Рис. 4.3. Колодочный тормоз с электромагнитом

Угол поворота рычага 5, определяющий величину радиального отхода правой колодки, зависит от величины зазора между головкой болта 6 и его упором. Зазор этот устанавливается с таким расчетом, чтобы обеспечивался радиальный отход колодки на заданную величину. Для устранения возможности поворота колодок после их отхода от шкива в них установлены подпружиненные фиксаторы трения.

Для управления тормозами применяют однофазные магниты типа МО, которые изготовляют для напряжения 220, 380 и 500 В. Момент магнитов при ПВ 40% составляет : МО-100Б 55 кгс-см и МО-200Б 400 кгс-см, а масса магнитов соответственно 3,5 и 23 кг. Магнитопровод магнитов состоит из двух частей — ярма и якоря, которые набираются из листов электротехнической стали. На ярме закреплена катушка, а якорь может свободно поворачиваться на оси, закрепленной в стойках ярма. Усилие электро-магнита передается перемычкой, расположенной между боковинами якоря. Собственное время втягивания якоря составляет около 0,03 с, а время отпадания — около 0,015 с. Число включений магнитов допускается не более 300 в час при ПВ 40%.

Рис. 4.4. {Солодочный тормоз с электрогидравлическим толкателем

Пружинные тормоза с короткоходовыми электромагнитами просты по конструкции и весьма компактны. Однако закрепление электромагнита на одном из рычагов создает большую разницу в моментах инерции рычагов. Поэтому при резком замыкании тормоза динамическая неуравновешенность тормозных рычагов вызыет неравномерное движение последних и резкие удары колодок о тормозной шкив. Это приводит к появлению кратковременно дей-с^ующих (в течение сотых долей секунды) радиальных динамически нагрузок, которые в 2—3 раза превышают соответствующие статические силы давления колодок на тормозной шкив. Поэтому Bd большее распространение получают тормоза с электрогидр авлич емкими толкателями, обладающие рядом преимуществ по сравнен;!10 с электромагнитными. К ним относятся практически неоГранигш[ное число включений, возможность работы толкателя при любом режиме, повышенная долговечность, меньшая электрическая мощность и в 12—20 раз меньший пусковой ток.

Его шток также шарнирно соединен с большим плечом двуплечего рычага, установленного на тормозном рычаге. С меньшим плечом рычага соединена тяга, прикрепленная гайками к тормозному рычагу. Замыкание тормоза осуществляется усилием вертикальных пружин. При движении штока толкателя вверх рычаг поворачивается, сжимая пружины, а рычаг вместе с тормозной колодкой отходит от шкива до тех пор, пока упор не дойдет до основания. Затем отходит от колодки рычаг.

Характеристики и размеры тормозов с электрогидравлическими толкателями приведены в табл. 4.20 и 4.21. При необходимости величина тормозного момента, указанная в таблице, может быть путем регулировки уменьшена: до V3 для тормозов со шкивами диаметром 160—400 мм, до V2 — со шкивами диаметром 500 и 600 мм, до 2/3 — со шкивами диаметром 700 и 800 мм. При . первоначальной регулировке хода шток толкателя устанавливают в верхнее положение, затем опускают на величину 5Х и фиксируют положение тяги 4 относительно рычага 6 гайками 5. При увеличении хода штока вследствие износа колодок до величины 5 тормоз регулируют заново.

В электрогидравлических толкателях — одноштоковых (рис. 4.5, а, б) и двухштоковых (рис. 4.5, в) — используется принцип создания гидравлического давления под поршнем; шток поршня получает при этом прямолинейное движение. Корпус толкателя заполнен рабочей жидкостью — маслом АМГ-10 ГОСТ 6794—75 (при температуре окружающего воздуха +50° ч- +15°С), жидкостью ПГ-271А или ПМС-20 (при температуре окружающего воздуха +20°С — 60°С). Внутри корпуса закреплен цилиндр, в котором перемещается поршень со штоком, и электродвигатель. На валу последнего закреплено роторное колесо с односторонним всасыванием. Корпус и шток имеют проушины для присоединения соответственно к основанию и к двуплечему рычагу тормоза.

При работающем электродвигателе роторное колесо создает давление рабочей жидкости, которая перемещает поршень вместе со штоком 3 вверх и удерживает его в этом положении в течение всего времени работы электродвигателя. Рабочая жидкость в это время перетекает из пространства над поршнем по каналам между цилиндром и корпусом к нижней части колеса 5. При выключении электродвигателя давление рабочей жидкости падает, и поршень под действием собственного веса и усилия со стороны тормоза опускается вниз.

К недостаткам электрогидравлических толкателей относятся существенное уменьшение усилия на штоке при отклонении геометрической оси толкателя от вертикали, большее по сравнению с электромагнитным приводом время срабатывания и изменение его величины в зависимости от температуры окружающего воздуха.

Рис. 4.5. Электрогидравлические толкатели:
а — типа ТЭГ; б — типа ТГМ; в — типа Т

Рис. 4.6. Электромеханический толкатель

Любую пространственную установку при некотором сокращении времени торможения обеспечивают электромеханические (центробежные) толкатели, одна из конструкций которого [291 показана на рис. 4.6. К корпусу прикреплен электродвигатель, вал которого жестко соединен с ведущей чашкой, установленной на подшипнике в корпусе.

Ведомая чашка на подшипниках и установлена в штоке, который поступательно перемещается в корпусе. Между чашками размещены два груза, каждый из которых состоит из оси, крайних и среднего катков. Профиль чашек выполнен таким образом, что катки перемещаются по чашке, а каток — по чашке.

К фланцам корпуса прикреплены тяги, на одном конце которых установлены цапфы с дистанционными втулками и гайками , а на другом — траверса с регулировочными гайками. Между траверсой и шайбой, установленной на штоке, размещена пружина. Ось и цапфы служат для прикрепления толкателя к рычагам тормоза. Во время работы электродвигателя грузы, перекатываясь катками и по соответствующим рабочим поверхностям чашек, удаляются от его оси вращения, перемещают шток и сжимают пружину. При этом расстояние между цапфами и осью увеличивается, и тормоз размыкается.

На рис. 4.7 показана конструкция тормоза с центробежным толкателем (ЦКБА), а в табл. 4.22 приведены основные характеристики таких тормозов. На основании тормоза шарнирно закреплены рычаги и с тормозными колодками.

Рычаг соединен с центробежным толкателем осью, а рычаг, конец которого выполнен в виде вилки, — двумя цапфами.

Рис. 4.7. Колодочный тормоз с электромеханическим толкателем

Винты служат для регулировки отходов колодок, а экран 5 защищает толкатель от тепла, образующегося при торможении между шкивами и колодками.

В табл. 4.23 приведены размеры тормозных шкивов, в качестве которых используется одна из половин втулочно-пальцевых и зубчатых муфт (ленинградский завод ПТО им. Кирова).

Дисково-колодочные тормоза, получающие все большее распространение, имеют по сравнению с колодочными ряд преимуществ: малый (около 0,1) коэффициент перекрытия, что позволяет увеличить теплоотдачу и обеспечить в связи с этим более высокие тормозные моменты, стабильность работы и увеличенный срок службы фрикционной пары; меньший момент инерции тормозного диска (кривая на рис. 4.8), чем у шкива (кривая 2), что снижает пиковую нагрузку электродвигателя и время (до 2 раз) пуска и торможения; равномерность давления на тормозные накладки при равномерном их износе, что позволяет автоматизировать его компенсацию.

Рис. 4.8. Маховые массы шкивов и дисков

Рис. 4.9. Дисково-колодочный тормоз с электрогидравлическим толкателем

Дисково-колодочный рычажный тормоз с приводом от электрогидравлического толкателяДфирма Krupp, Kranbau, Wilhelmshaven, ФРГ), показанный на рис. 4.9, имеет диски диаметром 800 и 1000 мм и создает тормозной момент соответственно 2000 и 2600 кгс-м. На основании тормоза шарнирно закреплены рычаги и толкатель. В рычаги ввернуты пустотелые резьбовые втулки, имеющие на наружных концах храповые устройства. Внутрь втулки входит цилиндрический хвостовик колодки. Колодки взаимодействуют с диском, закрепленным на приводном валу. В нормально замкнутом положении тормоза колодки прижимаются к диску усилием тарельчатых пружин, установленных на верхних концах рычагов на тяге. Посредине тяги шарнирно закреплен один конец рычага, второй конец которого присоединен к штоку толкателя.

Отход колодок от диска происходит при воздействии на ролики рычаго клина, установленного на оси на рычаге, и вспомогательной пружины. При включенном толкателе на паз клина воздействует цапфа рычага. Концы оси стержнями шарнирно соединены с поводками храповых устройств, в связи с чем последние при при каждом^ цикле торможения совершают качательное движение. При определенной величине износа тормозных накладок втулки дискретно поворачиваются, уменьшая величину отхода колодок. В связи с этим зазор остается почти все время постоянным, а его малая величина позволяет применять пружины с жесткой характеристикой, что, в свою очередь, обеспечивает стабильное время торможения.

Рис. 4.10. Дисково-колодочный тормоз с электромагнитом
Дисково-колодочные тормоза фирмы SIME (Франция) содержат диск и один или два тормозных зажима. Их характеристики приведены в табл. 4.24, а конструкция тормозного зажима показана на рис. 4.10. К проушинам основания горизонтальными осями (показано на эск. к табл. 4.24) присоединены колодки с фрикционными накладками, которые установлены на наклонных рычагах. Каждый рычаг состоит из верхнего и нижнего листов, соединенных пальцами 13. На нижние листы опирается подвижный под действием собственного веса клин, с боковыми поверхностями которого взаимодействуют пальцы. Пружины предохраняют клин от произвольного смещения при вибрации. Рычаг соединен двумя тягами с корпусом электромагнита, а рычаг — с тягой, которая проходит через отверстие в якоре. На тяге установлен пакет тарельчатых пружин и ограничительная втулка.

Для обеспечения равномерности зазоров между диском и колодками между рычагами установлено храповое устройство. По мере износа накладок клин при замкнутом положении тормоза постепенно перемещается вниз, обеспечивая за счет разведения концов рычагов автоматическое восстановление зазоров. В крайнем положении (показано тонкими линиями), соответствующем предельному износу накладок, клин нажимает на контакт, установленный в цепи сигнализации.

Выбор тормоза производится исходя из средней допускаемой мощности торможения N за наиболее напряженный (15-минутный) период работы механизма (рис. 4.11, а) с учетом коэффициента фактического использования механизма за рассматриваемый период работы (рис. 4.11,6). График, приведенный на рис. 4.11, А, соответствует тормозу с обдуваемым диском диаметром 315 мм. Для тормозов с другими диаметрами дисков допускаемая мощность увеличивается в т раз.

Тормозные диски в большинстве случаев для лучшего охлаждения выполняют центробежно-вентиляторными, т. е. с радиально расположенными сквозными отверстиями. При вращении диска с их периферийной стороны выбрасывается воздух, забираемый со стороны ступицы. Это улучшает условия работы диска и повышает его долговечность (в 3 раза по сравнению с долговечностью сплошного диска). Диски изготовляют из чугуна с шаровидным графитом или из малоуглеродистой стали с хромированными на толщину 0,05—0,08 мм рабочими поверхностями.

В механизмах передвижения кранов наряду с автоматически действующими нормально замкнутыми тормозами применяют также управляемые комбинированные тормоза, у которых величина тормозного момента может регулироваться крановщиком в процессе торможения, в связи с чем создается возможность постепенного уменьшения скорости движения И Рис. 4.12. Управляемый тормоз обеспечения более плавной и точной остановки, чем при использовании автоматически действующих тормозов. Для обеспечения безопасности в управляемых тормозах должна быть предусмотрена независимость действия управляемого торможения и автоматического замыкания тормоза в случае прекращения электрического тока. В подавляющем большинстве случаев для управления тормозами применяют гидравлические безнасосные системы.