Наряду с управляемыми тормозами в грузоподъемных машинах часто применяют автоматические тормоза, замыкаемые опуска­ющимся грузом и известные также под названием грузоупорных тормозов.

Одним из таких тормозов является дисковый грузоупорный тормоз, применяемый в механизмах с червячными передачами, например, в ручных червячных талях (рис. 36, а) и замыкаемый осевым усилием червяка.

На червячном валу 1 (рис. 37, а и б) насажены диски 2 и 3, Между которыми (на втулке ^иска 2) свободно сидит храповое колесо 4. Диск 3 своей пятой упирается в неподвижный корпус червячной передачи 5. На нем же укреплена собачка 6, застопорив-

Рис. 37. Дисковый грузоупорный тор­моз для подъемных механизмов с чер­вячными передачами

Шая храповое колесо при вращении червяка в направлении опу­скания груза. Осевым усилием червяка храповое колесо зажато' между дисками 2 и 3.

При подъеме груза храповое колесо вращается вместе с ди­сками, и собачка свободно проскальзывает по его зубьям. По пре­кращении подъема собачка стопорит колесо, препятствуя враще-* нию червяка и произвольному опусканию груза. Для опускания- груза необходимо принудительно вращать червяк в обратную сто­рону и преодолевать трение на тормозных дисках.

Если Мгр — момент, создаваемый грузом на валу червячного

Колеса 7; Р = — осевое усилие червяка; г — радиус на­чальной окружности червячного колеса; гср — средний радиус; червяка; Rcp — средний радиус тормозных дисков; R — радиус тягового колеса (звездочки), приводящего во вращение червячный вал; а — угол подъема винтовой линии и р = 7° — угол трения в червяке (для случая работы пары чугун—сталь), то момент Мчер, Стремящийся повернуть червячный вал, выразится так:

M4tp = Р tg (а — р) Гср.

Тормозной момент Мт, создаваемый осевым усилием червяка на дисковом тормозе, должен быть несколько больше

Мт = 2 PfRcp =

Где Р = 1,20ч-1,25 — коэффициент запаса.

Усилие, которое должно быть приложено к окружности тяго­вого колеса (звездочки) для преодоления трения при принудитель­ном опускании груза

2P}Rcp — Р tg (а — р) гср Д — ^ . (Уи)

В подъемных механизмах с цилиндрическими зубчатыми пере­дачами, например, электроталях, применяют винтовые грузоупор - ные тормоза (рис. 38), в которых осевое усилие создается с по-

Мощью тормоза (рис. 38), в которых осевое усилие создается с по­мощью специально сделанной винтовой нарезки. Тормоз состоит Из храпового колеса 1, свободно сидящего на валу 2, и двух тор - : Мозных дисков 3 и 4. Левый диск 3 шпонкой закрепляется на валу. Правый диск 4, выполненный вместе с ведущей шестерней 5 при­вода подъемного механизма, насаживается на прямоугольную винтовую резьбу вала. Эта резьба направлена так, что во время вращения в сторону подъема груза (по стрелке I) она сдвигает Шестерню влево и зажимает храповое колесо между дисками. Со­бачка 7 при этом проскальзывает по зубьям храповика, не пре­пятствуя его вращению. По прекращении подъема собачка, упи­раясь в зуб храповика, застопоривает храповое колесо, а вместе ■ С ним и вал. Для опускания груза необходимо принудительно вра­щать вал в обратную сторону (по стрелке //); тогда шестерня вместе с диском будет отходить вправо, контакт трения между Диском шестерни и храповиком прекратится и груз начнет сво­бодно опускаться, вращая шестерню. Отход шестерни ограни­чивает стопорное кольцо 6. Опускание будет продолжаться до тех пор, пока угловая скорость шестерни под действием свободно опускающегося груза не превысит угловую скорость вала. Как только угловая скорость шестерни превысит угловую скорость вала, шестерня снова начнет навинчиваться на вал, диски сбли­зятся, зажмут храповик, и груз застопорится. Но так как вал про­должает вращаться в обратную сторону, тормоза опять разом­кнутся и груз начнет опускаться. В результате последовательных смещений шестерни с диском 4 груз будет опускаться вниз со ско­ростью, соответствующей угловой скорости вращения вала!

Из-за быстрого чередования спуска и стопорения груза со­здается впечатление непрерывного и равномерного опускания груза, хотя в действительности имеет место пульсирующая ско­рость опускания груза.

При подъеме момент, создаваемый грузом на шестерне Мкр, преодолевается моментом сил трения в винтовой нарезке и между диском 4 и храповиком (храповик прижат к диску 3 и вместе с ним вращается)

Мкр = Мтр - Prrp Tg (а + р) |- P[Rrpt (91)

Где Р — осевое давление;

ГСР ~ средний радиус винтовой нарезки; а — угол подъема винтовой линии резьбы; р — угол трения в резьбе;

RCp — ^н ^ — средний радиус дисков;

RH и КО—внутренний и наружный радиусы дисков.

Из уравнения (91) находим

МкР

TOC o "1-3" h z Я= rcp tg (а + р) + (92>

При остановленной рукоятке осевое усилие Р вызывает между дисками и храповиком тормозной момент

Мт = 2 PfRcp. (93)

Для надежности торможения надо, чтобы

Mm = РА*«р.

Из уравнений (91) и (93) получим

P^tefr + P). (94)