|
|
Назначение и классификация. С
целью остановки либо регулирования скорости движения механизмов в
грузоподъемных машинах применяют тормозные устройства, обеспечивающие в
механизмах подъема остановку и удержание груза в подвешенном состоянии, в
механизмах передвижения и поворота—остановку на определенной длине тормозного
пути. Их устанавливают, если грузоподъемная машина перемещается со скоростью
более 0,53 м/с, предназначена для работы на открытом воздухе или относится к
числу напольных. На механизмах передвижения тележек поворотных кранов без
самостоятельного двигателя и тележек мостовых кранов с ручным приводом,
электроталей при управлении ими снизу (в случае невозможности их
самопроизвольного движения иод действием сил ветра или уклона пути),
грузоподъемных машин и их тележек при скорости передвижения менее 0,53 м/с
тормозные устройства не устанавливают.
В зависимости от источника тормозного усилия тормоза
грузоподъемных машин делятся на фрикционные, электродинамические,
электромагнитные, порошковые и гидродинамические. Фрикционные тормоза
развивают необходимое тормозное усилие с помощью фрикционных сил трения,
возникающих между рабочими элементами. Электродинамические тормозные
устройства обеспечивают торможение машины с помощью электродинамического
электромагнитного ноля; гидравлические — с помощью гидродинамического потока
рабочей жидкости или гидравлических устройств статического действия;
электромагнитные порошковые — посредством сил трения в слое ферромагнитного
порошка, развивающихся под действием электромагнитного поля.
В зависимости от назначения различают стопорные и
спускные, или регулирующие, фрикционные тормоза, от характера действия—
нормально замкнутые, нормально разомкнутые и комбинированные. Нормально
замкнутые тормоза замыкаются постоянно замкнутой внешней силой со стороны
пружины или замыкающего груза, размыкаются усилием со стороны специального
привода (электромагнита, гидравлического толкателя и т. д.). Нормально
разомкнутые тормоза замыкаются приводным усилием, размыкаются постоянно
действующей внешней силой. Комбинированные тормоза обычно работают как
нормально разомкнутые, а при выполнении технологических операций, требующих
плавного торможения, они замыкаются под действием ручного или гидравлического
привода; при необходимости быстро остановить крап они работают как нормально
замкнутые.
По принципу действия фрикционные тормоза подразделяются на
автоматические и управляемые. По конструкции пар трения — на ленточные,
колодочные, дисковые и конические. В зависимости от источника силы,
обеспечивающей замыкание, они делятся на ручные, грузовые, пружинные,
гидравлические; по конструкции устройства, обеспечивающего размыкание
тормоза,— па ручные, электромагнитные, с гидравлическими и центробежными
толкателями.
Согласно правилам Госгортехнадзора, механизмы подъема и
изменения вылета стрелы с машинным приводом оборудуются автоматически действующими
нормально замкнутыми электромагнитными фрикционными тормозами. /Механизмы
подъема с ручным приводом снабжаются автоматически действующими тормозами,
замыкаемыми весом поднимаемого груза. На механизмах передвижения и поворота
применяют нормально замкнутые и комбинированные тормоза. На механизмах
поворота башенных, стреловых с башенно- стреловым оборудованием и портальных
крапов допускается установка управляемых тормозов нормально открытого типа. В
этом случае тормоз должен иметь устройство для его фиксации в замкнутом
положении. На автомобильных, пневмоколесных кранах могут применяться
механизмы передвижения с нормально открытым управляемым тормозом н
обязательным стояночным тормозом.
Фрикционные материалы. К тормозным обкладкам
предъявляются следующие основные требования: высокий коэффициент трения;
постоянство тормозных качеств даже при высоких температурах до 300 °С;
высокая износостойкость при наибольших значениях рабочих скоростей, удельных
давлений и температур; возможность сравнительно легкой обработки; небольшая
стоимость.
В настоящее время для тормозов грузоподъемных машин
наиболее часто применяют новые вилы тормозных обкладок — вальцованную ленту
ЭМ-2 (ГОСТ 15960—79) типа 6КВ—10 и другие толщиной 5...10 и шириной 30...160
мм. Она отличается высокой износостойкостью, стабильностью коэффициента
трения при нагреве тормоза, хорошими рабочими показаниями в паре с чугунным
или стальным тормозным шкивом при твердости поверхности трения не ниже НВ
350. При меньшей поверхностной твердости имеет место интенсивный износ
стального тормозного шкива и фрикционного материала. Известны случаи, когда
срок службы тормозных обкладок кранов 5-й и 6-й групп режимов работы достигал
1 месяца, при расчетном — 5...7,5 лет. Тормозные шкивы рекомендуется
изготовлять из сталей 65Г и 65ГЛ (НВ » 350) или стали 35 СГ (НВ > 420).
Для механизмов передвижения и поворота можно применять шкивы из чугуна с
пределом прочности при растяжении не менее 290 МПа [7]. Фрикционный материал
крепится с помощью латунных (медных) заклепок, располагаемых на расстоянии не
менее 80... 100 мм.
В последнее время крепление выполняется п с помощью
термостойких клеев ВС-10Т, ВК-2, повышающих срок службы фрикционной пары
тормоза примерно на 30 %.
По данным исследований, фрикционные материалы имеют
следующие значения допускаемой температуры нагрева, при которой они теряют
своп фрикционные качества: вальцованная лента — t — — 220 °С; асбестовая
лента типа А (пропитанная битумом) — 200 °С, типа Б (пропитанная маслом) —
175°С.
Размыкающие устройства. Для размыкания тормозов
применяют специальные электромагниты, электрогидравлические и
электромеханические толкатели, включаемые в электрическую цепь двигателя
так, что при размыкании тормоза одновременно включается в работу
электродвигатель. При прекращении подачи электрического тока электромагнит и
двигатель выключаются, а тормоз с помощью пружины или замыкающего груза
замыкается и производит остановку механизма.
В отечественных грузоподъемных машинах применяют
электромагниты: длинноходовые постоянного тока типа КАШ, переменного тока
типа КМТ; короткоходовые постоянного тока типа МГ1 и TKI1, переменного тока
типа МО-Б. Для электроталей применяют однофазные электромагниты станков серии
МИС-Е и МТ. На 7.3 показаны схемы длинноходового электромагнита переменного
тока типа КМТ, постоянного тока МГ], переменного — типа МО-Б. Длин- ноходовой
электромагнит переменного тока типа КМТ (7.3, а) состоит из корпуса 1,
катушек 2, подвижного якоря 3, воздушного демпфера 4, клеммовой доски 5.
Из-за недостаточной надежности в работе эти электромагниты чаще всего
устанавливают па ленточных тормозах. Короткоходовые электромагниты,
характеризующиеся малым ходом якоря, применяют для колодочных тормозов. Ко-
роткоходовой электромагнит переменного тока типа МО-Б ( 7.3, б) состоит из
поворотного якоря 3 и катушки 2, установленной на неподвижной части корпуса
1. Короткоходовой электромагнит постоянного тока типа МП ( 7.3, в) состоит из
стального корпуса 2, внутри которого помещена катушка 3, якоря 1,
соединенного с подвижным штырем 4, в который упирается шток тормоза. Ход
якоря таких магнитов равен 2...4 мм. В каталогах электромагнитов указываются
максимально допустимые ход и тяговое усилие для магнитов КМП, МП, угол
поворота, момент для магнитов типа МО-Б. Основные недостатки магнитов:
ударная работа, невозможность регулирования скорости движения якоря, а
следовательно, плавного изменения тормозного момента.
Несколько меньшими недостатками обладают тормоза с электрогидравлнческими
и центробежными толкателями.
Применяющиеся в современных конструкциях тормозов элек-
трогндравлические толкатели делятся на двухштоковые ( 7.4) и одноштоковые.
Толкатель состоит из корпуса 5, золотниковой коробки 3, поршня /, лопастного
колеса 6, золотника 4, двигателя и двух направляющих штоков, соединенных с
тормозом. При включении двигателя приходит во вращательное движение лопастное
колесо 6, которое создает избыточное давление в золотниковой коробке 3.
Благодаря этому перемещается вверх золотник 4, сжимающий пружину 2 и
открывающий доступ рабочей жидкости через отверстия в золотниковой коробке
под поршень 1, который перемещается вверх, преодолевая сопротивление
замыкающей пружины тормоза.
При отключении двигателя толкателя под действием пружины
тормоза поршень перемещается вниз, вытесняя жидкость в пространство под ним.
Основной недостаток двухштокового толкателя—склонность к заклиниванию тяг,
что влияет на точность изготовления.
Более современная конструкция одноштокового
электрогидравлического толкателя (рио. 7.5) представляет собой механизм, состоящий
из корпуса //электродвигателя 2 малой мощности; центробежного колеса 3,
укрепленного в нижней части корпуса 7, поршня 4, перемещающегося вдоль
корпуса вверх при подаче рабочей жидкости, заполняющей толкатель; внутреннего
цилиндра 5, штока 6. При вращении колеса 3 избыточное давление жидкости
перемещает поршень 4 со штоком 6, соединенным с рычажной системой тормоза.
Основные преимущества электрогидравлических толкателей —
плавная работа, большое число включений в час (до 600), возможность изменения
регулировочными клапанами времени срабатывания тормоза в широких пределах и
др.
Сложность конструкции и ненадежность в работе в условиях
загрязненной среды и низкой температуры — основные недостатки этих
механизмов. Поэтому предложены электромеханические толкатели, работа которых
основана на использовании действия центробежной силы вращающихся масс.
Плавность работы — основное достоинство электромеханического толкателя.
|