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.