Вывод рабочих формул для исследования работы установки

Для обеспечения необходимого тормозного момента нажатие каждой колодки двухколодочного тормоза

, (4.5)

где μ − коэффициент трения фрикционной обкладки колодки и шкива (0,35...0,42);
D − диаметр тормозного шкива, м.

По условию ограничения удельного давления на фрикционную обкладку допустимое нажатие колодки

, (4.6)

где − допустимое давление; для тканевой тормозной ленты (ГОСТ 1198-78)
= 0,6 МПа; F − площадь прижатия тормозной накладки к тормозному шкиву, м²; Н − высота рабочей поверхности тормозной колодки, мм; B − ширина рабочей поверхности тормозной колодки, мм.

Оптимальными считаются соотношения

; .

Площадь прижатия

,

где β − угол обхвата колодкой тормозного шкива, 70⁰.

Совместное решение неравенства (4.5) и (4.6) при указанных оптимальных соотношениях размеров колодки дает минимально необходимый диаметр тормозного шкива

. (4.7)

Для требуемого нажатия колодки на шкив N усилие сжатой тормозной пружины

, (4.8)

где u₁ − передаточное число рычажной передачи между колодкой и пружиной тормоза;

, (4.9)

где a₁, a₂, a₃, a₄ − размеры рычагов (рисунок 4.1), мм; η − КПД рычажной передачи,
(η = 0,9...0,95).

При растормаживании тормоза пружина должна иметь осадку

, (4.10)

где λ − зазор между тормозной колодкой и шкивом при расторможенном тормозе,
(λ = 0,2...0,5) мм.

При этом усилие дополнительно поджатой пружины при ее жесткости Z составит

. (4.11)

Следовательно, для растормаживания тормоза статор электродвигателя должен сжать пружину на величину осадки (4.10) усилием (4.11).

Необходимое передаточное число дополнительно вводимой рычажной растормаживающей передачи между пальцем поводка статора электродвигателя и пружиной

, (4.12)

где R − длина поводка (расстояние между продольными осями вала электродвигателя и пальца поводка), м; M − номинальный момент электродвигателя, определяемый по формуле (4.3), Н∙м.

Требуемое передаточное число растормаживающей рычажной передачи между пальцем поводка статора электродвигателя и пружиной должно быть обеспечено за счет соответствующих размеров a₅, a₆, a₇ и a₈ рычагов (рисунок 4.1):

. (4.13)

Необходимые зазоры между тормозными колодками и шкивом и соответствующая им дополнительная осадка тормозной пружины при включении электродвигателя требуют поворот статора на угол

. (4.14)

В конструкции рамы следует предусмотреть упоры для поводка статора электродвигателя, ограничивающие при включении его поворот в обе стороны.

Порядок выполнения исследования реактивно-управляемого

Тормоза. Оформление отчета

1) Ознакомиться с основными сведениями и требованиями теории тормозов грузоподъемных машин, рекомендуемыми изменениями привода растормаживания реактивным моментом статора электродвигателя (рисунок 4.1), со схемой и описанием установки для исследования реактивно-управляемого двухколодочного тормоза (п. 4.2), с выводом рабочих формул для расчета передаточного числа растормаживающей рычажной передачи и угла поворота статора электродвигателя (п. 4.3).

2) Начертить кинематическую схему установки (рисунок 4.1) с указанием обозначений размеров рычагов рычажной передачи тормоза и растормаживающей рычажной передачи.

3) Описать принцип действия вводимой кинематической связи между статором электродвигателя и пружиной тормоза.

4) Заполнить таблицу замеров и вычислений (таблица 4.1) в следующей последовательности:

− мощность электродвигателя N_э, кВт;

− частота вращения электродвигателя n, об/мин;

− вычислить номинальный момент электродвигателя M (Н∙м) по формуле (4.3);

− принять группу режима работы механизма ПВ (%) и соответствующий ей коэффициент запаса торможения k;

− вычислить требуемый тормозной момент M_т (Н∙м) по формуле (4.4);

− диаметр тормозного шкива D, мм;

− вычислить усилие нажатия колодки тормоза на шкив N (Н) по формуле (4.5);

− замерить плечи a₁ и a₂ рычага колодки тормоза и звеньев a₃ и a₄ и занести в таблицу;

− вычислить передаточное число рычажной передачи тормоза u₁ по формуле (4.9); − требуемое усилие пружины при торможении P (Н) по формуле (4.8);

− осадку пружины при растормаживании Δ (мм) по формуле (4.10);

− усилие пружины при растормаживании P_p (Н) по формуле (4.11);

− замерить длину поводка статора R (м) электродвигателя;

− вычислить необходимое передаточное число растормаживающей рычажной передачи u₂ по формуле (4.12);

− вычислить требуемый угол поворота статора электродвигателя при растормаживании по формуле (4.14);

− вычислить необходимое передаточное число растормаживающей рычажной передачи u₂ по формуле (4.13) и сравнить его со значением, полученным по формуле (4.12).

Таблица 4.1 − Результаты замеров и вычислений

Наименование	Обозначение и формула	Размер-ность	Результаты измерений
1. Мощность электродвигателя	Nэ	кВт
2. Частота вращения вала электродвигателя	n	об/мин
3. Номинальный момент электродвигателя		Н∙м
4. Группа режима работы механизма	ПВ	%
5. Коэффициент запаса торможения	k	–
6. Тормозной момент		Н∙м
7. Диаметр тормозного шкива	D	мм
8. Усилие нажатия колодки тормоза на шкив		Н
9. Плечи рычагов	a1	мм
a2	мм
a3	мм
a4	мм

Продолжение таблицы 4.2

10. Передаточное число рычажной передачи тормоза		–
11. Требуемое усилие пружины при торможении		Н
12. Осадку пружины при растормаживании		мм
13. Усилие дополнительно поджатой пружины при растормаживании		Н
14. Длина поводка статора	R	м
15. Передаточное число растормаживающей рычажной передачи		–
16. Требуемый угол поворота статора электродвигателя при растормаживании		град
17. Передаточное число растормаживающей рычажной передачи		–

5) В заключение указать преимущества исследуемой конструкции реактивно-управляемого механизма растормаживания тормоза, аргументировать устойчивость ее работы.

Контрольные вопросы

1. Как устроен и работает реактивно-управляемый тормоз, в чем его преимущества и недостатки?

2. Как рассчитывается передаточное число растормаживающей рычажной передачи?

3. Как рассчитывается передаточное число рычажной передачи тормоза?

8. Как производится регулировка двухколодочного тормоза?

9. Как производится эксперимент на лабораторной установке по исследованию реактивно-управляемого тормоза?

Библиографический список

1. Зуев Ф.Г. Подъемно-транспортные установки / Ф.Г. Зуев, Н.А. Лотков. – М.: КолосС, 2007. – 471 с.

2. Степыгин В.И. Проектирование подъемно-транспортных установок : учебное пособие / В.И. Степыгин, Е.Д. Чертов, С.А. Елфимов. – М.: Машиностроение, 2005. – 288 с.

3. Иванченко Ф.К. Конструкция и расчет подъемно-транспортных машин. – Киев : Вища школа, 1983. – 351 с.

4. Векслер В.М. Проектирование и расчет перегрузочных машин / В.М. Векслер, Т.И. Муха. – Л. : Машиностроение, 1971. – 320 с.

5. Марон Ф.Л. Справочник по расчетам механизмов подъемно-транспортных машин / Ф.Л. Марон, А.В. Кузьмин. – Минск : Вышейша школа, 1977. – 272 с.

6. Зенков Р.Л. Машины непрерывного транспорта / Р.Л. Зенков, И.И. Ивашков, Л.Н. Колобов. – М.: Машиностроение, 1987. – 432 с.

7. Александров М.П. Грузоподъемные машины. – М.: Высшая школа, 2000. – 552 с.

8. Ридель Э.И. Погрузо-разгрузочные машины на железнодорожном транспорте : учеб. для техникумов. – М. : Транспорт, 1978. – 383 с.

9. Павлов Н.Г. Примеры расчета кранов. – М.: Машгиз, 1985. – 320 с.

10. Мачульский И.И. Подъемно-транспортные и погрузочно-разгрузочные машины на железнодорожном транспорте / И.И. Мачульский, В.С. Киреев. – М.: Транспорт, 1989. – 319 с.

11. Вайнсон А.А. Подъемно-транспортные машины. – М.: Высшая школа, 1985. – 520 с.