Расчет ленточного тормоза.

ВЫБОР ГИДРОМОТОРА

Радиально-поршневой мотор с кулачковой шайбой

а) Необходимо привести описание конструкции, принципа работы радиально-поршневого гидромотора.

б) Гидромотор должен развивать расчетный вращающий момент исходя из условия

где – коэффициент запаса по моменту 1,1…1,15,

– момент сопротивления, приложенный к барабану со стороны троса, кН∙м.

Рассчитывается расчетный удельный момент гидромотора, Н∙м/МПа

где – предварительно назначаемое давление насоса, можно принять 20….30 МПа.

Выбор гидромотора проводят исходя из условия

где – значение удельного момента гидромотора по каталогу, Н∙м/МПа. По табл. 1 осуществляется выбор гидромотора.

в) Подсчитывается расход рабочей жидкости в гидромоторе, л/мин

где – частота вращения корпуса гидромотора, мин^-1, поскольку гидромотор жестко (болтами) закреплен к тросовому барабану, то частота вращения мотора равна частоте вращения барабана .

– рабочий объем гидромотора по каталогу, см³;

– гидравлический к.п.д. привода, 0,95.

г) Выбор гидронасоса. В качестве гидронасоса используется аксиально-поршневой регулируемый насос. Насос выбирается по:

– давлению , МПа

где – максимальное допустимое давление в гидронасосе, МПа.

– по подаче – расход гидромотора должен не превышать подачу насоса,

расход мотора, л/мин;

– паспортная подача насоса, л/мин.

Радиально-поршневой мотор с эксцентриковым валом

а) Необходимо привести описание конструкции, принципа работы радиально-поршневого гидромотора.

б) Гидромотор должен развивать расчетный вращающий момент исходя из условия

где – коэффициент запаса по моменту 1,1…1,15,

– момент сопротивления, приложенный к барабану со стороны троса, кН∙м.

Выбор гидромотора проводят исходя из условия – расчетный момент гидромотора должен не превышать фактический момент момент гидромотора согласно каталогу

где – расчетный момент, который должен развить гидромотор для подъема груза весом F_Q, Н∙м;

– вращающий момент гидромотора по каталогу, Н∙м.

Аксиально-поршневой мотор

а) Необходимо привести описание конструкции, принципа работы аксиально-поршневого гидромотора.

б) Предварительный выбор гидромотора проводится по мощности, приведенной к валу гидромотора, которая необходима для подъема номинального груза

где – вес груза, кН;

– скорость подъема груза, м/с;

– к.п.д. механизма, .

Из условия: мощность гидромотора по каталогу должна быть больше (либо равна) расчетной мощности

При выборе аксиально-поршневого мотора следует указать его технические характеристики.

в) Выбор редуктора.

Вычисляется расчетное (требуемое) передаточное отношение редуктора

где – вращающий момент на барабане, Н∙м;

– вращающий момент гидромотора (значение по каталогу), Н∙м;

– к.п.д. редуктора, .

Редуктор в приводе необходимо выбрать по условию

где – передаточное отношение редуктора, выбранное по каталогу.

Необходимо указать тип редуктора и его характеристики.

г) Уточненный выбор гидромотора.

Условие, при котором гидромотор обеспечит подъем груза

где – вращающий момент гидромотора (значение по каталогу), Н∙м;

– момент сопротивления сил веса груза, который приводится к валу двигателя, Н∙м;

Расчет ленточного тормоза.

Расчетный тормозной момент T_т.р определяется по формуле, Н∙м

где – коэффициент запаса торможения, по правилам Регистра (5.4.2) принимается .

– статический вращающий момент, приведенный к валу электродвигателя при подъеме номинального груза, Н×м, (определяется по формуле (1.84)).

Вычисляются усилия в набегающей, Н

, (8.9)

и сбегающей ветвях ленточного тормоза, Н

, (8.10)

F₁

F₂

F_пруж

Т_т.р.

Рис. 8.8. Схема ленточного тормоза механизма подъема: 1 – тормозной шкив; 2 – тормозная лента; 3 – рычаг; 4 – тормозной цилиндр; 5 – тормозная пружина

где f – коэффициент трения ленты о шкив, тормозная лента изготавливается из вальцованной ленты на асбестовой основе при каучуковом связующем, коэффициент трения этой ленты о стальной шкив составляет f = 0,32…0,45 [9];

a – угол обхвата лентой шкива, рад, в первом приближении можно принять угол a =240…260°;

e – основание натурального логарифма;

D – диаметр тормозного шкива, мм, определяется по геометрическим размерам гидромотора – размер Е табл. 2 Приложения 20.

В соответствие с креплением концов ленты данный тормоз является простым ленточным тормозом. Рассмотрим уравнение равновесия рычага 3

из которого определим расчетное усилие тормозной пружины , необходимое для создания тормозом требуемого тормозного момента

, (8.11)

где b, a – плечи, действующих на рычаг сил (рис. 8.8), их значения определяются из компоновочного чертежа лебедки.

Растормаживание осуществляется подачей рабочей жидкости из системы управления и подпитки из шестеренчатого насоса под давлением p = 2…3 МПа.

Ширина ленты рассчитывается из условия обеспечения допускаемого давления ленты, мм

, (8.11)

где – допускаемое давление ленты в контакте, =1,2…2 МПа.

ДОДАТОК 20

Таблиця 1

Технічна характеристика високомоментних радіально-поршневих гідромоторів (з обертальним корпусом) типу VIKING для суднових механізмів виробництва фірми «HÄGGLUNDS» («Хьоглунд»)

Тип мотору	Максимальний тиск. p_max, МПа	Об’єм мотора, V_раб, см³	Питомий номінальний момент q_T, Н∙м/МПа	Частота обертання корпуса, n, хв^-1	Максимальна частота обертання корпусу n_max, мин^-1

44-0330	1 ступінь
2 ступінь
44-04700	1 ступінь
2 ступінь
44-06800	1 ступінь
2 ступінь
44-09200	1 ступінь
2 ступінь
	1 ступінь
2 ступінь
64-13500	1 ступінь
2 ступінь
64-16300	1 ступінь
2 ступінь
84-14800	1 ступінь
2 ступінь	-	-	-	-	-
84-17900	1 ступінь
2 ступінь	-	-	-	-	-
84-21300	1 ступінь
2 ступінь	-	-	-	-	-
84-25100	1 ступінь
2 ступінь	-	-	-	-	-

Продовження табл. 1


84-38000	1 ступінь
2 ступінь	-	-	-	-	-

84-22300	1 ступінь
2 ступінь
84-3800	1 ступінь
2 ступінь
84-25100	1 ступінь
2 ступінь
84-38000	1 ступінь
2 ступінь
84-25100	1 ступінь
2 ступінь
84-38000	1 ступінь
2 ступінь
ПРИМІТКА 1. Гідромотори можуть працювати в двох швидкісних режимах: на 1 ступені мотор має найбільший робочий об’єм, розвиває найбільший обертовий момент і має найменшу частоту обертання, на 2 ступені мотор має найменший робочий об’єм, розвиває найменший обертовий момент і при цьому швидкість обертання буде максимальною. Перемикання швидкісних режимів (ступенів) здійснюється спеціальним пристроєм – двошвидкісним клапаном, який вимикає половину (або визначену кількість) циліндрів мотора на злив робочої рідини, при цьому зменшується робочий об’єм і збільшується частота обертання. 2. Параметр q_T – питомий обертальний момент являє собою відношення , де T – обертальний момент мотора, Н∙м, p – тиск в гідромоторі, МПа. У таблиці наведені значення питомих моментів q_T, які відповідають максимальному тиску робочої рідини p_max.

Таблиця 2

Основні розміри гідромоторів типу VIKING (рис. 1)

Тип гідромотору	A	B	C	D	E	F	G	H	К
мм
44-серія		676_-0,15	320_-0,1
64-серія		766_-0,15	390_-0,1
84-серія		980_-0,17	545_-0,14

Рис.1. Геометричні характеристики радіально-поршневих моторів типу VIKING

Таблиця 3

Технічна характеристика високомоментних радіально-поршневих гідромоторів (з обертальним корпусом) для суднових механізмів виробництва ЗАТ «Центральный научно-исследовательский институт судового машиностроения» (Росія)

Тип мотора	Максимальний тиск p_max, МПа	Об’єм мотора, V_раб, см³	Питомий номінальний момент q_T, Н∙м/МПа	Частота обертання корпуса, n, мин^-1	Маса, кг
4070М	1 ступінь	17,5
2 ступінь
6070М	1 ступінь	17,5
2 ступінь		881,5
ГРП 25/125 К	1 ступінь
2 ступінь
1. Гідравлічний к.к.д. моторів 4070М і 6070М – 0,97, моторів ГРП 25/125 К – 0,95; 2. Повний к.к.д. моторів 4070М і 6070М – 0,92, моторів ГРП 25/125 К – 0,90.

Таблиця 4

Основні розміри гідромотора (рис. 2)

Тип гидромотора	А	Б	В	Г	Д	Е	Ж
мм
4070М					676_-0,15		М27´1,5
6070М					766_-0,15		М27´1,5
ГРП 25/125 К					980_-0,17

Продовження табл. 4

Тип гидромотора	И	К	Л	М	Н	П	Р
мм
4070М	М42´1,5		М16, 12 отв		320_-0,1		М16, 12 отв

Продовження табл. 4


6070М	М42´1,5	М16, 12 отв	390_-0,1	М16, 12 отв
ГРП 25/125 К		М16, 16 отв	545_-0,14	М20, 18 отв

а)

Рис.2. Геометричні характеристики радіально-поршневих моторів виробництва ЗАТ «Центральный научно-исследовательский институт судового машиностроения»