Практичне заняття №6 Тема: Розрахунок колодкового і стрічкового гальм.

6.1. Мета заняття і порядок виконання

1. По зразкам, плакатам і підручнику ознайомитися з призначенням і конструкцією

двухколодкового гальма з короткоходовим електромагнітом і електрогідравлічним штовхачем, а також із конструкцією стрічкового гальма.

2. Відзначити у звіті призначення і класифікацію гальм.

3. Замалювати схему двухколодкового гальма (рис.6.1) і схеми стрічкових гальм (рис.6.2), вказати назву основних елементів, позначених на схемах цифрами.

4.Розрахувати гальмівний момент двухколодкового гальма за даними таблиці 6.1 і визначити зусилля на важелі простого стрічкового гальма згідно таблиці 6.2.

Рис.6.1. Конструкції колодкових гальм :а) з короткоходовим електромагнітом ;

б) з електрогідравлічним штовхачем

-26-

Рис.6.2.Схеми стрічкових гальм: а) просте; б) диференційне; в) підсумовуюче.

6.2 Призначення і класифікація.

Гальма є механізмами для уповільнення або повної зупинки рухомих частин машини або всієї машини в цілому. Дії гальм засновано на перетворенні енергії руху в теплову енергію тертя. Опір, необхідний для уповільнення руху або зупинки вантажу, поворотного або ходового механізму, створюється в гальмах за рахунок тертя між рухомими деталями (шківами і дисками) і притискуваними до них нерухомими деталями. У будівельних машинах найчастіше застосовуються колодочні, стрічкові та дискові гальма в яких елементами ,що притискаються є відповідно колодки, стрічки і диски.

6.3. Розрахунок колодкового гальма.

Гальма двохколодкові широко застосовуються у вантажопідйомних машинах. Вони часто встановлюються на з’єднувальній муфті між двигуном і редуктором. Гальма вантажопідйомних машин виконуються нормально замкнутими. Розмикання гальм виконується переважно короткоходовими або довгоходовими електромагнітами змінного або постійного струму, а також електрогідравлічним штовхачами.

6.3.1. Гальмо колодочне з короткоходовим магнітом (рис.6.1,а) складається з чавунного або сталевого шківа ( ), гальмівних колодок ( ) з фрикційними накладками ( ), стійок

(важелів) ( ) шарнірно закріплених на основіі ( ), магніту ( ), закріпленого на стійці і якорі ( ) шарнірно з’єднаного із стійкою, на тій же стійці кріпиться скоба ( ), усередині якої розташован шток ( ) з гайками ( і ). Усередині скоби ( ) на штоку ( ) розташована основна пружина ( ), а зовні допоміжна пружина ( ). Замикання гальма здійснюється основною пружиною ( ). Тиск лівого кінця пружини передається скобою ( ) на праву стійку ( ), потім на колодку ( ) і шків ( ). Правий кінець пружини діє на гайки ( ), на шток ( ) і на гайки ( ), що передають зусилля на стійку 4 і колодку ( ). Допоміжна пружина ( ) служить для відведення стійкі ( ) і колодки ( ) ліворуч від шківа ( ) при розмиканні гальма.

6.3.2. Сила притиснення колодки до гальмівного шківа

,H (6.1)

де Р₀ – зусилля основної пружини, Н; Р_В – зусилля допоміжної пружини; η – ККД важільної системи гальма; l₁ і l₂ – відповідно відстані від осі штока та осі колодки до шарніра, м.

Гальмівний момент двохколодкового гальма

,Hм (6.2)

де – коефіцієнт тертя між прокладкою колодки і гальмовим шківом; N – сила притиснення колодки до гальмового шківа, H; D – діаметр гальмового шківа,м.

6.3.3. Двохколодкове гальмо з пружинним замиканням і електрогідравлічним штовхачем (рис. 6.1,б) складається з шківа ( ), гальмових колодок ( ) з фрикційними накладками

( ), стійкий ( і ) шарнірно закріплених на основі ( ), тяги ( ), важеля ( ), пружини ( ) і електрогідравлічного штовхача ( ), корпус якого шарнірно з’єднаний з основою, а шток ( ) з важелем ( ). Замикання гальма відбувається під дією зусилля пружини ( ). Плавне роз

-27-

гальмовування (розмикання гальма) проводиться включенням електрогідравлічного штовхача. При цьому шток ( ) штовхача, що переміщається вгору, впливає на важіль ( ) і повертає його проти годинникової стрілки відносно шарніра ( ) долаючи момент створюваний пружиною ( ). Важіль , що повертається ( ) впливає на тягу ( ) внаслідок чого верхні частини стійок ( і ) відхиляючись від вертикалі розходяться і колодки ( і ) відходять від шківа ( ) .

6.4. Стрічкове гальмо (рис. 6.2) складається з шківа ( ), гнучкої сталевої стрічки ( ), що охоплює його зовнішню поверхню і забезпечуваний стрічковим обкладанням з фрикційного матеріалу ( ) і гальмового важеля ( ). Гальмування здійснюється затягуванням гальмової стрічки під дією вантажу ( ) або при додатку до важеля зовнішніх сил (при натиску на важіль). Залежно від схеми закріплення кінців стрічки на гальмовому важелі стрічкові гальма розділяються на прості, диференціальні і підсумовуючі (рис. 6.2,а,б,в).

При відомому моменті М окружне зусилля на ободі гальмового шківа

,H (6.3)

де М – розрахунковий гальмовий момент, Нм; D – діаметр гальмівного шківа, м.

Зусилля в збігаючому кінці гальмової стрічки

,H (6.4)

де е = 2,718 – основа натуральних логарифмів; μ – коефіцієнт тертя; α – кут обхвату шківа в радіанах.

. (6.5)

У простому стрічковому гальмі (рис. 6.2,а) необхідне для гальмування зусилля, що прикладається до гальмового важеля

, H (6.6)

де l₁ – довжина плеча від нерухомого шарніра до точки кріплення стрічки на важелі, м;

l₂ – плече додатку зусилля, м.

Таблиця 6.1

Варіанти завдань

Варіант Позначення	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
Р0, Н РВ, Н η l1, мм l2, мм D, мм	1500 60 0,94 525 250 0,3 400	800 50 0,93 430 190 0,32 300	600 40 0,92 305 135 0,33 200	580 30 0,91 900 440 0,34 700	540 20 0,9 300 140 0,3 200	700 40 0,91 430 190 0,35 300	1000 50 0,92 510 240 0,36 400	1400 60 0,93 665 315 0,37 500	1600 70 0,94 800 380 0,34 600	2000 80 0,95 1025 480 0,32 800
Варіант Позначення	11	12	13	14	15	16	17	18	19	20
Р0, Н РВ, Н η l1, мм l2, мм D, мм	400 20 0,9 950 480 0,33 700	500 30 0,91 550 260 0,34 400	600 40 0,92 450 195 0,35 300	700 50 0,93 320 180 0,36 200	900 60 0,94 680 300 0,37 500	1000 70 0,95 1000 470 0,32 800	1400 80 0,9 850 350 0,31 600	1200 70 0,91 690 290 0,3 500	800 60 0,92 560 245 0,34 400	650 50 0,93 440 200 0,35 300

-28-

Продовження таблиці 6.1.

Варіант Позначення	21	22	23	24	25	26	27	28	29	30
Р0, Н РВ, Н η l1, мм l2, мм D, мм	650 40 0,93 340 200 0,32 200	900 50 0,92 445 195 0,34 300	1000 60 0,9 540 255 0,37 400	1400 70 0,91 700 395 0,36 500	1600 80 0,92 820 360 0,35 600	1500 80 0,93 1100 490 0,34 800	1200 60 0,94 550 265 0,3 400	800 50 0,95 460 190 0,33 300	750 40 0,94 330 195 0,32 200	620 30 0,93 970 500 0,3 700

Таблиця 6.2.

Варіанти завдань

Варіант Позначення	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
М, Нм D, мм α , град. μ l1, мм l2, мм	20 100 180 0,35 30 200	80 200 190 0,36 35 250	160 300 200 0,37 40 300	240 400 210 0,35 50 350	500 500 220 0,36 60 400	2000 600 230 0,37 75 550	4000 700 240 0,35 85 600	1800 550 250 0,36 80 450	2200 650 260 0,37 70 500	1400 450 270 0,35 65 480
Варіант Позначення	11	12	13	14	15	16	17	18	19	20
М, Нм D, мм α, град. μ l1, мм l2, мм	60 150 185 0,36 32 220	70 180 195 0,37 32 230	80 210 205 0,35 35 240	90 240 215 0,36 35 250	100 270 225 0,37 42 300	200 300 235 0,35 45 320	250 330 235 0,36 48 340	300 360 255 0,37 50 350	400 390 265 0,35 55 380	600 420 240 0,36 60 410
Варіант Позначення	21	22	23	24	25	26	27	28	29	30
М, Нм D, мм α, град. μ l1, мм l2, мм	2000 600 270 0,37 72 500	2500 650 260 0,35 78 560	1600 550 250 0,36 68 450	1000 500 240 0,37 65 450	800 450 230 0,35 60 420	700 400 220 0,36 55 390	600 350 210 0,37 53 370	400 300 200 0,35 52 350	140 250 190 0,36 46 320	110 200 180 0,37 42 300