2.4.3. Розрахунок колодкових гальм

Визначимо необхідний гальмівний момент, який дорівнює крутному моменту від сили тяжіння вантажу, що піднімається, зведений до валу двигуна з врахуванням коефіцієнту запасу гальма (рис. 1.16, а):

.

(1.52)

Коефіцієнт запасу гальмування вибирають залежно від режиму роботи та класифікації механізму, .

Колодкові гальма а) б) а – з електромагнітом; б – з електрогідроштовхачем Рис. 1.16

Діаметр гальмівного шківа в мм визначається в залежності від гальмівного моменту

,

(1.53)

де – допустимий питомий тиск між фрикційною накладкою і гальмівним шківом, ;

– коефіцієнт тертя між фрикційною накладкою та гальмівним шківом, .

Розрахунковий діаметр заокруглюють до стандартного значення.

Визначимо силу тертя між колодкою та гальмівним шківом (для двоколодкового гальма) із відношення:

.

(1.54)

Сила натискання колодки на шків

.

(1.55)

Визначимо необхідну силу на кінці важіля із умови рівноваги моментів:

,

(1.56)

де і – розміри плеч важіля, наближено приймаються:

;

.

Знайдемо потрібні розміри колодок (рис. 1.16, б).

Висота колодки , що відповідає куту обхвату колодкою гальмівного шківа .

Ширина колодки:

.

(1.57)

Для колодкового гальма з електромагнітом типу МО (рис. 1.16, а) визначимо необхідний момент електромагніту, Нм

.

(1.58)

де – радіальний зазор між колодкою і шківом, ;

– ККД важільної системи, ;

– кут повороту якоря електромагніту в рад., .

Затим із каталогу вибирається електромагніт типу МО та його розміри і параметри:

табличний момент ;

плече штока ;

момент сили від маси якоря ;

кут повороту .

Потрібна розрахункова сила основної замикаючої пружини , буде:

,

(1.59)

де – сила допоміжної пружини, .

Для колодкового гальма з електрогідроштовхачем (рис. 1.16, б) визначимо силу замикаючої пружини

,

(1.60)

де і – плечі, ; .

Необхідна тягова сила на штоці електрогідроштовхача при розмиканні колодок буде:

,

(1.61)

де – плече електрогідроштовхача.

2.4.4. Шляхи удосконалення конструкцій гальм. Техніка безпеки

Гальмо в машині повинно забезпечувати надійну і безпечну роботу, не створювати небезпечних динамічних навантажень і сприяти підвищенню продуктивності за рахунок раціонального використання машинного часу. Як правило, при гальмуванні динамічні навантаження перевищують пускові. Крім того, на динамічні навантаження механізму впливає місце розміщення гальма в приводі. Тому слід робити динамічні розрахунки для різних варіантів розміщення гальма, за винятком механізму підйому, де місце його встановлення визначено нормами техніки безпеки.

Подальше вдосконалення гальм може відбуватися за такими напрямами:

1. Зниження маси гальма за рахунок раціональної конструкції та вдосконалення привода.

2. Поліпшення динамічних характеристик гальм – зниження динамічного моменту інерції шківа, раціональний вибір жорсткості пружин і важільної системи, визначення раціональної тривалості замикання гальма і зазора у фрикційних парах.

3. Підвищення надійності гальм шляхом вибору раціональних конструкцій, забезпечення автоматичного регулювання зазорів між поверхнями тертя, синхронізації роботи гальма з двигуном.

4. Сталість гальмівного моменту.

5. Дистанційне керування гальмівним моментом і оснащення гальм вимірниками гальмівних моментів.

6. Підвищення працездатності гальм шляхом застосування якісніших фрикційних матеріалів.