Колодочные тормоза

Цель работы - изучить устройство, расчет и регулирование параметров колодочного тормоза.

Приборы и оборудование: лабораторная установка «Колодочный тормоз», штангенциркуль, линейка инструментальная, щупы, динамометр, секундомер, лабораторные грузы.

Порядок выполнения работы

1. Изучить теоретический материал, изложенный в настоящем пособии (с. 75 - 78) и рекомендуемой литературе [3,4,13,17,18], познакомиться с конструкцией колодочного тормоза и устройством лабораторной установки (рис. 25), начертить схему колодочного тормоза.

2. С помощью штангенциркуля и линейки определить геометрические параметры тормоза согласно табл. 4.4. Отрегулировать тормоз по варианту задания. Вариант задания соответствует номеру бригады, укомплектованной для выполнения лабораторных работ в учебной группе.

Номер варианта задания	1	2	3	4
Длина замыкающей пружины, мм	68	66	62	60
Зазор между колодкой и шкивом, мм	0,8	1,0	1,2	1,4

3. Длину l_п замыкающей пружины 11(рис. 74) устанавливают при замкнутом тормозе поворотом штока 10 за квадратный оголовок на его конце и контролируют по линейке, установленной на скобе 12. Суммарный зазор между тормозной колодкой и шкивом регулируют поворотом гайки 17 при разомкнутом тормозе (якорь электромагнита должен быть прижат к его сердечнику и закреплен специальной скобой). Винт 18 не должен опираться на площадку 19. Величину зазора контролируют щупом в плоскости, проходящей через геометрические оси шарниров тормозных колодок. Щуп должен входить в зазор с легким усилием. Величина зазора между шкивом и колодкой 14 должна быть равна удвоенному значению зазора, указанного в варианте задания. В таком положении зазор между другой колодкой и шкивом отсутствует. Далее завинчивают винт 18 до упора в площадку 19 и добиваются равенства зазоров между каждой колодкой и шкивом согласно варианту задания, освобождают якорь электромагнита от скобы и проверяют установку длины замыкающей пружины.

4. В отрегулированном тормозе в замкнутом состоянии помещают на грузовую площадку лабораторные грузы известной массы. Постепенно увеличивая массу груза на площадке, добиваются медленного равномерного опускания грузовой площадки. Следует помнить, что трение покоя больше трения движения. Чтобы своевременно обнаружить достаточность нагрузочной массы на нагрузочной площадке, необходимо легонько постукивать по якорю электромагнита после помещения очередного груза на грузовую площадку. Величина силы тяжести груза, при которой происходит его медленное равномерное опускание, пропорциональна силе трения. Ее заносят в рабочую таблицу.

5. Тяговое усилие электромагнита определяют с помощью динамометра.

Для этого специальный толкатель одним концом опирают в углубление на якорь электромагнита, а к другому концу толкателя с крючком цепляют динамометр растяжения и через него давят на якорь электромагнита. Толкатель держат перпендикулярно якорю электромагнита. В момент касания якорем сердечника, замечают показания динамометра.

6. Определение времени торможения производят для нескольких случаев с различными маховыми массами на тормозном валу.

Внимание! Эти опыты производят под непосредственным контролем преподавателя.

Опыты производят в следующем порядке. Отцепляют трос грузовой площадки, отвинчивают гайку нагрузочного шкива и снимают нагрузочный шкив. На валу для эксперимента оставляют три диска и закрепляют их гайкой. К клеммам подключают электрический секундомер. Кнопкой «Пуск» включают электродвигатель и через 15 – 20 с нажимают кнопку «Стоп». При этом тормоз замыкается и автоматически включается секундомер, который отключается при остановке тормозного вала. Показания секундомера заносят в таблицу. Далее на валу оставляют два диска и опыт повторяют. Следующие опыты проводят с одним диском и без диска.

7. Все замеренные параметры заносят в табл. 4.4 и подсчитывают остальные, указанные в таблице. Полученные результаты необходимо проанализировать, сделать выводы по работе и ответить на контрольные вопросы.

Таблица 4.4

Номер п/п	Наименование параметров	Обозначение и расчетная формула	Вели-чина
1	Диаметр тормозного шкива, м	Dт
2	Длина тормозной колодки по хорде, м	l
3	Ширина колодки, м	B
4	Расчетная площадь колодки, м^2	S = Bl
5	Плечо рычага колодки, м	l1
6	Плечо рычага замыкающей пружины, м	l2
7	Плечо рычага толкателя, м	l3
8	Плечо рычага электромагнита, м	l4
9	Коэффициент трения колодки по шкиву	f
10	Ход якоря электромагнита, м	х
11	Расчетный ход тормозной колодки, м	δ = (l3 l4 / l1 l2) х/2
12	Усилие, развиваемое электромагнитом, Н	Fe
13	Усилие, развиваемое замыкающей пружиной, Н	Fпр = Fe l4 / l3
14	Сила давления колодки на тормозной шкив, Н	N = Fпр l2 / l1
15	Технический тормозной момент, Н·м	Mтр = N · f · Dт
16	Удельное давление колодки на тормозной шкив, Па	q = N / S
17	Диаметр нагрузочного шкива, м	Dн

Окончание табл. 4.4

Но-мер п/п	Наименование параметров	Обозначение и расчетная формула	Вели-чина
18	Минимальная сила тяжести груза, вызывающего проскальзывание тормозного шкива, Н	Gгр
19	Предельный тормозящий момент в опыте, Н·м	Mто = Gгр Dн /2
20	Номинальный тормозной момент, Н·м	Mном = kзап· Mтр
21	Маховой момент ротора и шкива, кг·м^2	GDрв^2	0,1
22	Частота вращения вала двигателя, об/мин	n	955
23	Маховой момент съемного диска, кг·м^2	GDд ^2	0,39
24	Время торможения в опыте при трех дисках, с	Т3
25	Время торможения в опыте при двух дисках, с	Т2
26	Время торможения в опыте при одном диске, с	Т1
27	Время торможения в опыте без дисков, с	Т0
28	Расчетное время торможения без дисков, с	Т0 = GDрв^2 / 375 Mто
29	Расчетное время торможения с одним диском, с	Т1 = [GDрв^2+ GDд^2]/ /375 Mто
30	Расчетное время торможения с двумя дисками, с	Т2 = [GDрв^2+ 2·GDд^2]/ /375 Mто
31	Расчетное время торможения с тремя дисками, с	Т3 = [GDрв^2+ 3·GDд^2]/ /375 Mто

Контрольные вопросы

1. По каким признакам классифицируются тормоза?

2. Укажите назначение различных типов тормозов.

3. Что понимают под номинальным моментом тормоза?

4. Что конструктивно отличает нормально замкнутые тормоза от нормально разомкнутых тормозов?

5. Какие положительные и отрицательные свойства у тормозов с электромагнитным управлением?

6. Какие требования предъявляют к фрикционным накладкам колодочных тормозов? Как достигается их выполнение?

7. Как регулировать тормозной момент и зазор между колодками и тормозным шкивом?

8. Как добиться равенства зазоров между тормозными колодками и тормозным шкивом?

9. Назовите условия снятия с эксплуатации колодочных тормозов по их состоянию, укажите величину предельного износа тормозного шкива и фрикционных накладок.

10. Какие факторы влияют на время торможения механизма? Назовите рекомендуемое время торможения механизмов кранов. Какими условиями оно предопределено?

11. Какой минимальный коэффициент запаса тормозного момента регламентируют Правила ПБ 10-382-00 для механизмов подъема груза и изменения вылета стрелы?

12. С какой целью для управления колодочным тормозом применяют электрогидравлические толкатели?