных моментов применяют фрикционные материалы, которые приклеивают или приклепывают к рабочим элементам тормоза.

Для управления тормозами служит привод, который может быть механическим (ручным), гидравлическим, пневматическим, электромеханическим, электромагнитным и т.п.

Тормозные устройства различной конструкции широко применяются и в артиллерийской технике. Это, прежде всего, в транспортных и грузо-подъемных машинах, в колесах ходовой части артиллерийских орудий, в редукторах подъема и поворота боевых машин РСЗО, в механических прицелах и т.д.

Расчет тормозов сводится к определению тормозного момента, по величине которого рассчитывается конструкция тормоза.

Например, для механизма подъема груза краном тормозной момент определяется из условий надежного удержания груза на весу и статическом состоянии по формуле

М_Т ≈ к_т ∙ М_{Т ст.}, (4.17)

где к_т ≈ 2…20 – коэффициент запаса торможения;

М_{Т ст.} = - статический момент на тормозном валу от веса поднимаемого груза.

Здесь: F_max – максимальное усиление на барабан лебедки;

D_Б – диаметр барабана;

η – КПД редуктора;

ί_Р – передаточное отношение редуктора.

Для остановки поворотной части крана тормозной момент определяется по формуле.

М_Т = (М_ИН + М_ук + М_В) , (4.18)

где М_ИН, М_УК, М_В и М_ТР – моменты для преодоления сил инерции, уклона местности, от ветровой нагрузки и от трения в опорно-поворотном устройстве, которые рассчитываются по соответствующим зависимостям.