Строительные машины и основы автоматизации

ОСТАНОВЫ И ТОРМОЗА

Механизмы строительных машин оборудуют остановами и тор­мозами. Остановы применяются в лебедках, талях и домкратах и предназначены для стопорения и надежного фиксирования поднято­го груза в заданном положении, позволяя валу или барабану лебед­ки вращаться в одном направлении, и препятствуя вращению в об­ратную сторону. Остановы подразделяют:

по конструктивному исполнению — храповые с внешним (рис. 1.31, а) и внутренним (рис. 1.31, 6) зацеплением и фрикцион­ные — роликовые и клиновые;

по назначению — спускные и стопорные;

по способу действия — нормально закрытые и нормально откры­тые;

по типу управления — автоматические и управляемые.

Каждый храповый останов состоит из храпового зубчатого ко­леса 1 с зубьями специальной формы, жестко закрепленного на валу
или барабане, и собачки 2, свободно сидящей на неподвижной оси. Собачка вводится в зацепление с зубьями храпового колеса прину­дительно (с помощью пружины 3, груза и др.), препятствуя его по­вороту при опускании груза. При подъеме груза собачка свободно проскальзывает по зубьям колеса, не препятствуя его вращению. Для смягчения ударов при включении останова применяют 2...3 со­бачки. Конструкция и принцип действия автоматических фрикцион­ных роликовых остановов такие же, как рассмотренных выше об­гонных фрикционных роликовых муфт. Клиновые фрикционные остановы в строительных машинах практически не применяются.

Тормоза уравновешивают целиком или частично крутящий мо­мент на барабане или валу механизма тормозным моментом, возни­кающим от сил трения между контактирующими подвижными и не­подвижными элементами тормоза. Подвижный элемент тормоза (шкив, диск) жестко соединен с затормаживаемым валом, а непод­вижный (лента, колодка, диск) соединен с корпусом машины. Тор­моза подразделяют:

по назначению — стопорные для остановки механизмов, отклю­ченных от двигателя, или удержания груза на весу и спускные — для регулирования скорости опускания груза;

по характеру действия приводного усилия — нормально замкну­тые (постоянно замкнуты в рабочем состоянии усилием пружины или весом груза, размыкаются одновременно с включением меха­низма в работу), нормально разомкнутые (постоянно разомкнуты и замыкаются при необходимости торможения) и комбинированные (в нормальных условиях работают как нормально разомкнутые, а в аварийных — как нормально замкнутые);

по принципу действия — автоматические (с электромагнитным, электрогидравлическим и электромеханическим приводом), замы­каемые одновременно с отключением двигателя механизма, в том числе при перегрузке, и управляемые (замыкаемые или размыкае­мые оператором).

Последние позволяют плавно регулировать снижение скорости. По правилам Госгортехнадзора механизмы подъема груза и измене­ния вылета стрелы строительных машин оборудуют только нор­мально закрытыми тормозами.

По конструктивному исполнению контактирующих рабочих эле­ментов тормоза подразделяют на колодочные, ленточные, дисковые и конусные.

Местом установки тормоза в кинематической цепи механизма (двигатель—редуктор—исполнительный орган машины) обычно яв­ляется быстроходный вал с наименьшим крутящим моментом. Шкив тормоза, обычно выполняемый заодно с полумуфтой соеди­нительной муфты, устанавливают на валу редуктора, а другую по - лумуфту — на валу двигателя. В особо ответственных механизмах, связанных с подъемом людей, монтируют два тормоза — на быстро­ходном и тихоходном валах.

Тормозной момент (Н м), развиваемый тормозом, всегда должен быть больше фактического момента на валу тормозного шкива с учетом коэффициента запаса к:

Мл — [CjZ)oT*|o6iu/2WpUn]/:.

По нормам Госгортехнадзора для грузоподъемных машин при легком режиме работы к =1,5; среднем — 1,75; тяжелом — 2 и весь­ма тяжелом — 2,5.

Ленточный тормоз состоит из упругой стальной ленты с фрикционными накладками, охватывающей тормозной шкив и свя­занной с системой управления. На рис. 1.31, г показан нормально замкнутый автоматический ленточный тормоз, лента 5 которого за­мыкается относительно шкива 4 пружиной 10 и размыкается элек­тромагнитом. При пуске электродвигателя механизма питаемая то­ком катушка 8 электромагнита втягивает якорь 7, который через толкатель 6 воздействует на рычаг 9, связанный со сбегающей вет­вью ленты. При повороте рычага в сторону шкива прекращается контакт между накладками ленты и рабочей поверхностью шкива, т. е. происходит размыкание тормоза.

Различают простые, дифференциальные и суммирующие ленточ­ные тормоза, которые отличаются друг от друга способом закрепле­ния набегающего конца тормозной ленты. Простые и дифференци­альные тормоза являются тормозами одностороннего действия и предназначены для торможения шкивов, вращающихся постоянно в одном направлении. По сравнению с простыми дифференциальные тормоза имеют значительно меньшее усилие включения. Суммирую­щие тормоза — двухстороннего действия и устанавливаются при ре­версивной работе шкива.

Колодочные тормоза (рис. 1.31, в, д) выполняют обыч­но с двумя тормозными колодками 11, зажимающими тормозной шкив с диаметрально противоположных сторон. К колодкам при­креплена стальная вальцованная лента, обладающая повышенными фрикционными качествами. Двухколодочные тормоза — стопор­ные, автоматические, нормально замкнутые, двустороннего дейст­вия. Замыкание двухколодочных тормозов осуществляется усилием сжатой пружины 10, размыкание — специальными тормозными электромагнитами, электромеханическими или электрогидравличе - скими толкателями 12, включаемыми параллельно приводному дви­гателю механизма. Размыкание тормоза происходит одновременно с включением двигателя.

Усилие прижатия тормозных колодок к шкиву (Н)

Nr = Mr/(DTf),

где Л/т — тормозной момент, Н м; DT — диаметр тормозного шкива, м;/— коэффициент трения между колодкой и шкивом.

Правильность выбора тормоза проверяют по допускаемому дав­лению р] (Па):

р = Njlbl < р],

где b — ширина колодки, м; / — длина колодки по дуге обхвата, м.

Для вальцованной ленты по чугуну и стали р] - 0,5...0,6 МПа.

Дисковые и конусные тормоза по конструкции и принципу дей­ствия аналогичны дисковым и конусным муфтам сцепления.