2.5.3.1. Колодочные тормоза.
Колодочные тормоза - наиболее часто применяемая в ГПМ конструкция тормозов.
а) Одноколодочный тормоз
Условие торможения:
тормозной момент Tt должен быть больше момента Tdb , развиваемого электродвигателем
где Fn - нормальная сила контактного давления, f - коэффициент трения, D - диаметр тормозного шкива.
Тогда необходимое усилие нажатия колодки
Необходимая замыкающая сила находится из условия равновесия рычага
где знак "+" соответствует направлению вращения шкива, указанному на рисунке стрелкой, а знак "-" - противоположному.
Значит у одноколодочного тормоза тормозной момент зависит от направления вращения шкива. Такие тормоза называются тормозами одностороннего действия.
Если в выражении для замыкающей силы перед произведением fc стоит знак "+", то тормоз называется суммирующим, а если знак "-", то дифференциальным.
Если у дифференциального тормоза f c>a, то тормоз будет самозатягивающимся и непригодным к работе.
Если в одноколодочном тормозе конструктивно обеспечить с=0, то он становится тормозом двустороннего действия.
Основной недостаток одноколодочного тормоза состоит в создании на вал шкива изгибающего усилия.
б) Двухколодочный тормоз
Двухколодочные тормоза наиболее распространены благодаря высокой надежности и минимальному нагружению тормозного шкива. Замыкание в таких тормозах осуществляется предварительно сжатой пружиной, а размыкание - электромагнитом.
Из уравнений моментов относительно точек О1 и О2 имеем
отсюда следует, что
и износ тормозных накладок будет различен. Нормальные контактные усилия на колодках относятся как
Тормозной момент, создаваемый силами трения
Подставляя в выражение для тормозного момента соотношение между контактными усилиями, получаем
Для повышения стабильности работы тормоза конструктивно обеспечивают усилие замыкающей пружины на 10...15% больше его расчетной величины, т.е.
Fnp max= (1,1...1,15) Fnp.
Недостаток, связанный с различием Fn1 и Fn2 , можно исключить конструктивно, обеспечив с = 0.
Тогда Fn1 = Fn2 = Fn
Тt = Fn f D
Fn = Тt / f D .
Найдем минимальный диаметр шкива из следующего условия: давление на фрикционных накладках не должно превышать заданного уровня
где b и l - ширина и длина тормозной колодки соответственно.
Формула проверочного расчета двухколодочного тормоза
cоответствует случаю наибольшего значения нормального давления (на правой колодке).
В проектном расчете задаются
· относительной длиной колодки
что соответствует рекомендуемому по условию охлаждения углу обхвата колодкой шкива 2a = 60...110 градусов.
· конструктивным соотношением
Тогда формула проектного расчета двухколодочного тормоза имеет вид
Двухколодочный тормоз является тормозом двустороннего действия. При этом он практически не нагружает опоры тормозного шкива.
