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.

 

аб

 

Рис.6.1. Конструкції колодкових гальм:

а - з короткоходовим електромагнітом; б - з електрогідравлічним штовхачем.

 

 

Рис.6.2.Схеми стрічкових гальм:

а - просте; б - диференційне; в - підсумовуюче.

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.

 

Розрахунок колодкового гальма

Гальма двох колодкові 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.

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 основі (), магніту (), закріпленого на стійці і якорі () шарнірно з’єднаного із стійкою, на тій же стійці кріпиться скоба (), усередині якої розташовано 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.

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 двох колодкового 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.

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 розгальмовування (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 ().

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
Р0, Н РВ, Н η l1, мм l2, мм D, мм	0,94 0,3	0,93 0,32	0,92 0,33	0,91 0,34	0,9 0,3	0,91 0,35	0,92 0,36	0,93 0,37	0,94 0,34	0,95 0,32
Варіант Позначення
Р0, Н РВ, Н η l1, мм l2, мм D, мм	0,9 0,33	0,91 0,34	0,92 0,35	0,93 0,36	0,94 0,37	0,95 0,32	0,9 0,31	0,91 0,3	0,92 0,34	0,93 0,35
Варіант Позначення
Р0, Н РВ, Н η l1, мм l2, мм D, мм	0,93 0,32	0,92 0,34	0,9 0,37	0,91 0,36	0,92 0,35	0,93 0,34	0,94 0,3	0,95 0,33	0,94 0,32	0,93 0,3

 

Таблиця 6.2

 

Варіанти завдань

 

Варіант Позначення
М, Нм D, мм α , град. μ l1, мм l2, мм	0,35	0,36	0,37	0,35	0,36	0,37	0,35	0,36	0,37	0,35
Варіант Позначення
М, Нм D, мм α, град. μ l1, мм l2, мм	0,36	0,37	0,35	0,36	0,37	0,35	0,36	0,37	0,35	0,36
Варіант Позначення
М, Нм D, мм α, град. μ l1, мм l2, мм	0,37	0,35	0,36	0,37	0,35	0,36	0,37	0,35	0,36	0,37

 

Й варіант розрахунків

 

Мета заняття й порядок виконання.

1. По натурних зразках, плакатам і підручнику ознайомитися із призначенням і конструкцією двоколодкових гальм з короткоходовим електромагнітом і електрогідравлічним штовхачем, а також із пристроєм стрічкового гальма.

2. Відзначити у звіті призначення і коротку класифікацію гальм.

3. Замалювати схеми двоколодкових гальм (рис. 6.1.) і схеми стрічкових гальм (рис. 6.3.),указати назву основних елементів, позначених на схемах цифрами.

4. Розрахувати гальмівний момент двоколодкового гальма за даними таблиці 6.1. і визначити зусилля на важелі простого стрічкового гальма відповідно до таблиці 6.2.

Призначення, класифікація.

Гальма являють собою механізми для уповільнення руху або повної зупинки частин, що рухаються, або всієї машини в цілому. Дія гальм основується на перетворенні енергії руху в теплову енергію тертя. Опір, необхідний для сповільнення руху або зупинки вантажу, поворотного або ходового механізму, створюється в гальмах за рахунок тертя між рухливими (шківами або дисками) і нерухомими деталями, що притискаються до них. У будівельних машинах найбільше часто застосовуються колодкові, стрічкові й дискові гальма в які притискаються елементами(колодки, стрічки й диски).

 

Розрахунок колодкового гальма

Двоколодкові гальма широко застосовуються у вантажопідйомних машинах. Вони часто встановлюються на сполучній муфті між двигуном і редуктором. Гальма вантажопідйомних машин виконуються нормально замкнутими. Розмикання гальм виробляється переважно короткоходовими або длиноходовими електромагнітами змінний або постійний токи, а також електрогідравлічними штовхачами.

Колодкове гальмо з короткоходовим магнітом (рис.6.1) складається із чавунного або сталевого шківа 1, гальмівних колодок 2 із фрикційними накладками 3, стійок (важелів) 4 і 5 шарнірно закріплених на основі 6, магніту 7, закріпленого на стійці і якоря 8 шарнірно з'єднаного зі стійкою, на тій же стійці кріпиться скоба 9, усередині якої розміщений шток 10 з гайками 11 і 12. Усередині скоби 9 на штоку 10 розташована основна пружина 13, а зовні допоміжна пружина 14. Замикання гальма здійснюється основною пружиною 13. Тиск лівого кінця пружини передається скобою 9 на ліву стійку 4, потім на колодку 2 і шків 1. Правий кінець пружини діє на гайки 11, на шток 10, що передають зусилля на стійку 5 і колодку 15. Допоміжна пружина 14 служить для відводу стійки 4 і колодки 2 вліво від шківа 1 при розмиканні гальма.

Сила притискання колодки до гальмового шківа

 

, Н, (1)

 

де - зусилля основної пружини, Н;

- зусилля допоміжної пружини;

– к. п. буд. важільної системи гальма;

і - відповідно відстані від осі штока до шарніра, м.

Гальмовий момент двоколодкового гальма:

 

Нм, (2)

 

де - коэф. тертя між прокладкою колодки й гальмовим шківом;

N - сила притискання колодки до гальмового шківа, Н;

D - діаметр гальмового шківа.

Двоколодкове гальмо із пружинним замиканням і електрогідравлічним штовхачем (рис. 6.3.) складається зі шківа 1, гальмових колодок 2 і 13 із фрикційними накладками 3, стійок 4 і 5 шарнірно закріплених на підставі 6, тяги 7, важеля 8, пружини 9 і електрогідравлічного штовхача 10, корпус якого шарнірно з'єднаний з основою, а шток 11 з важелем 8. Замикання гальма відбувається під дією зусилля пружини 9. Плавне розгальмовування (розмикання гальма) виконується включенням електрогідравлічного штовхача. При цьому шток 11 переміщається нагору, штовхач впливає на важіль 8 і повертає його проти годинникової стрілки щодо шарніра 12 переборюючи момент створюваний пружиною 9. Важіль що повертається 8 впливає на тягу 7 у результаті чого верхні частини стійок 4 і 5 відхиляючись від вертикалі, розходяться й колодки 2 і 13 відходять від шківа 1.

 

Рис.6.1. Колодкове гальмо с коротходовим електромагнітом.

 

 

 

Рис. 6.2. Гальмо з електрогідравлічним штовхачем.

 

Рис.6.3. Схема колодкового гальма з електрогідравлічним штовхачем.

 

Стрічкове гальмо (рис. 6.4.) складається зі шківа 1, гнучкої сталевої стрічки 2, що охоплює його зовнішню поверхню і стрічкову обкладку, що виконана, із фрикційного матеріалу 3 і гальмового важеля 4. Гальмування здійснюється затягуванням гальмової стрічки під дією вантажу 5 або при додатку важелю зовнішніх сил (при натиску на важіль). Залежно від схеми закріплення кінців стрічки на гальмовому важелі стрічкові гальма розділяються на прості, диференціальні й підсумовуючі (Рис. 6.4 а, б, в).

При відомому моменті М окружне зусилля на обіді гальмового шківа:

 

Н, (3)

 

де М - розрахунковий гальмовий момент, Нм;

D - діаметр гальмового шківа, м.

Зусилля в кінці, що зберігає, гальмової стрічки:

 

Н, (4)

 

де е =2,718 – підстава натуральних логарифмів;

- коэф. тертя; - кут обхвату шківа в ряд.

 

(5)

 

У простому стрічковому гальмі (рис. 6.4а) необхідне для гальмування зусилля прикладається до гальмового важеля:

 

Н, (6)

 

де - довжина плеча від нерухомого шарніра до крапки кріплення стрічки на важелі, м; - плече зусилля, м.

 

 

а

б

в

Рис.6.4. Стрічкові гальма:

а – простий; б- диференціальний; в - сумірний.

 

Таблиця 6.1

 

Варіанти завдань

 

 

Таблиця 6.2

 

 

3.3.Практична робота №9: „ Вибір стрілового