Методика визначення основних параметрів колодкових гальм

До основних параметрів колодкових гальм відносяться:

D - діаметр шківа,м;

- кут обхвату колодкою шківа, град;

- значення плечей дії, відповідно, замикаючого зусилля і зусилля притискання колодок Р, Н;

- величина замикаючого зусилля, Н;

- гальмівний момент, що розвивається на шківі, Нм.

Рис. 4.1. Схема двоколодкового гальма: 1-основа; 2-стійка 3-колодки; 4-гайка штовхача; 5 - штовхач, 6 – пружина, що повертає; 7 - скоба; 8 – замикаюча пружина; 9-гайка замикаючої пружини; 10-якір; 11- електромагнітна котушка; 12-гвинт регулювання рівномірності відходу колодок,13-шків.

 

Згідно рис. 2.1. гальмівний момент на шківі гальма визначається за залежністю

, (4.1)

де - сила тертя, що виникає при притисканні до шківа, D - діаметр шківа, м.

Враховуючи, що , можна записати

. (4.2)

Тут - коефіцієнт тертя колодки по шківу. Звичайно його значення приймають в межах =0,35…0,45: Р- зусилля притискання колодки до шківа, Н.

Таким чином, при відомому зусиллі і притиску колодок до шківа Р визначення виникаючого гальмівного моменту не викликає труднощів.

Однак в реальних умовах частіше доводиться вирішувати обернену задачу, при заданому гальмівному моменті потрібно визначити зусилля замкнення гальма та основні параметри замикаючої пружини.

Згідно рівняння рівноваги однієї із стійок гальма відносно шарніра її кріплення до основи зусилля замкнення гальма дорівнює

, (4.3)

де N - реакція на тиск гальмівної колодки, N = Р, Н; - зусилля протидії пружині, що повертає, звичайно приймається в межах (20...60) Н, - (0,9...0,95) – к.к.д, важільної системи.

Із урахуванням виразу (4.2) значення набуде вигляду.

, (4.4)

Для забезпечення розрахункового зусилля , у механізмі замкнення необхідно установити та відрегулювати циліндричну пружину.

Відомо, що зусилля, яке розвивається циліндричними пружинами, описується наступною залежністю

, (4.5)

де - величина деформації пружини, м; - жорсткість пружин, Н/м.

При відомих геометричних параметрах установленої на гальмі замикаючої пружини можна з виразу (4.5) визначити необхідну величину .

, (4.6)

Жорсткість пружини ,

де - жорсткість одного витка, Н/м; n – кількість витків, шт.

Жорсткість одного витка визначається за відомою формулою

, (4.7)

де G – модуль пружності другого роду, G=80000 МПа; d – діаметр пружини, м; С - співвідношення зовнішнього діаметра пружини до діаметра прутка .

Таким чином, з урахуванням виразу (4.7) та числових значень вхідних величин потрібна деформація пружини може бути визначена з наступної залежності

, (4.8)

Важливим регульованим параметром двоколодкового гальма є зазор між поверхнями шківа та колодок при відході їх в момент вимкнення гальма.

Значення установочного радіального зазору нормоване і приймається за таблицею 4.1.

Таблиця 4.1

Діаметр шківа, D, мм
Радіальний зазор, мм	0,6	0,8	1,0	1,25	1.25

При вибраному значенні радіального зазору величина установочного ходу пристрою, що розмикає, буде дорівнювати

, (4.9)

де - установочний зазор, мм; u - передаточне співвідношення важільної системи стійки, .

Максимальний зазор між колодкою та шківом повинен задовольняти умові

, (4.10)

де - нормальний (паспортний) хід пристрою, що розмикає.

 

Обладнання та вимірювальні прилади

Для проведення лабораторної роботи використовуються:

1. Стенд для регулювання колодкових гальм.

2. Підвіска для встановлення еталонних гирьок.

3. Штангельциркуль.

4. Лінійка 1=0,5м.

5. Комплект еталонних гирьок, G =5Н.

6. Комплект гайкових ключів.

 

Будова стенда

Стенд для регулювання двоколодкових гальм (рис. 4.2.) являє собою стіл 1, на якому встановлений електродвигун 2 з гальмівним шківом 3. На шківі 3 встановлене двоколодкове гальмо 4, а також навантажувальний важіль 5 з гирьовою підвіскою 6.

 

Регулювання гальма

Головним параметром гальма, що підлягають регулюванню, є:

1 - Установочний зазор ; 2- величина замикаючого зусилля пружини , що забезпечує заданий гальмівний момент .

Регулювання зазору правої колодки здійснюється гвинтом Е при натиснутому якорі шляхом обертання маховика (гайки) А.

Регулювання замикаючого зусилля , здійснюється за допомогою зміни довжини L робочої пружини шляхом її затискання гайкою Б.

Величина необхідної деформації пружини визначається за залежностями (4.4) та (4.8).

Рис 4.2. Схема стенда: 1- стіл; 2 - електродвигун; 3- шків; 4- гальмо; 5- важіль; 6- гирьова підвіска

 

Порядок виконання роботи

1. Ознайомитися з конструкцією гальма та стенда.

2. Відрегулювати установочні зазори та установочний хід замикаючого штовхача.

3. Задатися величиною розрахункового моменту , попередньо перевіривши можливість його відтворення навантажувальним важелем шківа

4. Користуючись залежністю (4.4) та (4.8) визначити необхідну силу замкнення та величину деформації пружини , які забезпечують гальмівний момент , що чисельно дорівнює .

5. Встановивши розрахункову деформацію пружини, перевірити відповідність створеного гальмівного моменту заданому значенню . Для цього необхідно навантажити важіль заздалегідь підібраними гальмами . Якщо замикаюча пружина відрегульована правильно, то при навантаженні важеля він буде зберігати стан спокою або повільно з постійною кутовою швидкістю повертатися у напрямку дії вантажу .

Дослід повторити тричі змінюючи величину і, відповідно йому визначивши необхідне значення , яке забезпечить умову .

Вихідні дані розрахунків і вимірів заносяться в таблицю 4.2.

 

Зміст звіту

Звіт повинен місили:

- мету і задачі роботи;

- короткий опис і схему двоколодкового гальма.

- основні розрахункові залежності щодо визначення потрібних параметрів гальма;

- розрахунок потрібних параметрів;

- таблицю розрахованих та виміряних параметрів.

Таблиця 4.2.

Параметри	Позначення	Од. виміру	Значення
1. Діаметр гальмівного шківа	D	Мм
2. Установочний зазор		Мм
3. Установочний хід розмикаючого пристрою		Мм
4 Довжина замикаючої пружини у вільному стані	L	Мм
5. Розрахункова деформація пружини		Мм
6. Жорсткість пружини		Н/мм
7. Зусилля замкнення		Н
8.Сила притиску колодок	P	Н
9. Сила тертя		Н
10. Коефіцієнт тертя		0,35
11. Заданий момент		Нм
12. Розрахунковий гальмівний момент		Нм
13. Похибка налаштування		%

4.7. Контрольні запитання:

1. Назвіть основні елементи двоколодкового гальма.

2. Який принцип дії колодкових гальм?

3. Як відрегулювати зазор між колодкою і шківом?

4. Як регулюється величина замикаючого зусилля гальма?

5. Які параметри впливають на величину гальмівного моменту?

6. Чим визначається ширина колодки?

 

 

Лабораторна робота № 5