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, кНм.
Рассчитывается расчетный удельный момент гидромотора, Нм/МПа
,
где 
– предварительно назначаемое давление насоса, можно принять 
20….30 МПа.
Выбор гидромотора проводят исходя из условия
,
где 
– значение удельного момента гидромотора по каталогу, Нм/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, кНм.
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 FQ, Нм;
– вращающий момент гидромотора по каталогу, Нм.
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 , Нм;
– вращающий момент гидромотора (значение по каталогу), Нм;
– 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), Нм;
– момент сопротивления сил веса груза, который приводится к валу двигателя, Нм;
.
Расчет ленточного тормоза.
Расчетный тормозной момент Tт.р определяется по формуле, Нм
,
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)
| a |
| F1 |
| F2 |
| Fпруж |
| p |
| a |
| b |
| Тт.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. pmax, МПа | Об’єм мотора, Vраб, см3 | Питомий номінальний момент qT, Нм/МПа | Частота обертання корпуса, n, хв-1 | Максимальна частота обертання корпусу nmax, 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 qT – питомий обертальний момент являє собою відношення  , де T – обертальний момент мотора, Нм, p – тиск в гідромоторі, МПа. У таблиці наведені значення питомих моментів qT , які відповідають максимальному тиску робочої рідини pmax.
|
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 | ||||||||
| К |
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 pmax, МПа | Об’єм мотора, Vраб, см3 | Питомий номінальний момент qT , Нм/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»