Тормоза для регулирования скорости

К ним относятся центробежные, вихревые, электромагнитные порошковые, гидравлические и др. Применяются для автоматического ограничения и регулирования скорости движения механизмов в различных кранах (монтажных, стреловых, портальных и др.), подъемниках, буровых лебедках и др.

Центробежные тормоза.Имеется много различных типов центробежных тормозов, однако наибольшее применение получил дисковый центробежный тормоз (рисунок 4.11, а). На валу 1 закреплен диск 2, на ступице которого свободно сидит второй диск 4,между дисками установлен неподвижный фрикцион 3.На шарнирно закрепленном угловом рычаге 7 расположены массы 6, которые под действием центробежной силы поворачивают рычаги и прижимают диски к фрикциону, преодолевая усилие пружины 5. Происходит торможение и снижение скорости опускания груза. Устанавливаются центробежные тормоза, как правило, на быстроходном валу механизма. Поскольку остановить опускающийся груз этим тормозом невозможно, то устанавливают еще стопорный тормоз.

Центробежная сила:

; (4.62)

где z – количество тормозных грузов; m – масса одного груза; w – угловая скорость вращения вала; r – расстояние от центра тяжести тормозных грузов при зажатых дисках до оси вала.

Осевое усилие дисков:

, (4.63)

где Р_п – усилие в пружине; а, b – плечи углового рычага.

Тормозной момент

, (4.64)

где n – число трущихся поверхностей; f – коэффициент трения; r_Т – средний радиус трения.

Усилие в пружине:

, (4.65)

где М_гр – крутящий момент на валу при опускании груза; R_Н, R_В – наружный и внутренний радиусы фрикционных дисков:

. (4.66)

Вихревые тормоза обеспечивают плавную и точную остановку механизмов без колебания. Они находят широкое применение в механизмах подъема, изменения вылета стрелы портальных кранов и передвижения при высоких скоростях. Он состоит (рисунок 4.11, б) из статора 2 с полюсами 4 и ротора 6 с короткозамкнутой обмоткой. Ротор насаживают на вал 1 электродвигателя или на входной вал редуктора; статор при помощи фланца 5 крепится к корпусу двигателя или редуктора. Между полюсами статора расположена обмотка возбуждения 3, в которую подают постоянный ток. При пересечении стержнями обмотки вращающегося ротора неподвижного магнитного, поля возбуждается э.д.с. и вихревые токи, которые, взаимодействуя с магнитным полем статора, создают тормозной момент. Процесс торможения регулируется изменением силы тока возбуждения и протекает плавно. С уменьшением скорости тормозной момент снижается; окончательная остановка фиксируется обычным тормозом. Для лучшего охлаждения тормоза ротор снабжен вентиляционными лопастями. Характеристика тормозного генератора показана на рисунок 4.11, в.

Электромагнитный порошковый тормоз. Работа тормоза основана на том, что при подаче тока в обмотки 1 (рисунок 4.11, г) образуется магнитный поток, проходящий через ферромагнитный порошок (с частицами 0,004… 0,008 мм), заполнивший зазор между статором 2 и ротором 3. Намагниченные частицы порошка в магнитном поле вследствие взаимного трения оказывают сопротивление сдвигу, величина которого зависит от напряженности магнитного поля в зазоре. Для повышения стабильности рабочих характеристик тормоза ферромагнитный порошок применяют в смеси с сухими или жидкими смазывающими веществами (графит, окиси магния и цинка, кварц, минеральные масла и др.). Тормозной момент в порошковом, как и в вихревом, тормозе можно регулировать в широких пределах плавно по любому закону изменением напряженности магнитного поля величиной тока возбуждения, что обеспечивает плавность торможения.

Кинетическая энергия механизма при торможении переходит в тепловую, поэтому порошковый (как и вихревой) тормоз должен хорошо охлаждаться.

Рисунок 4.11 – Тормоза для регулирования скорости

5. ГИБКИЕ ГРУЗОВЫЕ ОРГАНЫ, КАНАТНЫЕ БАРАБАНЫ И БЛОКИ. ГРУЗОЗАХВАТНЫЕ УСТРОЙСТВА.