(5.17)
При обертанні вала 2 проти годинникової стрілки рівняння (5.16) буде мати вид
(5.18)
З рівнянь (5.16) і (5.18) видно, що з зміною напряму обертання вала 2, змінюється і величина замикаючої сили F. Для усунення цього недоліку гальмо, конструктивно, виконують так, щоб вісь обертання важеля, точка А, знаходилась на лінії дії сили FT, рисунок 5.3,б. Для такої конструкції гальма
(5.19)
Величина розрахункового гальмівного моменту, створюваного гальмом,визначається за формулою
ТР Г=КГТСТ .ОП, (5.20)
де КГ – коефіцієнт запасу гальмування;
ТСТ.ОП – статичний обертовий момент на валу двигуна при опусканні вантажу.
(5.21)
де GH – номінальна (найбільша) вага вантажу;
DCБ – діаметр барабана по середній лінії навитого канату;
М – загальний к.к.д. механізму;
uМ – загальне передаточне число механізму.
Розрахункове значення замикаючої сили FР, з врахуванням к.к.д. гальма зГ, визначається за формулою
(5.22)
Внаслідок одностороннього тиску на вал одноколодкового гальма в останньому виникають напруження згину, що приводить до збільшення його діаметру і як, наслідок, збільшення загальної маси гальма. В зв’язку з цим одноколодкові гальма застосовують тільки в в механізмах з ручним приводом при невеликих гальмівних моментах.
Основним типом колодкових гальм механізмів ПМ – є двоколодкові гальма з вантажним або пружинним замиканням. Двоколодкові гальма з вантажним замиканням – довгоходові , з пружинним – короткоходові.
Більш широке застосування мають короткоходові електромагнітні або електрогідравлічні гальма, в яких відсутні недоліки довгоходових гальм, таких як: збільшення початкового “мертвого” ходу внаслідок швидкого зносу шарнірів, відносно великий гальмівний шлях, більш повільне замикання і розмикання гальм. Двоколодкове пружинне гальмо автоматичної дії типу ГК з короткоходовим електромагнітом змінного струму, рисунок 5.4, складається з двох вертикальних важелів 1 і 8, шарнірно з’єднанних з основою 10. До важелів кріпляться гальмівні колодки 4 і 11. До верхнього кінця важеля кріпиться скоба 5, всередені якої знаходяться тяга 2 і робоча замикаюча пружина 7. Допоміжна пружина 3 відводить важіль 1 від гальмівного шківа при розмиканні гальма.
Короткоходовий електромагніт 6 з якорем 7 закріплюється на важелі 8 так,щоби момент його сили ваги відводив колодку 4 від гальмівного шківа при розмиканні гальма. Регулюючий гвинт 9 обмежує відхід колодки 4 від гальмівного шківа. Відхід колодки 11 на необхідну величину регулюються пружиною 3.
Гальмівне зусилля на колодку 11 створюється робочою пружиною 7, один кінець якої впирається в шайбу, яка утримується гайкою 14, встановленою на штоку 2, а другий – в скобу 5, шарнірно з?єднаною з важелем 8. Величина гальмівного моменту, створюваного пружиною 7, регулюється гайкою 14.
При розгальмовуванні сердечник електромагніта притягує якір 7, який повертаючись навколо своєї осі, переміщує вліво шток 2, одночасно стискаючи пружину 7. Колодки гальма розвантажуються і відходять від шківа.
Рисунок 5.4 Короткоходове двоколодкове гальмо з електромагнітом змінного струму типу ГКТ
На рис. 5.5 приведена розрахункова схема двоколодкового гальма з короткоходовим електромагнітом
Рис.5.5 Розрахункова схема двоколодкового гальма з короткоходовим електромагнітом.
З умови рівноваги системи сил, що діють на лівий важіль гальма ,запишемо
(5.23)
Для правого важеля
(5.24)
Гальмівний момент
(5.25)
Розрахункове значення замикаючої сили FP з врахуванням к.к.д. гальма
(5.26)
Якщо вісь обертання важелів гальма розмістити на лінії дії сил тертя FТ1 і FТ2, дивитись рисунок 5.3.б, то значення сили FP визначається за формулою
(5.27)
К.к.д. гальма змінюється в межах Г=0,9…0,95.
Конструкція довгоходового двоколодкового гальма з вантажним замиканням наведена на рис. 5.6. На рис.5.7 наведена розрахункова схема цього гальма. Гальмо замикається вантажем 3, який установлений на кінці важеля 6. При цьому важіль 6 повертається навколо шарніра в точці С і через вертикальну тягу 5 повертає кутовий важіль 10 навколо шарніра в т.D притискаючи правий важіль 8 з колодкою 2 до шківа. Так як важіль 10 сполучений з лівим важелем 8 гвинтовою стяжкою 4, то при цьому цей важіль повертається навколо шарніра в точці А притискаючи колодку 1 до шківа. На кінцях важелів 8 виникають горизонтальні і рівні між собою сили F. Розмикання гальма здійснюють плунжерним довгоходовим електромагнітом 9 типу КМП. При пуску двигуна приводу якір електромагніта 7 підіймає важіль 6 і утримує його в такому положенні до виключення двигуна.
Рисунок 5.6 Конструкція довгоходового гальма з вантажним замиканням
З умови рівноваги лівого важеля 8
(5.28)
Гальмівний момент, який створює гальмом
(5.29)
З умови рівноваги важеля 10 відносно т.D зусилля в важелі 5
(5.30)
Розрахункове значення ваги вантажу 3 визначається з умови рівноваги важеля 6 відносно точки С з врахуванням тільки ваги електромагніту G7.
(5.31
Рисунок 5.7 Розрахункова схема довгоходового гальма з вантажним замиканням
Розрахункове значення ваги вантажу в залежності від розрахункового значення гальмівного моменту із врахуванням к.к.д. гальма - Г
(5.32)
Якщо,при визначенні розрахункового значення ваги вантажу, необхідно враховувати силу ваги G6 важеля 6 і силу ваги G5 тяги 5 то рівняння (5.32) буде мати вид
(5.33)
Конструкція двоколодкового електрогідравлічного гальма типу ТКГ з пружинним замиканням приведена на рис.5.8.
Приводом гальма є електрогідравлічний штовхач 1. Замикання гальма здійснюється стиснутою пружиною 2.
Рисунок 5.8 Конструкція двоколодкового короткоходового гальма з електрогідравлічним приводом типу ТКГ з пружинним замиканням
Рисунок 5.9 Розрахункова схема двоколодкового короткоходового гальма з електрогідравлічним приводом типу ТКГ з пружинним замиканням
З умови рівноваги системи сил, що діють на лівий важіль гальма ,запишемо
(5.34)
Для правого важеля
(5.35)
Гальмівний момент
(5.36)
Розрахункове значення замикаючої сили FP з врахуванням к.к.д. гальма
(5.37)
Зусилля стиску пружини визначаємо з умови рівноваги важеля CDE, рис.5.7.
(5.38)
де GД – вага деталей приводу, зв’язаних з важільною системою гальма.
Тягове зусилля на штоці привода при розгальмуванні, F=0, визначається за формулою
(5.39)
Розрахунок колодкових гальм зводиться до провірки міцності замикаючої пружини, провірки електромагніта, обкладок гальмівних колодок на допустимий тиск і