Расчет тормозного момента: 4.5. Определение тормозного момента

Содержание

Колодочные тормоза. Расчет колодочного тормоза.

В подъемно-транспортных машинах находит применение большое число разнообразных конструкций колодочных тормозов, состоящих из рычагов и двух колодок, диаметрально расположенных относительно тормозного шкива и различающихся в основном схемами рычажной системы. Торможение механизма с помощью колодочных тормозов происходит в результате создания силы трения между тормозным шкивом, связанным с одним из валов механизма, и тормозной колодкой, укрепленной на рычагах тормоза, установленного на металлоконструкции тележки или крана.

Колодочные тормоза

Рис. 1: а — одноколодочный; б — двухколодочный

В простейшем одноколодочном тормозе (рис. 1, а) тормозной рычаг длиной l нажимает колодкой на тормозной шкив силой Р, благлдаря чему на вращающемся шкиве возникает сила трения F = fN, противодействующая вращению механизма где f — коэффициент трения, имеющий для различных пар материалов следующие значения:

Коэффициент трения материалов

Табл. 1

Если момент силы F больше момента движущей силы, действующей на том же валу, то скорость движения замедляется и движение прекращается.

Расчет колодочного тормоза

Тормозной момент, создаваемый одноколодочным тормозом,

откуда необходимая сила нажатия колодки на шкив:

Сила Р, замыкающая тормоз, из условия равновесия рычага относительно его оси вращения равна:

Знаки «+» или «-» в уравнении определяется направлением вращения тормозного шкива. На рисунке 1 зазор между колодкой и шкивом при наличии сил трения между ними показан условно для упрощения выявления на схеме действующих сил. При одноколодочном тормозе сила N нажатия колодки на шкив создает дополнительный изгибающий момент на валу, что приводит к увеличению диаметра вала и подшипников. Поэтому одноколодочные тормоза применяют весьма редко и только в ручных механизмах.

Двухколодочные тормоза

Более широко применяют двухколодочные тормоза с тормозными колодками, шарнирно связанными с тормозным рычагом (рис. 1, б). Тормозной момент, создаваемый двухколодочным тормозом, равен сумме тормозных моментов, развиваемых каждой колодкой. Силы нажатия колодок на шкив определяют, как и для одноколодочного тормоза, из уравнений равновесия тормозных рычагов.

Момент силы трения Nf на плече, равном расстоянию от поверхности трения до оси колодки, стремится повернуть колодку, что приводит к неравномерному распределению давления между накладкой и шкивом по длине дуги обхвата [l]. При конструировании тормозов (см. остановы и тормоза) стремятся разместить ось вращения колодки как можно ближе к поверхности трения, поэтому этот момент обычно невелик и при составлении уравнений равновесия рычагов им можно пренебречь. Тогда при вращении тормозного шкива по часовой стрелке, как показано на рисунке 1 (позиции б), для левого (по рисунку) рычага находим Pl = N1(l1 – fb) и N1 = Pl/(l

1 – fb). Для другого рычага Pl = N2(l1 + fb), откуда N2 = Pl/(l1 + fb).

Общий тормозной момент выражается формулой:

Подставив в это уравнение значения N1 и N2 определенные выше, получаем:

Равнодействующие силы N и F соответственно для левого и правого рычага равны:

Так как N1 ≠ N2 , то и Sı ≠ S2. Разность между силами S1 и S2 является силой, изгибающей тормозной вал:

Из последнего выражения видно, что ∆S = 0, если плечо b = 0, то есть при прямых тормозных рычагах. Поэтому в современных конструкциях тормозов для устранения сил, изгибающих тормозной вал стремятся применять тормоза с прямыми рычагами. При этом тормозные моменты, создаваемые каждой колодкой, одинаковы и не зависят от направления вращения тормозного шкива. Общий тормозной момент двухколодочного тормоза при прямых рычагах:

где η = 0,9 ÷ 0,95 — КПД рычажной системы тормоза, учитывающий потери на трение в шарнирах рычажной системы (бόльшие значения соответствуют шарнирам, имеющим смазку).

Условное среднее давление между шкивом и колодкой тормоза определяют из соотношения:

где Ак — площадь поверхности трения одной тормозной колодки; D — диаметр шкива; В — ширина колодки, принимаемая обычно для обеспечения полного контакта между колодкой и шкивом на 5–10 мм меньше длины шкива; β = 60-110˚ — угол обхвата шкива одной колодкой; допускаемые давления [p] для различных материалов приведены в таблице 2.

Допускаемые давления [p] для различных материалов, МПа


Табл. 2: Примечание. Приведенные значения соответствуют механизмам 4-й группы режимов работы. Для более тяжелых режимов их следует уменьшать на 30%.

Определение Тормозные моменты — Энциклопедия по машиностроению XXL

Рассмотрим примеры определения тормозного момента регулятора.  [c.386]

Для дисковых тормозов, работающих в масляной ванне, определение тормозного момента можно вычислить по той же фор-  [c.230]

Для определения тормозного момента должны быть известны  [c.348]

В следующих разделах данной главы разобрано несколько случаев определения тормозного момента в механизмах, имеющих определенные специфические особенности, связанные с конкретными условиями работы машины.  [c.357]


ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТОРМОЗНОГО МОМЕНТА В МЕХАНИЗМАХ ПОДЪЕМА ГРУЗОПОДЪЕМНЫХ МАШИН  
[c.357]

Определение тормозного момента стопорных и спускных управляемых тормозов производится одинаково. Заданную скорость опускания груза с помощью управляемого тормоза обеспечивают изменением усилия рабочего на рукояти тормоза. Но при конструировании управляемого тормоза нужно учесть различие в характере работы и в величине работы торможения, переходящей в тепло. Это различие находит отражение в нормах величин давлений и в методике теплового расчета (см. гл. 10 и И).  [c.359]

Для кранов первой группы (фиг. 228) определение тормозного момента механизма поворота производится по допустимому пути торможения (углу поворота) р при работе крана с номинальным грузом на максимальном вылете  [c.366]

Основной предпосылкой для определения тормозного момента в механизмах поворота кранов второй группы должно быть создание одинаковых инерционных усилий для случаев пуска и торможения при обеспечении надлежащей устойчивости крана.  

[c.369]

Для обеспечения нормальной работы всех элементов механизма передвижения принимается, что замедление при торможении должно быть одинаковым для данного типа кранов независимо от их номинальной грузоподъемности [137], [138]. При определении тормозного момента тормоза (и пускового момента двигателя) механизма передвижения следует обеспечить устранение скольжения (юза) ходовых колес по рельсу в периоды неустановившегося движения. Так как при работе крана без груза уменьшается сила сцепления приводных ходовых колес с рельсами и возрастают замедления, создаваемые тормозом, то определение тормозного момента механизма передвижения ведется при работе крана без груза.  [c.377]

При работе грузоподъемных машин на открытом воздухе, ветровая нагрузка определяется согласно положениям ГОСТ 1451-42 Краны подъемные. Нагрузка ветровая . Для определения тормозного пути по уравнениям (117) и (119) учитывают ветровую нагрузку, вызываемую ветром рабочего состояния. Расчетная величина

[c.383]

В этом случае нагрузки и нужно определять отдельно для каждой стороны кранового моста, так как при раздельном приводе нельзя исходить из равенства нагрузок на обе его опорные балки. При определении тормозного момента по уравнению (114) в него следует вместо О подставлять а вместо суммарного махового момента вращающихся масс принимать махо-  [c.387]


При определении тормозного момента механизмов передвижения однорельсовых тележек, если скорость их движения превышает 30 м/мин и установка тормозов является обязательной, следует учитывать неравномерность распределения нагрузки на ведущие и ведомые колеса и вести расчет допустимых величин замедления, исходя из действительной нагрузки на ведущие колеса. Момент сопротивления для однорельсовых тележек при определении тормозного момента ведут для случая работы тележки на прямом участке пути без учета трения реборд ( р = 1), так как дополнительные сопротивления, вызываемые перекосом тележки и сопротивлениями на закруглениях пути в процессе торможения могут и не иметь место.  
[c.389]

В остальном определение тормозного момента для однорельсовых тележек не отличается от приведенного выше расчета для кранов.  [c.390]

Так, например, если в качестве генератора мотор-гене-раторной установки также принята машина постоянного тока ПН-1000, паспортные данные которой сообщались выше, то выражение для определения тормозного момента будет  [c.22]

Необходимо отметить, что в связи с введением ряда допущений, приведенные выше формулы для определения тормозного момента и тока в цепи якоря дают результаты с ошибкой 5—7%. Такая погрешность расчета тормозных характеристик вполне допустима, поскольку в процессе испытаний по показаниям весового механизма имеется возможность скорректировать возбуждение тормозного генератора ТГ или генератора Г2 мотор-генераторной установки и получить заданную нагрузку с точностью, как показывает опыт, 1,5 /о.  [c.24]

Для повышения интенсивности работы механизма период торможения должен быть как можно меньше, однако при резком торможении на элементы привода действуют высокие динамические нагрузки, вызывающие нарушение соединений, повышенный износ муфт, подшипников, ходовых и зубчатых колес. При движении подъемно-транспортных маШин резкое торможение может вызвать юз ходовых колес, расплескивание жидкого металла, транспортируемого в ковшах, раскачивание транспортируемого груза, вибрацию металлических конструкций и другие нежелательные явления, что следует учитывать при определении тормозного момента и расчета элементов подъемнотранспортных машин.  

[c.205]

Из анализа приведенных уравнений также видно, что при Ох = 02 создать определенный тормозной момент в суммирующем тормозе можно замыкающей силой, в -1-1 раз большей.  [c.243]

Для определения тормозного момента, по которому определяют мощность двигателя, к корпусу прикрепляют чашку весов с установленными на ней уравновешивающими гирями.  [c.756]

Определение тормозного момента механизма передвижения кранов и тележек, перемещающихся по рельсовым путям, выполняется при условии исключения буксования ходовых колес по рельсам в период торможения и с учетом специальных технологических требований, ограничивающих величину замедления.  

[c.44]

Определение момента статического сопротивления Мст производится по формуле, приведенной выше, но для определения тормозного момента сопротивление передвижению определяется при kp = 1. Для кранов или тележек, работающих на открытом воздухе и не имеющих специальных противоугонных устройств, тормозной момент должен быть проверен на удерживание крана в неподвижном состоянии. В этом случае  [c.46]

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТОРМОЗНОГО МОМЕНТА  [c.60]

Второй вид — подведение указанного напряжения при полностью заторможенном стартере, нри этом сила потребляемого стартером тока не должна превышать определенного значения и стартер должен развивать определенный тормозной момент.  [c.387]

Уклон пути а=0,0024-0,003 учитывается при подсчете мощности электродвигателя только для кранов, передвигающихся по путям на шпальном основании. При проверке электродвигателя на кратковременную перегрузку и время пуска, при проверке запаса сцепления и определении тормозного момента уклон путей принимается по табл. 36.  

[c.303]

Для определения тормозного момента должны быть известны назначение и режим работы механизма конструктивные и расчетные данные механизма (масса отдельных элементов, моменты инерции элементов механизма, скорости движения) место установки  [c.5]

Определение тормозного момента стопорных и спускных управляемых тормозов производится одинаково. Заданную скорость опускания груза с помощью управляемого тормоза обеспечивают изменением усилия на рукояти тормоза. Но при конструировании такого тормоза нужно учитывать различие в характере работы и  [c.12]

Обычно эти два тормоза устанавливаются на одном (быстроходном) валу механизма. При определении тормозного момента этих тормозов должен быть обеспечен к первого тормоза не ме-14  [c.14]

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТОРМОЗНОГО МОМЕНТА В МЕХАНИЗМАХ ПЕРЕДВИЖЕНИЯ  [c.20]

При определении тормозного момента по уравнению (1.16) в него следует вместо О подставлять 0 , а вместо суммарного махового момента вращающихся масс принимать махо-  [c.26]

Для определения тормозного момента должны быть известны 1) характер и режим работы механизма 2) конструктивные и расчетные данные механизма масса транспортируемого груза, массы отдельных элементов, моменты инерции элементов механизма, скорости движения, передаточные числа и КПД передач и Т.П. 3) место расположения тормоза в кинематической схеме механизма (значение тормозного момента различно в зависимости от передаточного числа передачи от рабочего органа, например барабана, до тормозного вала) 4) крутяпщй момент, действующий на тормозном валу при торможении и определяемый с учетом потерь в элементах механизма 5) частота вращения тормозного вала 6) при применении некоторых конструкций тормозов необходимо также знать направление вращения тормозного шкива.  [c.206]

Фиг. 2137. Гидравлический дисковый тормоз для определения мощности быстроходных двигателей. Вал тормоза с закрепленными ва нем одним или нескольними дисками 2 соединяется эластичной муфтой 1 с валом испытуемого двигателя. Корпус 3 установлен на шарикоподшипниках. Поступающая в корпус по трубе 4 вода отбрасывается центробежной силой к периферии и выходит через трубку 5. Количество поступающей воды регулируется краном 6. Вследствие трения воды о диски при вращении вала тормоза корпус 3 стремится повернуться вместе с дисками 2. Для определения тормозного момента, по которому определяют мощность двигателя, к корпусу прикрепляют чашку весов с установленными на ней уравновешиваюшими гирями.
При определении нагрузок на передачи и валы, при выборе двигателя следует учитывать минимально возлюжное значение к. п. д. Л1еханизма, при определении тормозных моментов — лтак-симально возлюжное значение к. п. д. л1еханизл1а.  [c.16]

Минимально возможное статическое сопротивленпе W .mm следует определять для механизмов кранов с приводными колесами по формулам (93), (94) и (96), для тележек с канатной тягой — по формуле (95), для однорельсовых тележек только на горизонтальном пути —по формуле (97). В этих формулах необходимо принять kt = 0 и йр=1,0 и изменить знак на обратный для ветровой нагрузки и составляющей (сопротивления) от уклона пути Wy. В этом случае li .min может иметь отрицательную величину, что необходимо учитывать при определении тормозного момента по формуле (103) и в приведенных ниже неравенствах.  [c.315]

Прн определении тормозного момента механизмов передвижения однорельсовых тележек, если скорость их движения превышает 32 мУмин и установка тормозов является обязательной, следует учитывать неравномерность распределения нагрузки на ведущие и ведомые колеса и вести расчет допустимых замедлений исходя из действительной нагрузки на ведущие колеса. Момент сопротивления для однорельсовых тележек при определении тормозного момента определяют для случая работы тележки на прямом участке пути без учета трения реборд к = 1), так как дополнительные сопротивления, вызываемые перекосом тележки и сопротивлениями на закруглениях пути, в процессе торможения могут и не иметь место. Момент сопротивления однорельсовых тележек, перемещающихся по наклонным полкам рельсов (тавр, двутавр, швеллер) определяется с учетом дополнительных видов сопротивлений, вызываемых конической формой поверхности катания. В остальном определение тормозного момента для однорельсовых тележек не отличается от приведенного выше расчета для кранов.  [c.29]


Не удается найти страницу | Autodesk Knowledge Network

(* {{l10n_strings.REQUIRED_FIELD}})

{{l10n_strings.CREATE_NEW_COLLECTION}}*

{{l10n_strings.ADD_COLLECTION_DESCRIPTION}}

{{l10n_strings.COLLECTION_DESCRIPTION}} {{addToCollection.description.length}}/500 {{l10n_strings.TAGS}} {{$item}} {{l10n_strings.PRODUCTS}} {{l10n_strings.DRAG_TEXT}}  

{{l10n_strings.DRAG_TEXT_HELP}}

{{l10n_strings.LANGUAGE}} {{$select.selected.display}}

{{article.content_lang.display}}

{{l10n_strings.AUTHOR}}  

{{l10n_strings.AUTHOR_TOOLTIP_TEXT}}

{{$select.selected.display}} {{l10n_strings.CREATE_AND_ADD_TO_COLLECTION_MODAL_BUTTON}} {{l10n_strings.CREATE_A_COLLECTION_ERROR}}

Не удается найти страницу | Autodesk Knowledge Network

(* {{l10n_strings.REQUIRED_FIELD}})

{{l10n_strings.CREATE_NEW_COLLECTION}}*

{{l10n_strings.ADD_COLLECTION_DESCRIPTION}}

{{l10n_strings.COLLECTION_DESCRIPTION}} {{addToCollection.description.length}}/500 {{l10n_strings.TAGS}} {{$item}} {{l10n_strings.PRODUCTS}} {{l10n_strings.DRAG_TEXT}}  

{{l10n_strings.DRAG_TEXT_HELP}}

{{l10n_strings.LANGUAGE}} {{$select.selected.display}}

{{article.content_lang.display}}

{{l10n_strings.AUTHOR}}  

{{l10n_strings.AUTHOR_TOOLTIP_TEXT}}

{{$select.selected.display}} {{l10n_strings.CREATE_AND_ADD_TO_COLLECTION_MODAL_BUTTON}} {{l10n_strings.CREATE_A_COLLECTION_ERROR}}

2.7 Расчет тормозного момента и выбор тормоза. Проект литейного крана грузоподъемностью 100 тонн

Похожие главы из других работ:

Механизм подъема с увеличенной высотой перемещения груза (перематывающая лебедка)

3.10 Определение тормозного момента и выбор тормоза

Поскольку принята схема механизма с двумя электродвигателями, принимаем соответственно два тормоза в приводе. Тормозной момент каждого тормоза , (3.31) где kТ = 1…

Механизм подъема с увеличенной высотой перемещения груза (перематывающая лебедка)

4.4 Расчет тормозного момента и выбор тормоза

Статический тормозной момент на валу двигателя , (4.16) . Тормозной момент для выбора тормоза , (4.17) где = 2 коэффициент запаса торможения при тяжелом режиме работы; . По каталогу /9, с…

Механизм подъема с увеличенной высотой перемещения груза (перематывающая лебедка)

6. РАСЧЕТ ТОРМОЗНОГО МОМЕНТА И ВЫБОР ТОРМОЗА

Статический тормозной момент на валу двигателя , (5.11) . Тормозной момент для выбора тормоза , (5.12) где = 2 коэффициент запаса торможения при тяжелом режиме работы /13, с. 33/; . По каталогу /9, с…

Мостовой кран

3.8 Выбор тормоза. Определение тормозного момента

Тормоз выбран по диаметру тормозного шкива. Принимается тормоз колодочный с электрогидравлическим приводом ТКГ-300 со следующими параметрами: — максимальный тормозной момент, ТТК = 800 Нм; — диаметр тормозного шкива, D =300 мм; — ширина колодок…

Поворотный кран

2.2.6 Определение тормозного момента и выбор тормоза

Принимаем время торможения 5 с, тогда необходимый тормозной момент на валу двигателя: , где: Вычисляем необходимый тормозной момент: Мт=1559 Н•м Тормоз подбираем таким образом, чтобы номинальный тормозной момент был больше рассчитанного…

Проект ленточного конвейера для транспортировки насыпного груза в условиях металлургического предприятия

5.5 Определение тормозного момента и выбор тормозного устройства

Тормоз выберем в зависимости от тормозного момента на валу двигателя. Для наклонного конвейера: , Нм где ст — коэффициент повышения трения, ст = 1,5. Нм. Так как тормозной момент на валу двигателя отрицателен…

Проект ленточного конвейера для транспортировки сыпучих материалов

5.5 Определение тормозного момента и выбор тормозного устройства

Тормоз выбирается в зависимости от тормозного момента на валу двигателя. Для наклонного конвейера (Нм): , где ст — коэффициент повышения трения, ст = 1,5. Н·м. Выбираем тормоз ТКП-200, с тормозным моментом Мт=20Н·м, диаметром шкива D=200мм…

Проект литейного крана грузоподъемностью 100 тонн

2.7 Расчет тормозного момента и выбор тормоза

Время торможения тележки без груза, исходя из максимально допустимого ускорения [1, c.113]: Статический момент сопротивления передвижению, приведенный к валу двигателя при торможении незагруженной тележки [2, c…

Проектирование двухскоростной лебёдки с микроприводом

1.4 Определение потребного тормозного момента и выбор тормоза Т1

Тормоз выбираем по тормозному моменту нужному для удержания неподвижно висящего груза, с коэффициентом запаса торможения для заданного режима работы [2]: . (1…

Проектирование двухскоростной лебёдки с микроприводом

3.2 Определение потребного тормозного момента и выбор тормоза Т2

Тормоз выбираем по тормозному моменту нужному для удержания неподвижно висящего груза, с коэффициентом запаса торможения для заданного режима работы [2]: . (3…

Проектирование двухскоростной лебёдки с управляемыми муфтами

1.4 Определение потребного тормозного момента и выбор тормоза Т1

Тормоз выбираем по тормозному моменту нужному для удержания неподвижно висящего груза, с коэффициентом запаса торможения для заданного режима работы [2]: . (1…

Проектирование портального крана Альбрехт 10/20-32/16-10,5

3.6 Расчет и выбор тормоза

Тормоз выбирается по необходимому тормозному моменту: ,Нм где — рабочий (статический) момент на быстроходном валу редуктора, создаваемый массой неподвижно висящего груза, Н•м; =2 коэффициент запаса торможения для тяжелого режима работы….

Расчет детали пресса при помощи пакета программ САПР

10. Расчеты тормоза, пневмопривода тормоза, пружины тормоза

Для прессов небольших усилий применяют ленточные и дисковые тормоза, для прессов больших усилий — дисковые. Тормозной момент определяют, исходя из работы торможения: , где — момент инерции затормаживаемых деталей…

Расчет электропривода пассажирского лифта

8. Расчет и выбор тормозного устройства

Расчет тормозов механизмов подъема производят по тормозному моменту, обеспечивающему удержание 125% номинального груза при его остановке. Кроме того, так как коэффициент трения при торможении может изменяться…

Расчёт кранового электропривода механизма подъема

9. Расчет и выбор тормозного устройства

В задачу расчета электроприводов механизмов крана входит выбор оттормаживающего аппарата. Для торможения крановых механизмов в основном применяются колодочные тормоза…

Определение величины тормозного момента — Энциклопедия по машиностроению XXL

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВЕЛИЧИНЫ ТОРМОЗНОГО МОМЕНТА МЕХАНИЗМА ПОДЪЕМА  [c.31]

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВЕЛИЧИНЫ ТОРМОЗНОГО МОМЕНТА  [c.44]

Вес груза, необходимый для создания определенной величины тормозного момента в суммирующем тормозе, определяют суммой натяжения концов ленты Tat  [c.188]

Таким образом, хотя для повышения производительности механизма следует стремиться к максимальным величинам замедлений, эти замедления, однако, не должны нарушать нормальную работу элементов механизма. Это надо учитывать при определении величины тормозного момента.  [c.5]


Вследствие различия скоростей скольжения отдельных точек поверхности трения, расположенных на различном расстоянии от оси вращения, определение величины тормозного момента по среднему радиусу по уравнениям (5.2) и (5.3) может привести к существенным погрешностям. Для точного определения эквивалентного радиуса трения должен быть определен главный вектор сил трения, точка приложения которого находится в центре трения, отстоящем от оси вращения на расстоянии [8]  [c.241]

Определение величин тормозных моментов, допускаемых замедлений, а также вопросы компоновки тормозов в механизмах рассмотрены в гл. 5 и 6.  [c.87]

Общее выражение для определения необходимой величины тормозного момента имеет вид  [c.368]

В механизмах передвижения, в которых перемещаемая по горизонтальным рельсам тележка соединена с неподвижно установленным приводом механизма посредством гибкой связи (канатом или цепью) (см. фиг. 228), определение необходимой величины тормозного момента производится на основании следующих соображений.  [c.387]

Величина тормозного момента, развиваемого тормозом, может быть изменена в определенных пределах при помощи жидкостного реостата 11.  [c.253]

Для быстрой и точной остановки тележки или моста крана в назначенном месте в механизмах передвижения предусматриваются, так же как н в подъемных механизмах, тормоза. Условия работы тормозов в механизмах передви/кения несколько отличаются от условий работы тормозов подъемного механизма, что отражается на, методике определения основной расчетной их величины — тормозного момента.  [c.224]

Рассмотрены вопросы проектирования, расчета и эксплуатации тормозных устройств, применяемых в подъемно-транспортных машинах различного типа, приведены описание их конструкций, результаты исследований тормозов и фрикционных материалов, а также методика определения необходимой величины тормозного момента для механизмов ПТМ, методика расчета механической части тормоза, методика выбора и сравнительный анализ приводов тормозных устройств. Даны рекомендации по уходу за тормозными устройствами и их регулировке.  [c.2]

В механизмах передвижения, в которых перемещаемая по горизонтальным рельсам тележка соединена с неподвижно установленным приводом механизма посредством гибкой связи (канатом или цепью), определение необходимой величины тормозного момента производится на основании следующих соображений. При подъеме или опускании груза Q и неработающем приводе механизма передвижения на тележку действует сдвигающее усилие Р, равное (рис. 1.5)  [c.27]


Определенная по уравнению (1.20) или (1.21) величина тормозного момента развивается тормозом при максимальном расчетном усилии на педали или рычаге управления тормозом, принимаемом по следующим рекомендациям  [c.34]

При необходимости осуществить торможение горизонтальных или работающих на опускание конвейеров большой длины рекомендуется также производить сперва электродинамическое торможение, а после некоторого снижения скорости, величина которой определяется технологическими соображениями, накладываются механические тормоза, обеспечивающие полную остановку конвейера. Поэтому максимальная величина тормозного момента для обеспечения нормальной работы конвейера не должна превосходить значения, определенного из условия полной пробуксовки ленты по барабану, а натяжение ленты в точке набегания на приводной барабан не должно падать в процессе торможения ниже значения, определенного из условия допустимого провеса ленты между роликоопорами.  [c.37]

Различие в расчетных данных при определений тормозного момента Мвд по уравнению (4.3) для идеально гибкой ленты и по уравнению (4.5) для шарнирно-колодочной ленты весьма существенно. На рис. 4.9 приведены графики относительной величины тормозного момента, определенной как частное от деления тормозного момента, вычисленного по этим уравнениям, на величину тормозного момента по уравнению (4.3) для тормоза с тремя колодками при = 270°, а = 252° 45,  [c.227]

Применение усиливающего устройства с защемляемыми шариками обеспечивает необходимую величину тормозного момента. Определение тормозного момента дискового тормоза с усиливающим устройством можно выполнить по следующей формуле (для двух поверхностей трения)  [c.392]

Методикой определения пускового момента можно пользоваться и при определении значения тормозного момента. Если при разгоне (пуске) работа сил трения оказывает отрицательное воздействие, сдерживающее разгон, то при торможении силы трения помогают тормозить, снижая тем самым силу нажатия колодок, ленты, конуса или диска на соответствующую деталь вращения. Поэтому для определения Мг в формуле Мп величину т] в первых двух слагаемых следует вынести из знаменателя в числитель. Тогда  [c.113]

Величина тормозного момента, развиваемого тормозом, должна обеспечивать торможение с определенным коэффициентом запаса торможения. Коэффициентом запаса торможения называется отношение момента, создаваемого тормозом, к статическому крутящему моменту на тормозном валу, определяемому с учетом потерь.  [c.85]

На конвейере с перемещением вниз тормоз должен не только удерживать конвейер от самопроизвольного движения, но и остановить движущийся конвейер, т. е. в течение определенного промежутка времени (на определенной длине пути) поглотить кинетическую энергию груза и движущихся частей конвейера. В обычных условиях это можно учесть, приняв несколько повышенную величину тормозного момента,  [c.103]

Величина тормозного момента, развиваемого тормозом механизма подъема, должна обеспечить удерживание груза в неподвижном состоянии на весу с определенным коэффициентом запаса торможения. Коэффициентом запаса торможения к называется отношение момента создаваемого тормозом, к статическому крутящему моменту /Ист, создаваемому номинальным грузом на тормозном валу и определяемому с учетом потерь в механизме, способствующих удержанию груза, при условии равномерного распределения нагрузки между всеми ветвями полиспаста и без учета потерь в, полиспасте.  [c.232]

В связи с тем что определение тормозного момента ведут по номинальному грузу, остановка механизма при работе с грузами небольшой величины происходит более резко, так как при этом отношение неизменяемой величины тормозного момента к меньшим моментам от грузов возрастает и замедления увеличиваются, что приводит к появлению повышенных динамических усилий в элементах механизма между валом, на котором установлен тормоз, и двигателем.  [c.233]

В механизмах передвижения кранов мостового типа с раздельным приводом тормоз устанавливают на каждом приводе. Тормозной момент каждого тормоза для этих конструкций принимается равным 0,5 от общей величины тормозного момента, определенного по уравнению (56)  [c.294]

Определение тормозного момента. Согласно стр. 60, величину тормозного момента определяем, исходя из момента от веса груза М, приведенного к тормозному валу (валу двигателя),  [c.111]

Расчет систем механического (рычажного), гидравлического и пневматического управления тормозами сводится в основном к определению величины усилия, прикладываемого к рычагу или педали для получения необходимого тормозного момента.  [c.169]

Замыкающие пружины располагаются или центрально на оси вращения дисков, или по периферии. В последнем случае устанавливают несколько пружин, расположенных симметрично относительно оси вращения и на равном расстоянии друг от друга, так чтобы их равнодействующее усилие было направлено по оси вращения. Обеспечение этого условия требует достаточно высокого качества изготовления пружин с одинаковой жесткостью и одинаковыми размерами. Регулирование тормозного момента при центральной пружине проще, чем при нескольких пружинах, расположенных по периферии. Применение для тормозов с осевым нажатием тарельчатых пружин весьма удобно оно позволяет получить малые габариты замыкающего устройства при значительной величине усилия. Кроме того, при определенном выбранном отношении свободной высоты пружины к толщине листа, из которого она сделана, можно получить в некотором диапазоне изменения деформации практическую независимость ее от нагрузки, т. е. тарельчатые пружины могут на некотором участке своей характеристики обеспечить практическое постоянство развиваемого ими усилия независимо от величины деформации [103]. Изменением толщины пружины и соответствующей установкой регулировочных болтов эту часть характеристики можно выбрать по максимуму замыкающей силы. При этом изменение деформации пружины вследствие износа накладок не приводит к существенному изменению замыкающего усилия, что устраняет необходимость в регулировании тормоза по мере изнашивания накладок.  [c.224]

Вследствие наличия сил трения в направляющих часть замыкающей силы Q расходуется на преодоление этих сил трения. Кроме того, в многодисковом тормозе моменты трения, развиваемые каждой трущейся парой, не равны между собой, а уменьшаются по мере удаления рассматриваемой пары от нажимного диска, к которому приложена замыкающая сила (3, соответственно уменьщению значения осевой силы, сжимающей диски. Для определения уменьшения величины осевой силы Q, по мере перехода от одной пары трения к другой, рассмотрим крайнее положение дисков, когда осевая сила (2 имеет максимальное значение и осевое перемещение дисков закончено [63]. В этом случае тормозной момент, развиваемый первой (от места приложения силы 0) парой трения (см. фиг. 138),  [c.229]

Устройства, работающие на данном принципе, могут быть использованы не только в механизмах подъема для быстрого опускания груза, но и когда требуется ограничить скорость движения механизма. Так, для механизмов передвижения кранов, работающих на эстакадах, для перегрузочных мостов и их тележек желательно для уменьщения динамической нагрузки при подходе к концевым упорам, чтобы они автоматически снижали скорость движения до определенной величины, с которой и продолжали бы свое движение. Обычные схемы управления движением крана с торможением здесь не подходят, так как они затормаживают механизм, не обеспечивая дальнейшего движения с уменьшенной скоростью. В этом случае применяется тормозное устройство, выполненное по схеме фиг. 215, а, где двигатель механизма, соединенный со шкивом 2, служит одновременно и для управления тормозом. Поворачивающийся корпус двигателя соединен с рычагами 4 управления тормозом таким образом, что его крутящий момент при обоих направлениях движения воздействует на тормоз, размыкая его. Однако и в этом случае перед размыканием тормоза двигателю приходится преодолевать усилие предварительно сжатой пружины 3. Как и в механизме по фиг. 214, процесс регулирования скорости протекает в весьма узких пределах,  [c.329]

Определение тормозного момента стопорных и спускных управляемых тормозов производится одинаково. Заданную скорость опускания груза с помощью управляемого тормоза обеспечивают изменением усилия рабочего на рукояти тормоза. Но при конструировании управляемого тормоза нужно учесть различие в характере работы и в величине работы торможения, переходящей в тепло. Это различие находит отражение в нормах величин давлений и в методике теплового расчета (см. гл. 10 и И).  [c.359]

Если тормозной момент, определенный по уравнению (102), оказывается меньше номинального значения М , определенного по формулам (95) и (98), то должно быть предусмотрено двухступенчатое торможение, при котором тормозной момент на первой ступени торможения не должен быть больше величины, определяемой по уравнению (102). Продолжительность действия первой ступени торможения выбирается такой, чтобы при подъеме номинального груза к концу первой ступени торможения наступила полная остановка машины. Торможение опускающихся грузов может заканчиваться на второй ступени, так как в этом случае не могут возникнуть чрезмерно высокие замедления. У подъемных машин со шкивами трения замедление при рабочем и предохранительном торможении не должно превышать предела, обусловленного возможностью скольжения каната.  [c.364]

Выбор двигателей и тормозных устройств производится в соответствии с методикой, изложенной в п. 6 Определение величины тормозного момента настоящей главы и в гл. XXXI. При этом для приведения статического сопротивления к валу электродвигателя могут быть следующие два варианта.  [c.37]

Из анализа приведенных уравнений видно, что при ах =02 для создания определенной величины тормозного момента в сумми-  [c.188]

Шахтные подъемные машины, кроме рабочего механического тормоза, останавливающего машину в определенном положении и удерживающего ее в неподвижном состоянии во время пауз, оборудуются еще дополнительным предохранительным или аварийным тормозом, останавливающим движение машины при отклонении условий работы машины от нормальных. К каждому типу тормоза предъявляются свои специфические требования. Так, предохранительный тормоз, который должен обеспечить быструю и надежную остановку машины, замыкается автоматически при действии предохранительных устройств. Рабочий тормоз должен обеспечить возможность изменения величины тормозного момента в соответствии с заданным режимом управления машиной. Предохранительный тормоз обычно устанавливается на валу органа навивки каната. Рабочий тормоз, в принципе, может быть установлен на любом валу привода, но, исходя из условия ограничения нагрева тормозов, в крупных современных машинах рабочий тормоз также устанавливают на валу органа навивки, что увеличивает необходимый тормозной момент, но вместе с тем увеличивает его габариты и теплорассеивающую способность.  [c.361]

Определенная по уравнению (104) величина тормозного момента развивается тормозом при максимальном расчетном усилии рабочего на педали или рычаге управления тормозом, принимаемом по рекомендациям табл. 33. Замыкание тормоза с помощью пружины или замыкающего груза, происходящее при обееточивании электромагнита, должно также обеспечить величину тормозного момента согласно уравнению (104).  [c.370]

Расчет тормоза сводится к определен ю тормозного момента и выбору силовых элементов, обеспечивающих получение так010 момента. При этом определяют удельные усил я на обкладках тормоза и величину показателя 1 3 оса.  [c.70]

Влияние гибкости подвеса груза на величину тормозного момента и время пуска и торможения можно учесть коэ( ицнентом [см. (6.72)], относящимся к весу груза при определении расчетного веса крана в формулах (6.111), (6.113), (6.114). Влияние силы инерции груза на пуск и торможение уменьшается с увеличением длины подвеса груза.  [c.424]


ОПРЕДЕЛЕНИЕ МОМЕНТА ТРЕНИЯ ДИСКОВОГО ТОРМОЗА (ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ РАСЧЁТ) | Мамити

Аннотация

Безопасность движения колёсной машины — автомобиля, трактора, мотоцикла и других — зависит от тормозной системы, основными составляющими которой являются тормозные механизмы. В тормозных системах современных колёсных машин в зависимости от назначения, определяемого из условий эксплуатации, применяются как дисковые, так и барабанные тормозные механизмы. На легковых автомобилях и мотоциклах, эксплуатируемых в хороших дорожных условиях, производство которых многократно превосходит по количеству все прочие машины, устанавливаются дисковые тормоза на всех колёсах. Учитывая, что легковой автомобиль имеет 4 колеса, а мотоцикл 2 колеса, из которых переднее колесо снабжено двумя дисковыми тормозами, следует заключить -дисковый тормоз самый массовый механизм современной колёсной машины. Проектирование дискового тормоза с требуемыми свойствами невозможно без учёта условий работы. Так как дисковый тормоз является основным механизмом тормозной системы, одной из систем, обеспечивающих безопасность движения, то правильный функциональный расчёт тормоза имеет большое социальное и народнохозяйственное значение. В существующих методиках расчёта дисковых тормозов считают, что удельное давление в местах контакта диска и накладок колодок постоянно. Выполненными исследованиями эксплуатационного износа накладок фрикционных механизмов автомобилей (накладок колодок дисковых тормозов, накладок ведомых дисков однодисковых и двухдисковых сцеплений) и теоретически доказано, что предположение о постоянстве удельного давления по площади трения накладок ошибочно. Формула, полученная на этом предположении (p = const), неоправданно сложна, но широко используется в научной литературе и инженерами на предприятиях автомобильной отрасли. Предложено производить функциональный расчёт дискового тормоза по предельно простой формуле, полученной исходя из кинематики колодки во время торможения, откуда вытекает p ≠ const, что подтверждается эксплуатационным износом и экспериментально.

Engineering Inspiration — Расчет тормозной системы

Engineering Inspiration — Расчет тормозной системы

Расчет тормозов

Есть много книг по тормозным системам, но если вам нужно найти формулу чего-то особенного, вы никогда не сможете. Эта страница объединяет их с небольшим объяснением. Они должны работать для любого двухосного автомобиля, но ВАША ОТВЕТСТВЕННОСТЬ проверять их.Используйте их на свой страх и риск …..

ДИНАМИКА АВТОМОБИЛЯ
Распределение статической нагрузки на ось
Относительная высота центра тяжести
Динамическая нагрузка на ось (только для двухосных автомобилей)

ОСТАНОВКА АВТОМОБИЛЯ
Тормозная сила
Блокировка колеса
Тормозной момент

FOUNDATION BRAKE
Эффективный радиус диска
Нагрузка зажима
Фактор торможения

ГЕНЕРАЦИЯ ТОРМОЗА
Давление в системе
Усилитель сервопривода
Усилие на педали

НАСТОЯЩЕЕ ЗАМЕДЛЕНИЕ ЖИЗНИ И ОСТАНОВКА РАССТОЯНИЕ

ОБОГРЕВ ТОРМОЗА
Энергия останова
Кинетическая энергия
Энергия вращения
Потенциальная энергия
Мощность торможения
Повышение температуры сухого диска
Повышение температуры однократного останова
Повышение температуры постепенного останова

ПАРКОВКА НА НАКЛОНЕ
Нагрузка на ось
Сила тяги

ПОТЕРИ ОТ КАБЕЛЬНЫХ ТОРМОЗОВ

ГИДРАВЛИЧЕСКИЕ ТОРМОЗА
Требования к объему тормозной жидкости
Требования к основному тормозу
Сжимаемость колодок
Расширение резинового шланга
Расширение стальной трубы
Потери в главных цилиндрах
Сжатие жидкости

ДИНАМОМЕТР ИНЕРЦИИ

————————————————- ————————————————— —

ДИНАМИКА АВТОМОБИЛЯ

Распределение статической нагрузки на ось

Примечание: это меняется в зависимости от загрузки автомобиля, порожние цифры часто бывают разные.

НАЗАД

Высота относительного центра тяжести

НАЗАД

Динамические нагрузки на ось (только для двухосных автомобилей)

Изменение осевых нагрузок при торможении не имеет отношения к каким осям притормаживаются. Они зависят только от статических условий нагрузки и замедление.

Примечание: нагрузка на переднюю ось не может быть больше, чем общая нагрузка на автомобиль. масса. Нагрузка на заднюю ось — это разница между массой автомобиля и нагрузка на переднюю ось и не может быть отрицательной.Однако он может оторваться от земли. (Мотоциклисты остерегаться)!

НАЗАД В начало

ОСТАНОВКА АВТОМОБИЛЯ

Тормозная сила

Общее необходимое тормозное усилие можно просто рассчитать, используя Второй закон Ньютона.

ВЕРНУТЬСЯ В ТОП

Замок колеса

Тормозное усилие может быть создано только в том случае, если колесо не блокировка, потому что трение скользящего колеса намного меньше, чем у вращающегося. Максимально возможное тормозное усилие на любой конкретной оси до блокировки колеса выдает:

ВЕРНУТЬСЯ В начало

Тормозной момент

Решив, какие колеса потребуют торможения для выработки достаточного тормозная сила Необходимо определить требуемый крутящий момент для каждого колеса.За В некоторых законодательных актах устанавливается распределение между передними и задними тормозами. Это может быть достигнуто путем изменения размера тормоза или, что более вероятно, с помощью клапана. для уменьшения давления срабатывания.

ВЕРНУТЬСЯ В начало

ФУНДАМЕНТАЛЬНЫЙ ТОРМОЗ

Эффективный радиус диска

Эффективный радиус (радиус крутящего момента) тормозного диска — центр тормозных колодок по площади.
Для сухих дисков принято:

ВЕРНУТЬСЯ В начало

Для тормозов полного круга это:

Примечание: разница заключается в том, что тормоза по полному кругу контактируют при вся поверхность, но колодки суппорта обычно не являются квадрантом, а имеют квадратные стороны (Учитывая вариабельность трения, на практике разница не важна).

ВЕРНУТЬСЯ В начало

Зажимная нагрузка

Предполагается, что зажимная нагрузка действует на все поверхности трения одинаково. Для сухих дисковых тормозов не имеет значения, является ли тормоз скользящим. типа или оппозитный поршень. Третий закон Ньютона гласит, что у каждой силы есть равные и противоположная реакция и сила реакции от скользящего суппорта такая же в отличие от поршневого.

ВЕРНУТЬСЯ В начало

Коэффициент торможения

Тормоза с шариковой рампой обладают самоуправляемым эффектом, как у барабана. тормоз.Фактор торможения умножает выходной крутящий момент.

ВЕРНУТЬСЯ В начало>

Чувствительность тормоза

Тормоза с высоким коэффициентом полезного действия становятся очень чувствительными к производственным допускам и вариации трения футеровки. Показателем чувствительности является количество тормозов. коэффициент меняется при изменении трения футеровки. Можно рассчитать:

ВЕРНУТЬСЯ В начало

ГЕНЕРАТОР ТОРМОЗА

Давление в системе

Давление зависит от требуемой нагрузки зажима и поршня. площадь.Помните, что на дисковых тормозах с оппозитными поршнями это только область на одном сторона диска.

ВЕРНУТЬСЯ В ТОП

Сервоусилитель

Характеристики сервопривода определяются графически. Выход будет иметь как минимум два склона, но также будет иметь мертвую зону внизу.

Усилие педали

Передаточное отношение педали рассчитывается по центру подножки. В возвратные пружины педали могут внести значительный вклад в общую педаль сила.Особенно при полном прохождении.

ВЕРНУТЬСЯ В ТОП

НАСТОЯЩЕЕ ЗАМЕДЛЕНИЕ ЖИЗНИ И ОСТАНОВКА РАССТОЯНИЕ

В расчетах используется замедление в установившемся режиме, называемое MFDD (означает полностью развитое замедление). Предполагается, что автомобиль либо тормозит или нет. На практике требуется время, чтобы давление в системе поднялось и трение нарастать. Это не время реакции водителя, а реакция системы. время. Если для расчета требуется тормозной путь или среднее замедление при остановке то эту задержку нужно учитывать.Для расчетов линейная сборка используется более 0,6 секунды, т.е. задержка 0,3 секунды.

Для тестирования на следующем графике показаны требования для 71/320 / EEC и ECE R13.

ВЕРНУТЬСЯ В ТОП

ОБОГРЕВ ТОРМОЗА

Stop Energy

Энергия, рассеиваемая при остановке, представляет собой сумму энергии трех источники, кинетические, вращательные и потенциальные.

Кинетическая энергия

Предполагая, что остановка происходит от тестовой скорости до нуля, тогда кинетическая энергия определяется как: —

Энергия вращения

Энергия вращения — это энергия, необходимая для замедления вращения деталей.Это зависит от транспортных средств и от того, какая передача выбрана, но составляет 3% кинетической энергии — разумное предположение.

Потенциальная энергия

Потенциальная энергия — это энергия, полученная или потерянная при остановке. на холме.

ВЕРНУТЬСЯ В ТОП

Мощность торможения

Энергия выделяется только при включенном (но вращающемся) тормозе. рассеивается в тормозной системе. Часть энергии останова рассеивается в шина как пробуксовка колеса.Обеспечение идеального пробуксовки колес — конечная цель ABS. развитие, но здесь предполагаем 8%. Энергия каждого тормоза зависит от количества тормозов и пропорции торможения на каждой оси.

Для расчета мощности нам необходимо знать время торможения:

Мощность определяется по формуле:

Это средняя мощность, пиковая мощность в начале торможения. вдвое больше.

ВЕРНУТЬСЯ В ТОП

Повышение температуры сухого диска

Эти расчеты основаны на данных, приведенных в следующей ссылке:

Конструкция тормозов и безопасность, 2-е издание, Рулдольф Лимперт

Однократное повышение температуры

Для того, чтобы приблизительно определить превышение температуры диска, предполагается, что относительно того, где должна производиться энергия.Изначально большая часть отопления происходит в диске, однако его можно быстро охладить, окружая компоненты и воздушный поток. Расчет предполагает, что 80% идет на диск.

Тепловой поток в одну сторону диска:

Однократное повышение температуры с остановкой:

ВЕРНУТЬСЯ В ТОП

Повышение температуры прекращения перехода

Повышение температуры после многократного останова также может быть приблизительно определено. хотя существует так много переменных, предполагается, что они используются только для основных оптимизация работы.

После нескольких остановок:

ВЕРНУТЬСЯ В ТОП

ПАРКОВКА НА НАКЛОНЕ

Осевые нагрузки

При парковке на склоне нижняя ось имеет большую нагрузку, чем это делает на уровне.

Нагрузка на заднюю ось — это разница между массой автомобиля. и нагрузка на переднюю ось.

ВЕРНУТЬСЯ В ТОП

Сила тяги

Если тормозное колесо очень легкое на уклоне, то это возможно. шина проскочит перед тормозом.Удержание холма обычно требуется с транспортное средство обращено как вверх, так и вниз по склону. Сила тяги, необходимая для парковки автомобиль:

Если заторможена только одна из двух осей, предельный уклон составляет:

ВЕРНУТЬСЯ В ТОП

ПОТЕРИ ОТ КАБЕЛЬНЫХ ТОРМОЗОВ

Потери в кабеле не являются незначительными и варьируются в зависимости от количество и угол изгибов. Типичный поставщик кабеля использует следующий расчет для расчета эффективности кабеля:

ВЕРНУТЬСЯ В ТОП

ГИДРАВЛИЧЕСКИЕ ТОРМОЗА

Требования к объему тормозной жидкости


При включении гидравлического тормоза жидкость должна перемещаться по трубам.Если источником жидкости является главный цилиндр, он имеет конечную емкость. Следующее Компоненты нуждаются в жидкости: —


Требования к фундаментным тормозам


Тормозная жидкость необходима для компенсации рабочего зазора.

Также нужно компенсировать недостаточную жесткость тормоза. Корпус. Для дискового тормоза можно использовать следующее приближение:


ВЕРНУТЬСЯ В ТОП

Подушечки сжимаемости


Сжимаемость подушки варьируется в зависимости от температуры и холода.Цифры наихудшего случая на 2% холодные и на 5% горячие при давлении 16 МПа. Требуемая жидкость определяется по:

ВЕРНУТЬСЯ В ТОП

Резиновый удлинитель шланга


Коэффициент расширения резинового шланга обычно принимается равным


ВЕРНУТЬСЯ В ТОП

Расширение стальной трубы


Расширение трубы очень мало и вряд ли представляет интерес, однако должно Обратите внимание, что он пропорционален кубу диаметра, поэтому используйте большее трубы, чем необходимо в системе с фиксированным объемом жидкости, приведет к более длительному путешествовать по двум причинам: жесткость трубы и, что более важно, дополнительные потери при сжатии жидкости.

ВЕРНУТЬСЯ В ТОП

Потери главных цилиндров


Потери жидкости в главных цилиндрах увеличиваются с увеличением диаметра отверстия и давлением. Разумный предположение можно найти, используя следующее:

ВЕРНУТЬСЯ В ТОП

Сжатие жидкости


Сжатие жидкости зависит от температуры и типа используемой жидкости.

Жидкость, необходимая для учета сжатия, рассчитана:

Обычно допускается около 3% захваченного воздуха в контурах. это не может быть удалено кровотечением.Этот воздух полностью сдавливается во время торможение.

ВЕРНУТЬСЯ В ТОП

ДИНАМОМЕТР ИНЕРЦИИ


При испытании тормозов на динамометре важно рассчитать момент инерции. требования.
Многие тормоза не работают с той же скоростью, что и колеса, поэтому важно понять, как тормоз будет установлен на буровой установке.
Игнорируя инерцию колес, дается необходимая инерция динамометра. по

ВЕРНУТЬСЯ В ТОП

задний

© Engineering Inspiration

Сцепления, тормоза и инерция | Конструкция машины

Оптимальный размер муфты или тормоза определяется тремя факторами: требуемым крутящим моментом, тепловой мощностью на зацепление и средней требуемой тепловой мощностью.Здесь мы обсудим первый, научимся рассчитывать крутящий момент в статических и динамических условиях.

Динамический крутящий момент

Для точного определения крутящего момента, необходимого во время ускорения или замедления, необходимо знать общую инерцию, КПД компонентов, общий крутящий момент нагрузки и величины, отраженные обратно на выходной вал сцепления / тормоза. Главное соображение — неэффективность; отдельные компоненты привода и их потери мощности при ускорении или замедлении создают значительную нагрузку на систему, которую сцепление или тормоз должны преодолеть.Общий инерционный крутящий момент — это сумма всех крутящих моментов отдельных компонентов привода. Затем динамический крутящий момент определяется путем сложения общего инерционного крутящего момента и момента нагрузки. При КПД привода E , крутящем моменте нагрузки T L и инерционном крутящем моменте T i вычисляется динамический крутящий момент:

Обратите внимание, что эффективность и нагрузка всегда являются факторами в системе, но термин «инерционный» применяется только тогда, когда система ускоряется или замедляется.

Определение момента инерции

Инерция — это мера сопротивления объекта изменениям в движении. Инерция вращения — это функция массы объекта и того, как она распределена вокруг оси вращения. Эффективный радиус — это место, где вся масса объекта считается сосредоточенной. Называется радиусом вращения , он определяется геометрией объекта и обозначается K . Первым шагом в вычислении динамического крутящего момента является определение инерции (в системе), которая должна быть ускорена или замедлена.Для его количественной оценки используется термин WK 2 . Чтобы получить WK 2 в форме, которую можно использовать, вычислите инерцию каждого компонента в системе, который будет циклически включаться, и инерцию, отраженную от каждого циклического компонента обратно к сцеплению и тормозу. Эквивалент WK 2 затем может быть присоединен к выходу муфты / тормоза, чтобы представить инерцию всех включенных в цикл компонентов в системе.

Обучение на примере

Здесь мы вычисляем инерцию нескольких объектов, вовлеченных в систему движения; затем мы вычисляем, какая часть этой инерции воспринимается сцеплением / тормозом.Для конвейерной системы на странице 26 предположим, что:

Время разгона = 0,4 с

Время замедления = 0,13 с

циклов в мин. = 10

КПД конвейера = 0,8

КПД цепного привода = 0,9

КПД редуктора = 0,8

Максимальное давление = 60 фунтов на квадратный дюйм

Процедура получения эквивалентной или отраженной инерции основана на принципе сохранения полной энергии в системе. Это означает, что отраженная инерция объекта равна реальной кинетической энергии, которой он обладает в системе привода.Поскольку кинетическая энергия изменяется пропорционально квадрату скорости, отраженная инерция (для ящиков в нашем примере) представляет собой фактическую инерцию объекта в квадрате отношения рабочей скорости к скорости сцепления / тормоза.

Поскольку вес каждой коробки в нашем примере системы значительный, инерция, которую они отражают на сцепление / тормоз, также значительна. Напротив, вес, который реальная конвейерная лента передает на сцепление / тормоз, будет небольшим. Тем не менее, стальные шкивы могут повлиять на всю систему.

Звездочки в нашей системе, хотя и прикреплены к шкивам, будут по-разному влиять на сцепление / тормоз из-за их большей геометрии. Используя те же общие формулы, его расчетный вес составляет 266,72 фунта. и его инерция 0,232 фунт-фут 2 . Его инерция отражается через цепной привод и редуктор; его больший диаметр отражает больше инерции назад к сцеплению / тормозу. Напротив, меньшая звездочка в нашей системе дает значительно меньшую инерцию: по тем же формулам, которые используются для расчета значений шкива и большой звездочки, маленькая звездочка весит 66.65 фунтов с отраженным моментом инерции 0,06 фунт-фут 2 .

После того, как эти значения инерции рассчитаны, их можно получить у производителей других стандартных компонентов системы. Принимая типовые значения инерции для задействованных редукторов, муфт и сцепления / тормозов, значения для WK 2 могут составлять 0,17, 0,78 и 0,10 фунт-фут 2 соответственно. Исходя из этих значений, окончательный суммарный инерционный момент, отраженный системой, для нашей примерной системы составляет 0,868 + 0.232 + 0,06 + 0,17 + 0,78 + 0,10 = 2,27 фунт-фут 2 .

Максимальный крутящий момент

Чтобы упростить сложную процедуру определения полного крутящего момента, можно использовать таблицу динамического анализа крутящего момента. См. Стр. 25; Отображение значений крутящего момента в табличной форме позволяет легко суммировать силы, чтобы увидеть, какие максимальные значения должны быть достигнуты. Но как заполнить такую ​​диаграмму?

Во-первых, должны быть перечислены все циклически включенные компоненты. Проще всего, если компоненты системы будут перечислены, начиная с нагрузки и заканчивая сцеплением / тормозом.Затем введите отраженную инерцию для каждого компонента; это значения, которые мы вычислили с использованием их весов и значений K. Затем введите коэффициент полезного действия привода, связанный с каждым компонентом. (Многие из этих значений могут быть получены от поставщиков; в противном случае хорошая инженерная оценка вернет приемлемые оценки.)

Эти значения эффективности затем используются для определения коэффициентов эффективности — чисел, выражающих относительное влияние каждого компонента на систему. Они определяются путем умножения всех значений эффективности на уровне или ниже компонента, рассматриваемого в таблице.Для ящиков в нашем примере значение равно 1 × 0,8 × 1 × 0,9 × 0,8 × 1 × 1 = 0,58. Для нашего редуктора это 0,8 × 1 × 1 = 0,8.

Первый крутящий момент для расчета — это крутящий момент нагрузки T L . В нашем примере с конвейером это сила, наблюдаемая на приводном шкиве, необходимая для перемещения системы с постоянной скоростью. Его можно найти путем решения статического равновесия, упрощенного с помощью диаграмм свободного тела для ключевых точек силового взаимодействия: коробки, ползуна и ремня, а также главного шкива.(Нагрузки в нашем примере возникают из-за веса коробок и сил трения.) После определения требований к нагрузке мы применяем соответствующий коэффициент полезного действия и отражаем его обратно на сцепление / тормоз. Таким образом, момент нагрузки на сцеплении / тормозе равен: 900 · 10

Следующим шагом является расчет момента инерционного сцепления для каждого компонента:

После ввода в таблицу значений T ic складываются вместе, чтобы определить общий требуемый момент инерционного сцепления.

Сумма крутящего момента инерционной муфты и нагрузки представляет собой необходимый динамический крутящий момент муфты: T dc = T ic + T L .В нашем случае это 552 + 584 = 1136 дюймов на фунт. Это значение, которое следует использовать при выборе сцепления.

Аналогичный процесс используется для определения требований к торможению. Первый шаг: найдите требования к динамическому торможению, рассчитав фактический инерционный крутящий момент каждого компонента, используя:

Изменение скорости здесь отрицательное. Еще раз введите данные в таблицу и просуммируйте значения T ib для общего требуемого момента инерционного тормоза. Сумма инерционного тормозного момента и момента нагрузки составляет необходимый динамический тормозной момент T db = T ib + T L — в нашем случае -1032 + 584 = -448 дюймов.-фунт. Это одно из значений, которые следует использовать при выборе тормоза.

Обратите внимание, что инерционный тормозной момент — это момент, необходимый для замедления системы, но не обязательно равный удерживающему моменту. На самом деле, первый часто бывает намного больше. Кроме того, крутящий момент нагрузки для ускорения такой же, как и для замедления. Почему? Когда ящики остановлены, трение F 2 действует в другом направлении, потому что трение всегда препятствует движению. Если это общее требование к динамическому торможению является тем же знаком, что и сцепление / крутящий момент, это указывает на то, что система замедлится за меньшее время, чем требуется, и для остановки системы не требуется тормоз, хотя может все же потребоваться удерживающий тормоз.

Последний шаг — расчет требований к крутящему моменту удерживающего тормоза. Это крутящий момент, необходимый для остановки системы; здесь исчезают все инерционные моменты. Это похоже на момент нагрузки, но отличается, потому что силы трения действуют в противоположном направлении, когда система остановлена.

Соглашение о знаках

При динамическом анализе крутящего момента важно придерживаться правила одного знака. Каждый момент (инерционный и нагрузочный) рассматривается отдельно. Момент нагрузки находится путем решения статического равновесия.Для предотвращения изменения знака момента нагрузки во время анализа:

  1. Направление крутящего момента, необходимое для ускорения массы системы, всегда считается положительным.

  2. Если момент нагрузки действует в направлении ускорения или инерционного момента, то он считается положительным. Статические диаграммы свободного тела упрощают определение этой ориентации.

  3. Знак инерционного момента замедления противоположен знаку момента ускорения.

Момент нагрузки обычно считается положительным, особенно если нагрузка представляет собой преимущественно фрикционную или инерционную нагрузку. Однако возможно, что момент нагрузки будет отрицательным. Это может произойти, если вес груза или какой-либо другой вид накопленной энергии, такой как сжатая пружина, помогает системе ускоряться.

За дополнительной информацией обращайтесь по телефону (513) 868-0900 или по электронной почте [email protected]

Выбор правильного Posistop Останов тормоза

Использование инерции, частоты цикла, рабочего цикла, скорости и КПД

Выбор правильного тормозного тормоза для конкретного применения требует множества действий.В нем используются многие компоненты выбора редукторов, цепных и ременных приводов и двигателей, но есть некоторые очень важные отличия.

Для начала выбора мы должны иметь некоторую информацию о приложении.

Назначение — тип машины, требуемое движение, окружающая среда, вертикальная нагрузка вверх или вниз, время ускорения и замедления, плавный пуск или высокоинерционная нагрузка.

Какая частота цикла — сколько индексов в минуту, день, час.

Какой рабочий цикл — время включения и время выключения

Какой крутящий момент требуется для остановки нагрузки.Часто они разные.

Требуемый общий крутящий момент определяется двумя частями.

Циклическая инерция — Циклическая инерция всех компонентов, подлежащих замедлению, должна быть определена и отражена обратно в тормоз через передаточное число. Это будет включать инерцию ведомого компонента, а также элементов трансмиссии от выходного вала тормоза. Это могут быть валы, муфты, шестерни, шкивы звездочек, маховики и т. Д. Инерция каждого компонента должна быть рассчитана и отражена обратно через отношение к тормозной мощности.Инерция на входной стороне тормоза не задействована.

Момент нагрузки — В дополнение к инерционному моменту должен быть определен момент нагрузки и добавлен к инерционному моменту. Момент нагрузки — это момент преодоления нагрузки. Крутящий момент нагрузки может представлять собой вес, например, опускание груза на вертикальном конвейере или лифте. Например, вертикальный конвейер будет иметь определенный крутящий момент, необходимый только для удержания нагрузки. Это должно быть добавлено к моменту инерции. Трение может снизить момент нагрузки при выборе тормоза.Обратите внимание, что крутящий момент должен отражаться через передаточное отношение обратно на тормоз.

Тормоза должны быть рассчитаны на требуемые нагрузки и не должны быть слишком большими. Избыточный размер тормоза может вызвать столько же проблем, как и занижение размера. Превышение размеров, особенно тормозов, может привести к серьезным нагрузкам на все компоненты трансмиссии, разрушающие муфты, ремни или валы.

КПД системы — в расчеты необходимо учитывать КПД всех компонентов привода и нагрузки. Обычно они вычитаются из требуемого тормозного момента.

Тепловая мощность — Второй компонент для определения размеров — это тепловая энергия или тепло, которое необходимо рассеять. Проще говоря, когда тормоз задействуется для остановки нагрузки, вся энергия вращательного движения преобразуется в тормозе в тепло. Необходимо рассчитать тепловую нагрузку на тормоз. Обычно это указывается в технических характеристиках как тепловая мощность.

Тормоза Posistop

Расчет динамического крутящего момента

Динамический крутящий момент — это крутящий момент, необходимый во время зацепления для ускорения или замедления вращающейся массы (инерция) и преодоления трения (КПД) и крутящего момента нагрузки в течение определенного периода времени.Каждый из них может иметь положительное или отрицательное влияние на требуемый динамический крутящий момент сцепления или тормоза и не обязательно будет влиять на оба одинаковым образом.

Следовательно, необходимо отдельно рассчитывать динамический крутящий момент сцепления и динамический крутящий момент тормоза.

Tdb = динамический крутящий момент тормоза (фунт-дюйм)

WK2 = инерция (фунт-фут 2), отраженная обратно в тормоз сцепления

N = об / мин от начала до конца цикла. Обычно Макс.Скорость и конец при 0 об / мин

Td = время замедления (секунды)

E = КПД трансмиссии (потери в редукторах, цепных передачах и т. Д.)

TL = Момент нагрузки (фунт / дюйм) Момент для перемещения или удержания груза

Ex: Вертикальная нагрузка

Выберите размер блока с номинальным динамическим крутящим моментом выше расчетного.

Расчет тепловой энергии на взаимодействие

Тепловая энергия на включение — это количество энергии, рассеиваемое тормозом сцепления Posidyne при каждом включении сцепления и / или тормоза.Эта потребность в тепловой энергии может быть рассчитана по следующей формуле, только если начальная частота вращения муфты и конечная частота вращения тормоза равны нулю (0) об / мин. Если ни один из них не равен 0 об / мин, вычислите разницу в об / мин от начала цикла до конца цикла.

TEb = тепловая энергия тормоза на зацепление (фут-фунт)

Tdb = динамический крутящий момент тормоза (фунт-дюйм)

WK2 = инерция (фунт-фут 2), отраженная обратно в тормоз сцепления

N = об / мин от начала до конца цикла.Обычно начинается и заканчивается при 0 об / мин

1,7 = Константа

TL = Момент нагрузки (фунт / дюйм) Момент удержания нагрузки

Ex: Вертикальная нагрузка

Расчет мощности в секундах / минуте

Тормоза Posistop и MagnaShear также рассчитаны на мощность в лошадиных силах в секундах в минуту, которая представляет собой количество тепловой энергии, которую устройства могут постоянно рассеивать (1 л.с.сек / мин = 0,7 БТЕ = 550 фунт-футов / мин.)

HP Sec./Min/ = Средняя тепловая нагрузка.(тепло, которое должно постоянно отводиться тормозом)

TEb = тепловая энергия тормоза на зацепление (фут-фунт)

CPM = Циклов в минуту

550 = Константа

Размер блока и номинальная мощность метода охлаждения должны превышать расчетную тепловую мощность.

Блок-схема рекуперативного торможения, использованная в расчетах

Контекст 1

… тепловая нагрузка и увеличение срока службы передних тормозных дисков. Пэн [5] разработал комбинированную стратегию управления торможением, основанную на новом методе распределения тормозного момента высокого напряжения, в котором гидравлическая тормозная система работала вместе с системой рекуперативного торможения, чтобы удовлетворить требованиям к характеристикам продольного торможения транспортного средства и максимизировать регенерированную энергию для параллельный ВН.Гидравлический тормозной момент можно было регулировать с помощью стратегии логического порога, а для регулировки рекуперативного тормозного момента использовалась стратегия управления с нечеткой логикой. Предложенная стратегия управления торможением была продемонстрирована путем моделирования с использованием дороги с низким коэффициентом сцепления (ниже 0,3) для экстренного торможения. Для работы, представленной здесь, использовался испытательный автомобиль для исследования уровней нагрузки и эффективности торможения. Данные об автомобиле сведены в Таблицу 1; у него два передних колеса с дисковыми тормозами и два задних колеса с барабанными тормозами.Законодательство требует, чтобы автомобиль мог замедляться до 2 остановок с минимальной скоростью 6,43 м / с или 0,66 g на скорости до 100 км / ч (автомобили категории M1), хотя собственные спецификации производителей часто намного превышают это. Для испытания типа 0 на этом конкретном автомобиле с отключенным двигателем (как определено в Правиле 13H, приложение 4) [1] общая кинетическая энергия, рассеиваемая каждым передним тормозом, составляет 231 кДж. Тормозной момент оси для каждого переднего тормоза составляет 1154 Нм, обеспечивая тормозное усилие (F B) 3845 Н.Автомобиль останавливается со скоростью 100 км / ч за 4,3 секунды и развивает начальную тормозную мощность 107 кВт. Тормозное усилие гибридного автомобиля обеспечивается фрикционными тормозами и системой рекуперативного торможения. Во время фазы торможения рекуперативное торможение заставляет колеса передавать крутящий момент на двигатель / генератор, который поглощает мощность и замедляет транспортное средство. Фрикционное торможение активируется, когда требуется более высокое замедление для обеспечения дополнительной тормозной способности. ЛаПланте [6] обнаружил, что HV может генерировать от 14% до 48% дополнительной тормозной мощности, используя рекуперативное торможение в Федеральном графике городского движения (FUNDS), и 53% дополнительной тормозной мощности в японском режиме 10-15 (сочетание пять ездовых циклов для японских ездовых циклов).В аварийной ситуации рекуперативное торможение от электродвигателя / генератора вряд ли сможет обеспечить достаточный тормозной момент для требуемого замедления и должно работать вместе с фрикционными тормозами для обеспечения требуемой тормозной мощности. Максимальная мощность генерации P Gemax зависит от размера электродвигателя / генератора и может быть дополнительно ограничена скоростью, с которой энергия может передаваться батарее. Для электродвигателя можно с уверенностью предположить, что максимальная генерируемая мощность равна номинальной мощности привода, поскольку это означает, что электродвигатель / генератор и система аккумулирования электроэнергии будут работать в безопасных пределах тока.Используя символ N для скорости двигателя в об / мин, рекуперативный тормозной момент электродвигателя рассчитывается как Условие для N ≤ 1500 об / мин применяется, поскольку это отражает то, что полная мощность двигателя может использоваться выше 1500 об. / мин, с приблизительно линейным увеличением мощности на этом уровне (равным постоянному крутящему моменту двигателя). Крутящий момент выше для двигателя / генератора мощностью 50 кВт по сравнению с меньшим, например. Двигатели 20 кВт и 10 кВт. Это показывает, что более мощные электродвигатели допускают больший тормозной момент рекуперации, чем электродвигатели меньшей мощности.Модель Toyota Prius (ICONIC 2004-2009) использует двигатель / генератор мощностью 30 кВт в своей системе рекуперативного торможения; следующее поколение (2010 г.) имеет двигатель мощностью 60 кВт [7]. Рекуперативный тормозной момент также зависит от емкости аккумулятора [8]. Если требуемый тормозной момент T b меньше доступного крутящего момента двигателя T reg, передние колеса теоретически могут достичь 100% рекуперативного торможения (T reg> T b) с чисто рекуперативным торможением передних колес. На практике мощность ограничена конструкцией трансмиссии гибридного транспортного средства с точки зрения безопасных ограничений по току и скорости передачи энергии (мощности).При экстренном торможении требуется большее замедление автомобиля; фрикционное торможение должно работать вместе с рекуперативным торможением (T reg

электромагнетизм — метод расчета вихревых токов проводника, это правильно?

Это сложный предмет, но он очень хорошо изучен в контексте вихретоковых тормозов, где тормозящая сила используется для создания тормозной силы без механического трения / износа.Для меня отправной точкой для того, чтобы узнать больше, был этот пост — в частности, сообщение Джима Харди содержало множество хороших ссылок.

Похоже, что некоторые из наиболее важных анализов были выполнены Смайтом (1942), Шибером (1974) и Воутерсом (1992) — см. Эту главу диссертации, чтобы узнать больше.

Подводя итог, кажется, есть четыре важных фактора (неожиданность). Это

  1. Само магнитное поле: вы ожидаете, что сила будет масштабироваться с квадратом поля, поскольку индуцированный ток масштабируется с полем, а сила масштабируется с произведением поля и тока.
  2. Скорость движения: чем быстрее вы двигаетесь, тем больше изменяется поток и, следовательно, больше сила. В первом порядке вы ожидаете линейной зависимости, хотя есть косвенное влияние на сопротивление:
  3. Эффективное сопротивление пластины (сопротивление на единицу площади). Для неферромагнитных материалов скин-эффект не очень велик, и ток будет течь через тело пластины: но с ферромагнитными материалами и высокими скоростями ток будет возникать только на поверхности.2 \ cdot A} {\ rho / t} $$

    где $ v $ — скорость, $ B $ — магнитное поле, $ A $ — площадь магнитного пятна, $ \ rho $ — объемное сопротивление и $ t $ — толщина пластины (удельное сопротивление площади $ \ sigma = \ rho / t $). Обратите внимание, что я немного изменил уравнение, приведенное в справочнике — оно показывало крутящий момент для вращающегося диска, из которого я вывел силу ($ F = \ frac {\ Gamma} {R} $)

    Теперь, когда скорость становится выше, индуцированные токи могут генерировать поле, которое составляет значительную часть приложенного поля; и, как я уже упоминал, может начать играть скин-эффект.Оба они будут генерировать дополнительный член во взаимосвязи между силой и скоростью, но на этом этапе аналитические вычисления становятся сложными и обычно выполняются путем подбора экспериментальных данных.

    Но все вышесказанное должно дать нам начало. Это говорит нам о том, что более толстые проводники испытывают большую силу и что по мере того, как предметы движутся быстрее, сила увеличивается. Есть прекрасный эксперимент, демонстрирующий вихревые токи, при которых сильный магнит падает на толстую медную трубку и кажется почти парящим: это наблюдение полностью согласуется с приведенным выше уравнением (вам нужна толстая медь, чтобы получить достаточную индукцию; и поскольку сила увеличивается со скоростью, будет скорость, при которой замедляющая сила компенсирует гравитацию).

    Здесь показано видео, демонстрирующее это явление — кстати, оно показывает, что эффект сильнее для медной трубки, чем для алюминиевой, что согласуется с тем фактом, что объемная проводимость меди больше, чем у алюминия (примерно на 1,5 Икс).

    Тормозные блоки: расчет тормозов — крутящий момент

    Тормозные блоки: расчет тормозов — крутящий момент

    Информация предоставлена ​​

    Крутящий момент на тормозном диске

    M B = M L + M R

    Момент нагрузки: M L = m * g (v O / ω O ) =…………. Нм
    Тормозной момент: M B = S F * M L = …………… Нм
    Замедление Крутящий момент: M R = M B — M L = …………. Нм
    Коэффициент безопасности M B / M L > 2 S F = ……………

    (M B ) Установленный тормозной момент.

    M B = F b * (D 0 0,22 ) / 2 Это значение действительно только для BSFG400 и BSFH500, другие значения см. В таблице ниже.

    Свендборг
    Модель
    Вт
    BSFh300
    BSFI200
    0,068
    BSFh400
    BSFI300
    0,13
    BSFG400
    BSFH500
    0,22
    BSFI3000 0,20
    BSFA600 0,30

    В закрытой механической системе следующие отношения действительны для Power = P = F * v O = M * Ю О .
    Соотношение между силой и крутящим моментом будет таким:

    F * (v O / ω O ) = M

    Это уравнение можно использовать для расчета момента нагрузки (ML) на тормозном валу.

    M L = m * g * (v O / ω O )

    Примечание: наклонная плоскость


    Специальные стандарты и правила техники безопасности иногда требуют использования значения S F .
    Требуемые данные: Максимальный момент нагрузки M L
    Фактор безопасности S F

    Коэффициент S F обычно выбирается между 1.75 и 3.
    Для подъемных механизмов кранов обычно выбирают коэффициент > 2.

    Момент нагрузки как основа расчета.

    В подъемном оборудовании максимальный крутящий момент нагрузки M L будет определять выбор тормозного момента M B .

    M B = S F * M L (Нм)

    Метод испытаний без нагрузки на основе модели для анализа тормозной способности тормоза лифта

    Для повышения эффективности проверки и точности тормозной способности используемого тормоза лифта разработан новый метод анализа эффективности торможения при полной нагрузке с помощью Предложено использование тормозных характеристик без нагрузки и разработан комплекс методов измерения тормозного момента.На основе анализа ключевых факторов, влияющих на механические характеристики тормоза лифта, установлена ​​расчетная модель тормозного момента в процессе экстренного торможения с тяговым соотношением 2: 1, а также соотношение между тормозным моментом и ускорение при различных условиях работы. Показано, что для принятой модели крутящий момент аварийного торможения в 1,56 раза больше статического тормозного момента при 1,25-кратной номинальной нагрузке. Тормозной момент линейно увеличивается с увеличением ускорения торможения.Используемая модель лифта тестируется и рассчитывается. Результаты экспериментов показывают, что измеренное экспериментально тормозное ускорение на 11,95% меньше теоретического значения. И анализ показывает, что по сравнению с традиционным методом испытаний метод испытания тормозного момента, разработанный в этой статье, является более точным и безопасным.

    1. Введение

    Как вертикальный транспорт в здании, лифт является незаменимым электромеханическим устройством, особенно в современных многоэтажных домах.Это приносит нам удобство и повышает эффективность работы и уровень жизни [1].

    Тормозная система лифта является важной частью обеспечения безопасной работы лифта [2]. Большая часть управления работой лифта и обеспечения безопасности должна в конечном итоге достигаться с помощью тормозной системы [3, 4]. Отказ предохранительной функции тормоза часто приводит к таким серьезным авариям, как падение, повреждение крыши и срез кабины лифта, что создает неприемлемые риски и большие угрозы для жизни и имущества пассажиров [5, 6].

    Основными причинами выхода из строя тормоза являются недостаточный тормозной момент, заклинивание тормозного механизма [7], электрическое сцепление контакта и низкий коэффициент балансировки.

    Оценка эффективности тормоза проводилась на качественной стадии, в основном посредством испытания под нагрузкой [8–10]. Чтобы оценить эффективность торможения, был измерен тормозной путь лифта при экстренном торможении с заданной нагрузкой [11–14]. Сложность теста с нагрузкой здесь не обсуждается.Испытательная нагрузка обычно должна превышать номинальную нагрузку лифта (обычно в 1,25 раза превышающую номинальную нагрузку [8]). В тесте две задачи. Во-первых, тяжело транспортировать вес, необходимый для эксперимента, а стоимость транспортировки высока. Во-вторых, многие лифты, особенно старые, не выдерживают испытания при полной нагрузке. Он не может надежно останавливать лифты с нагрузкой в ​​1,25 раза превышающей номинальную, что сопряжено с высокими рисками.

    В прошлом мало кто из ученых интересовался тестом на эффективность торможения используемого процесса торможения лифта.Эстебан и др. [15] представили модель расчета динамического ускорения, которая рассчитывает динамические изменения ускорения во время нормальной работы лифта. Унгуряну и др. [16] проанализировали изменение положения лифта в условиях холостого хода и полной нагрузки. Затем они получают точный метод управления движением клетки для планирования траектории третьего порядка. Skog et al. [4] проверил положение лифта, качество пассажиров, систему двигателя, аварийную остановку и аномальную дверь с помощью датчика ускорения и датчика магнитной индукции.Взаимосвязь между сигналом датчика и соответствующими условиями тестирования обнаруживается во многих тестах. Напротив, больше внимания уделяется характеристикам материала тормозов. Бао и др. [17] обсуждали влияние условий торможения на коэффициент трения и температуру поверхности. Longwic et al. В [6] изучались результаты испытаний влияния загрязнения системы наведения на задержку торможения эвольвентных передач в фрикционном лифте. Hao Yan et al. [18] установили модель термоструктурной связи путем анализа термодинамики трения.Исследовано изменение температуры и коэффициента трения конуса трения в процессе синхронизации. Эти исследования имеют большое практическое значение для анализа и улучшения качества пассажиров лифта и конструкции тормозов лифта, но акцент в этих исследованиях сосредоточен на стадии проектирования и производства тормоза и не может отражать характеристики тормоза при использовании. сцена. Чтобы повысить безопасность и эффективность проверки тормозов лифта, в этой статье специально изучалась динамическая реакция тормоза в процессе торможения лифта, был предложен практический метод проверки тормоза при использовании лифта, и проведена экспериментальная проверка.

    2. Теоретическая модель расчета тормозного момента лифта

    Когда лифт нормально останавливается, главный двигатель привода управляет лифтом, чтобы замедлить его до квазистатического состояния, затем срабатывает тормоз [19]. Однако, когда это ненормально, лифт был остановлен на высокой скорости. Автомобиль и противовес экстренно тормозятся под действием силы тяжести, трения и торможения. Из-за внезапного замедления тяговая система испытывает увеличение момента при резком торможении [20].

    Для расчета тормозного момента, обеспечиваемого тормозом в различных рабочих условиях, в качестве объекта исследования в данной статье взята модель лифта 2: 1. В соответствии с 3 типичными условиями работы лифта различные факторы, влияющие на тормозной момент, анализируются с использованием принципа баланса крутящих моментов, и соответственно устанавливаются модели расчета тормозного момента. Взаимосвязь между ускорением при экстренном торможении без нагрузки и тормозной способностью при полной нагрузке определяется путем анализа взаимосвязи тормозного момента в различных рабочих условиях.

    Была изучена вся система, состоящая из автомобиля, противовеса и трактора (показана на рисунке 1), и проанализированы условия силы во время торможения лифта с соотношением силы тяги 2: 1, и сделаны следующие предположения: (1) Трение между тросом не учитывается. (2) Влияние вибрации троса не учитывается. (3) Относительное скольжение между тяговым колесом и тросом не учитывается. (4) Предполагается, что компенсация веревка не установлена.(5) Потенциальная энергия нижней части лифта принята равной 0.


    Для конструкции лифта с тяговым соотношением 2: 1, в соответствии с рабочими характеристиками лифта, тормозной момент лифта равен проанализированы и рассчитаны для трех различных рабочих условий.

    Состояние 1. Статическое состояние, когда автомобиль загружен с определенным качеством.

    Состояние 2. Состояние экстренного торможения при движении автомобиля вверх.

    Состояние 3. Состояние экстренного торможения при движении автомобиля вниз.

    2.1. Анализ условия 1

    Статическое состояние, когда автомобиль загружен с определенным качеством: предполагается, что натяжение тягового каната со стороны автомобиля равно, а натяжение тягового троса со стороны противовеса равно. Вся тяговая система находится в состоянии равновесия, поэтому статический тормозной момент, обеспечиваемый тормозом, можно рассчитать по принципу баланса моментов.Тормозной момент, рассчитанный в случае, если автомобиль нагружен кратно номинальной нагрузке.

    Натяжение тягового каната со стороны кабины, когда кабина нагружена кратно номинальной нагрузке, где — масса пустого вагона и компонентов, поддерживаемых автомобилем, — номинальная нагрузка, — стандартное ускорение свободного падения, определяется как масса подвесных тросов, а — фактическая масса подвесных тросов на стороне автомобиля. можно записать как где — высота шахты подъемника, а — высота автомобиля.

    Натяжение тягового каната на стороне противовеса, когда автомобиль нагружен с кратной номинальной нагрузкой, где — масса противовеса, включая массу шкивов, — фактическая масса подвесных канатов на стороне противовеса. можно записать как

    Из баланса моментов лифтовой системы известно, что статический тормозной момент, когда кабина нагружена с кратной номинальной нагрузкой, составляет

    2.2. Анализ условия 2

    Состояние экстренного торможения, когда автомобиль движется вверх: при экстренном торможении на трос с обеих сторон ведущего колеса не только действует сила тяжести, но и действует сила инерции.Силовая ситуация лифта при экстренном торможении анализируется следующим образом.

    Натяжение бокового тягового каната автомобиля в режиме экстренного торможения при движении автомобиля вверх

    Натяжение бокового тягового каната противовеса в режиме экстренного торможения при движении автомобиля вверх составляет

    Известно из момента баланса система лифта, что тормозной момент при движении кабины вверх составляет

    2.3. Анализ условия 3

    Таким же образом натяжение тягового каната стороны автомобиля в режиме экстренного торможения, когда автомобиль едет вниз, составляет

    Натяжение тягового троса стороны противовеса в состоянии экстренного торможения, когда автомобиль движется вниз, составляет

    Из баланса моментов лифтовой системы известно, что тормозной момент при движении кабины вверх составляет

    3.Расчет и анализ

    Тормозной момент зависит в основном от тормозного давления и коэффициента трения между тормозной колодкой и колесом. Тормозное давление зависит от сжатия пружины, поскольку удлинение пружины постоянно; тормозное давление можно считать неизменным; а коэффициент трения в основном определяется материалом и шероховатостью поверхности тормозной колодки и тормозного колеса; можно считать, что коэффициент трения не изменится за короткое время.Таким образом, можно предположить, что характеристики торможения лифта стабильны, то есть тормозной момент остается постоянным во время каждого испытания, поэтому его можно получить. Предполагая, что параметры лифта представлены в таблице 1, проанализированы изменения тормозного момента в различных рабочих условиях.

    нагрузка 8 90 фактическая масса

    Параметр Номенклатура Значение

    Масса порожнего вагона и комплектующие, поддерживаемые автомобилем
    Масса противовеса, включая массу шкивов W
    Стандартное ускорение свободного падения
    Уменьшенная масса шкивов на стороне автомобиля
    Уменьшенная масса шкивов на стороне противовеса
    Радиус 0.225 м
    Высота шахты H 24 м

    3.1. Расчет и анализ статического момента тормоза лифта
    3.1.1. Изменение статического момента при загрузке разного качества

    Согласно анализу условия 1, статический тормозной момент изменяется в зависимости от нагрузки лифта. Поскольку трос и шкив мало влияют на тормозной момент, для сравнения анализируется только остановка лифта в середине поездки.В этом случае вес тягового каната с каждой стороны одинаков.

    Формула статического момента может быть выражена как

    Let, а k — коэффициент балансировки лифта, тогда

    Из уравнения (13) легко узнать, что тормозной момент лифта при статической нагрузке зависит от 4 факторов: коэффициента балансировки лифта, номинальной нагрузки лифта, радиуса тягового колеса и качества загрузки лифта. Соотношение между коэффициентом загрузки лифта и тормозным моментом показано на рисунке 2.


    В этом случае, когда коэффициент балансировки равен 0,45, тормозной момент лифта составляет 500 Н · м от порожнего груза (), и уменьшается с увеличением. В ; вес двух сторон тягового колеса одинаков. В это время, когда с увеличением веса сторона кабины больше, чем сторона противовеса, направление тормозного момента изменяется, тормозной момент постоянно увеличивается, и кривая тормозного момента показывает линейное изменение.

    3.1.2. Влияние качества кабины на статический тормозной момент

    На основании анализа экспериментальных случаев остальные параметры принимаются постоянными и изменяется только качество кабины лифта (а именно, балансный коэффициент k изменено).

    Статический тормозной момент в различных условиях качества автомобиля, когда автомобиль нагружен 1,25-кратной номинальной нагрузкой, можно рассчитать по уравнению (5). Заменяется в уравнение (5), и полученные результаты показаны в таблице 2.


    (кг)

    1150 0.5 943.2999.40 0,5 943.2999,4 1250 0,4 1053,549
    1300 0,35 1108,674
    1350 0,3 1163.799

    Анализ тяговой системы лифта при 1,25-кратной номинальной нагрузке при различных коэффициентах балансировки показывает, что повышение качества кабины лифта приведет к снижению коэффициента балансировки а также приведет к значительному увеличению тормозного момента при нагрузке в 1,25 раза превышающей номинальную. При увеличении веса автомобиля на 50 кг коэффициент балансировки уменьшается на 0.5. Тормозной момент, требуемый тормозом, необходимо увеличить на 55,125 Н · м.

    3.2. Влияние ускорения на момент экстренного торможения

    В случае одного и того же тормозного момента, когда коэффициент балансировки лифта равен, анализируется ускорение экстренного торможения для различных нагрузок кабины. Когда лифт полностью загружен вниз, ускорение экстренного торможения будет наименьшим, а когда лифт полностью загружен вверх, ускорение экстренного торможения будет самым большим.

    В случае, показанном в Таблице 2, предполагается, что значение ускорения при экстренном торможении составляет от до, а тормозной момент и кривая нисходящего ускорения при полной нагрузке могут быть рассчитаны по уравнениям (8) и (11).

    Когда ускорение разгруженного ускорения определено, тормозной момент лифта и значение ускорения в условиях нисходящего и восходящего каналов с полной нагрузкой могут быть рассчитаны, как показано в таблице 3.


    () () () ()

    1.96 1,167817 1,1979 3,9102
    2,94 1,514689 1,9415 4,6653
    3,92 1,861560 2,6851 5,4204
    4,90 2,208431 3,4288 6,1755
    5,88 2,555302 4,1724 6,9306
    6,86 2,

    4
    4.9161 +7,6857
    7,84 3,249045 5,6597 8,4408
    8,82 3,595916 6,4033 9,1959
    9,8 3,942788 7,1470 9,9510

    Чем больше ускорение восходящего канала без нагрузки, тем больше крутящий момент экстренного торможения, обеспечиваемый тормозами лифта, и соответственно увеличивается ускорение нисходящего и восходящего каналов с полной нагрузкой.Взаимосвязь между тремя видами ускорения и тормозного момента показана на рисунке 3.


    4. Эксперименты

    Метод испытания динамического тормозного момента, который можно использовать в лифтах, был разработан для проверки выполнимости вышеупомянутой модели. Процедура испытания следующая: (1) Измерьте радиус канатного шкива R (2) Измерьте массу автомобиля P и массу противовеса W (3) Установите датчик ускорения и устройство сбора данных SoMateDAQlite на кабине и установите частоту дискретизации на 100 Гц (4) Запустите лифт без нагрузки до постоянной скорости (средний ход), затем отключите электричество и измерьте ускорение кабины лифта

    4.1. Метод испытания качества лифта

    Поскольку это высококачественная система подвески, фактическое качество кабины лифта не соответствует заводскому качеству в процессе эксплуатации (качество автомобиля, указанное производителем, обычно находится в диапазоне , а не фиксированное значение). Как измерить качество автомобиля и вес всегда было большой проблемой для лифта.

    Для проверки качества автомобиля и противовеса был разработан набор устройств для проверки качества, конкретные параметры которого указаны в таблице 4.Он рассмотрел конструктивные характеристики лифта и измерил вес автомобиля и противовеса путем измерения натяжения троса лифта.


    Диапазон измерения ≤2000 кг
    Измеряемый диаметр каната 8 мм∼16 мм
    Число ошибок ≤8 корень

    Устройство для проверки качества состоит из механической подъемной конструкции и структуры отображения данных (как показано на рисунке 4 (а)).Механическая подъемная конструкция состоит из двух симметричных частей. При замере левая и правая части закрепляются на тяговом канате лифта с помощью болтов и гаек. Односторонняя сторона устройства (как показано на рисунках 4 (b) и 4 (c)) состоит из серводвигателя, верхнего зажимного блока (C1), блока футеровки, датчика натяжения S-типа, соединительного винта и нижний прижимной блок. Двигатель закреплен на верхнем зажимном блоке (C2), облицовочный блок закреплен в зажимном блоке и напрямую контактирует с тросом, чтобы гарантировать, что трос плотно зажат во время испытания.Компонент отображения данных в основном используется для преобразования сигнала датчика и отображения данных измерения качества.

    Автомобиль будет остановлен на одной высоте с противовесом. Канат над кабиной / противовесом будет выбран для фиксации зажимов 1 и 2 (как показано на Рисунке 5 (а)). При поддержке зажима 1 зажим 2 поднимается, так что веревка в середине расслабляется и не натягивается (как показано на Рисунке 5 (b)). Натяжение между зажимом 1 и зажимом 2 передается на устройство, которое измеряется датчиком натяжения S-типа, а значение представляет собой вес автомобиля / противовеса.

    4.2. Испытание на ускорение и метод расчета

    Испытание на ускорение проводится на крыше автомобиля. Экспериментальная установка состоит из сборщика данных eDAQ (показан на рисунке 6 (a)), датчика ускорения (отмечен красным кружком на рисунке 6 (b)) и портативного компьютера, которые соединены линиями данных. Сборщик данных eDAQ (тип: K-EDAQ-2) производства США выбран для измерения ускорения в процессе торможения. Параметры используемого датчика ускорения приведены в таблице 5.Ноутбуки в основном используются для хранения собранных экспериментальных данных.

    8

    Производитель ASC GmbH
    Тип ASC 4421-001-6A
    Страна 6 Германия 9000-29

    После установки экспериментального устройства тестер покидает верхнюю часть кабины, и профессиональный персонал по техническому обслуживанию лифтов проводит испытание аварийного торможения по восходящей линии связи без нагрузки.Когда машина добежит до середины колодца, включите аварийный выключатель и проверьте ускорение в процессе остановки.

    Кривая ускорения торможения лифта, работающего в ненагруженном состоянии, показана на рисунке 7.


    Из рисунка 7 мы знаем, что ускорение сначала увеличивается при t 1, а затем меняется на противоположное через 0,15 с. Анализ ускорения с изменением периода времени от t 1 до t 2 показывает, что лифт теряет тяговое усилие тягового главного двигателя при экстренном торможении, так как противовес тяжелее порожнего вагона, а тормоз не блокируется, так что кабина лифта разгоняется под действием разницы силы тяжести.При t 2 раза возникает тормозной эффект, автомобиль постепенно замедляется под действием тормозного момента, и автомобиль останавливается при t 3.

    Значение ускорения колеблется в диапазоне более высоких значений между t 2 из t 3. Учитывая ослабление контакта между тормозной колодкой и тормозным колесом во время торможения, более высокое значение было замечено как результат испытаний при идеальном состоянии тормоза лифта. Для анализа были выбраны 5 больших пиковых точек (показанных в Таблице 6).Среднее значение 3 средних баллов — это ускорение при торможении.

    8 8 9326 −3,124

    т а

    0,31
    0,31
    0,71 −2,879
    0,95 −2,772

    Пиковое значение среднего ускорения указывает на направление (минус).

    5. Результаты и обсуждение
    5.1. Расчет тормозного момента для разгона в ненагруженном состоянии

    Автомобиль находится в середине колодца, поэтому

    Параметры в Таблице 1 и значение подставляются в

    По сравнению с расчетом статической нагрузки и результатами экстренного торможения под В том же состоянии нагрузки видно, что момент аварийного торможения намного больше, чем момент статической нагрузки. В этом случае, когда нагрузка ниже 1,25 номинальной, статический момент нагрузки.Момент экстренного торможения остается постоянным при загрузке разного веса. Можно считать, что момент экстренного торможения при нагрузке в 1,25 раза больше. Соотношение моментов экстренного торможения составляет.

    5.2. Анализ ускорения нисходящего канала

    Из-за постоянного давления тормозной пружины, тормозной момент процессов восходящего и нисходящего каналов можно считать равным. То есть

    Значение заменяется уравнением (11), и среднее значение ускорения при остановке лифта при нагрузке номинальной нагрузкой () вниз составляет

    . лифт без нагрузки () вниз

    5.3. Экспериментальная проверка и анализ ошибок

    Для проверки точности установленной расчетной модели были проведены эксперименты по торможению на нисходящем канале без нагрузки, и кривая ускорения при торможении автомобиля показана на рисунке 8.


    Из рисунка 8 мы знаем, что ускорение сначала увеличивается на небольшое значение в момент t1, а затем быстро увеличивается через 0,12 с. Это явление также связано с замедлением автомобиля под действием противовеса перед срабатыванием тормоза.Для анализа были выбраны 5 больших пиковых точек (показанных в Таблице 7). Среднее значение 3 средних баллов — это ускорение при торможении.

    89 89 89 89 89 89

    т а

    0,24
    0,24 5.126
    0,39 5,875
    0.47 4,779

    Среднее пиковое значение ускорения составляет.

    Результаты экспериментов показывают, что ускорение торможения, измеренное в ходе эксперимента, на 11,95% меньше теоретического значения. Основными причинами являются следующие: (1) Метод обработки экспериментальных данных, который берет среднее значение пяти пиков, может вызвать ошибки, и более эффективный метод обработки данных требует дальнейшего изучения.(2) Ускорение, рассчитанное теоретически, основано на предположении, что тормозной момент равен в процессе движения вверх и вниз. При фактическом использовании лифта тормозной момент в разных направлениях может быть разным из-за различных условий использования. (3) В процессе расчета сопротивление главного двигателя лифта, действующего на систему противовеса кабины после включения отказ не считается.

    5.4. Сравнение методов испытаний тормозных характеристик лифта

    В настоящее время существует два вида испытаний тормозных характеристик используемого лифта: один — 1.25-кратное испытание на торможение при номинальной нагрузке, метод работы заключается в том, чтобы сначала приложить к кабине 1,25-кратную номинальную нагрузку, затем заставить лифт работать с номинальной скоростью, отключить источник питания, чтобы экстренное торможение лифта, затем проверить расстояние пробега автомобиль от отключения электроэнергии до момента остановки лифта. Другой вид эксперимента с вращением двигателя, метод работы состоит в том, чтобы установить программу так, чтобы основной двигатель в определенное время выдавал определенное количество крутящего момента, чтобы посмотреть, будет ли тормозное колесо вращаться с заданным крутящим моментом.Эти два метода и методы испытаний, предложенные в этой статье, сравниваются и анализируются с пяти аспектов: безопасность, удобство, способность к статическому и динамическому испытанию тормозного момента, интуиция.

    5.4.1. Экспериментальный метод, предлагаемый в этом документе

    Прибор для проверки качества и тестер ускорения используются для проведения теста аварийной остановки без нагрузки, и безопасность высока. Оператору необходимо иметь при себе лишь небольшое количество инструментов, что удобно для тестирования и проста в эксплуатации.По результатам можно не только получить точный статический тормозной момент, но и рассчитать момент экстренного торможения при полной нагрузке. Результаты интуитивно понятны, и их легко оценить.

    5.4.2. Метод испытания на торможение при 1,25-кратной номинальной нагрузке

    Необходимо разместить на лифте 1,25-кратную номинальную нагрузку и выполнить испытание аварийной остановки в условиях перегрузки. Если тормозная способность лифта недостаточна, возникает большая опасность. Как правило, номинальная нагрузка лифта составляет более 1 тонны, то есть он должен нести более 1 тонны.25 тонн груза для эксперимента, а экспериментальный процесс трудоемкий и трудоемкий. Трудно различить измеренный тормозной путь, который включает рабочее расстояние в процессе срабатывания тормоза и рабочее расстояние после тормозного воздействия. По результатам можно лишь косвенно оценить тормозную способность, с большой ошибкой, а не интуицией.

    5.4.3. Эксперимент с вращением двигателя

    Задайте программу для работы в определенное время заранее, и в этом процессе нет оператора.Во время эксперимента можно поймать пассажиров, заходящих в лифт в это время. Так что в эксперименте есть определенные риски. Программа может только измерить, может ли тормоз удовлетворить статическую тормозную способность под действием определенной величины выходного крутящего момента, и результат не является интуитивно понятным.

    Вышеупомянутые результаты анализа приведены в Таблице 8.

    00050005 938 0005

    Метод, описанный в этой статье 1.Метод 25-кратной номинальной нагрузки Метод вращения двигателя

    Безопасность Высокий Низкий Средний
    Комфортный Высокий 9385 Средний Низкий Измеряемый Измеряемый Измеряемый конкретное значение
    Динамический крутящий момент Точно рассчитанный Расчетный на основе тормозного пути Неизмеримый
    Неизмеримый
    Интуитивный
    6.Выводы

    В этой статье, посредством анализа силы всей лифтовой системы, исследуется метод расчета крутящего момента в условиях экстренного торможения тормоза лифта. Проанализирован крутящий момент тормоза в различных условиях работы. Предлагается также метод испытания аварийного тормозного момента лифта. Этим методом испытывается лифт с высотой подъема 24 метра. На основании этих работ сделаны следующие выводы: (1) тормозная способность связана с давлением тормозной колодки, зазором тормозной колодки, характеристиками фрикционной накладки и шероховатостью поверхности тормозного колеса.В случае аварийной остановки тормоз блокируется при вращении тормозного колеса, и эта ситуация предъявляет множество требований к тормозной способности тормозов. Путем расчетов можно узнать, что под действием 1,25-кратной номинальной нагрузки момент аварийного торможения экспериментального лифта, выбранного в этой статье, в 1,56 раза превышает статический тормозной момент. (2) Влияние качества кабины на статический тормозной момент составляет проанализированы с использованием установленной расчетной модели. Результаты показывают, что требуемый тормозной момент увеличивается на 55.125 Нм на каждые 50 кг увеличения массы кабины лифта при 1,25-кратной номинальной нагрузке. Также анализируется взаимосвязь между ускорением при экстренном торможении в различных рабочих условиях. Результаты показывают, что чем больше ускорение торможения без нагрузки, испытанное экспериментом, тем больше тормозной момент. Ускорение торможения также будет увеличиваться в условиях полной нагрузки. (3) Разработан набор тестеров качества лифта, который может точно измерять качество кабины лифта и противовеса, а также изучается новый метод проверки тормозного момента лифта.На основании результатов расчета тормозного момента при торможении восходящей линии связи без нагрузки анализируется ускорение торможения при полной нагрузке. Результаты экспериментов показывают, что измеренное экспериментально тормозное ускорение на 11,95% меньше теоретического значения. Также анализируются 3 основные причины экспериментальных ошибок. (4) Сравнивая метод измерения тормозного момента, предложенный в этой статье, с традиционным методом, можно увидеть, что статический и динамический тормозной момент можно рассчитать с помощью метода, описанного в этой статье, и он имеет преимущества высокой безопасности, удобного управления, интуиции и точности.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *