Расчет ленточного тормоза
В качестве примера рассмотрим расчет главного тормоза, который монтируется на приемном валу пресса (рис. 36).
Момент торможения МТ на диске, который может развивать тормоз, можно определить по следующей формуле:
(2.89)
причем
,
(2.90)
где
;
(2.91)
.
(2.92)
Рис. 36. Схема для расчета тормоза
При угле поворота тормозного диска за период торможения работу АТ тормоза подсчитывают по следующей формуле:
(2.93)
Если примем, что торможение происходит при угле 1 поворота главного вала, тогда при передаточном числе i2 между главным и приемным валами тормозной диск проверяется на угол
,
(2.94)
следовательно
(2.95)
Кинетическую энергию вращающихся частей, которые должен остановить тормоз, можно определить по формуле:
,
(2.96)
где Iобщ – момент инерции вращающихся масс, останавливаемых тормозом;
1 – угловая скорость приемного вала и деталей, неподвижно смонтированных с ним, которая определяется по формуле
(2.97)
Так как рассматриваемая конструкция тормоза монтируется на приемном валу, том момент инерции Iобщ всех вращающихся деталей, останавливаемых тормозом,
,
(2.98)
где I1 – момент инерции приемного вала и других деталей, смонтированных на валу и останавливаемых тормозом.
I2/i22 – приведенный к приемному валу моменту инерции главного вала и деталей, смонтированных на нем, останавливаемых тормозом.
Работа, затрачиваемая тормозом при торможении,
,
(2.99)
следовательно,
.
(2.100)
Расчет пружины тормоза ведется по усилию на сгибающем конце тормозной ленты
(2.101)
Из расчетной формулы () видно, что усилие на сгибающем конце ленты прямо пропорционально моментам инерции приемного и главного валов, квадрату числа оборотов приемного вала и обратно пропорционально диаметру тормозного диска, углу поворота главного вала при торможении движущихся масс и передаточному числу, а также зависит от коэффициента трения и угла обхвата лентой тормозного диска.
Расчет усилия пружины выполняется по следующей формуле
,
(2.102)
где c и b – соответствующие плечи рычагов;
Pnp – усилие затяжки тормозной пружины, Н.
По найденному усилию подбирают Pnp подбирают пружину и определяют величину сжатия (осадки) пружины при затяжке на усилие:
,
(2.103)
где dпр – диаметр проволоки пружины тормоза, мм;
Dcp – средний диаметр пружины, мм;
m – количество витков в пружины;
G – модуль сдвига пружины в Н/мм2.
По рабочему ходу поршня с учетом характеристики пружины и величины отхода тормозной ленты от тормозного диска задаются величиной fдоп дополнительного осевого перемещения пружины при ее нагружении во время растормаживания тормоза.
Величину дополнительной осадки пружины fдоп можно определить по следующей формуле
,
(2.104)
где – угол обхвата лентой тормозного диска в радианах;
s – величина отхода ленты от тормозного диска, мм.
Прогиб пружины находят по следующей формуле:
(2.105)
Силу сжатия пружины при растормаживании определяют по следующей формуле:
(2.106)
По среднему удельному давлению qcp и критической скорости vkp определяется удельная работа торможения по следующей формуле
(2.107)