Теоретические сведения. Московский государственный текстильный

2015-12-04

746

Обсуждений (0)

0.00 из 5.00 0 оценок

Московский государственный текстильный

Университет им. А.Н. Косыгина

Кафедра «Детали машин и ПТУ»

Лабораторная работа № 4

«Тормоз двухколодочный»

Выполнил студент гр.

Преподаватель

Москва 2012

ТОРМОЗ ДВУХКОЛОДОЧНЫЙ

Цель работы: изучение конструкции двухколодочного тормоза определение коэффициента трения между колодками тормоза и шкивом тормозной муфты, построение характеристики тормоза, определяющий момент торможения в зависимости от усилия пружины.

Теоретические сведения

Тормоз двухколодочный предназначен для уменьшения тормозного пути при выключении электродвигателя. Ставится на валу электродвигателя, где крутящий момент наименьший.

Тормоз (рис. 3.1) состоит из двух шарнирно закрепленных рычагов 3, 5, на которых крепятся шарнирно две тормозные колодки 2, 4, между ними – тормозной шкив 1, который «сидит» на валу электродвигателя. Прижатие колодок к шкиву осуществляется за счет пружины 8, которая в сжатом состоянии находится между гайкой 9 и обоймой 7. Гайка 9 закреплена на штоке 10, обойма – на правом рычаге. Стремясь разжаться, пружина давит на гайку 9 и прижимает через левый рычаг левую колодку, а также на левую стенку обоймы и прижимает через правый рычаг правую колодку к тормозному шкиву.

При включении тормоза электромагнит 13 притягивает якорь 12, рычаг которого 11 нажимает на шток 10 и сжимает пружину 8. При сжатии пружины 8 гайка 9 и обойма 7 сближаются. Движение гайки 9 передается через шток 10 левому рычагу 3, а движение обоймы 7 – правому. Оба рычага поворачиваются один от другого в противоположные стороны и освобождают шкив 1 от колодок 2, 4.

Расчет тормозного момента и коэффициента трения.

Во время торможения между колодками и шкивом (рис. 3.1) действуют силы нормального давления N и трения . Величина тормозного момента

Сила N зависит от усилия пружины – F_пр. Соотношение N и F_пр найдем из уравнения равновесия рычага:

откуда

где - КПД рычажной системы.

Тогда тормозной момент

Рис. 3.1. Схема тормоза

Рис. 3.2 Схема установки

, ( 3.1 )

из выражения (3.1) находим коэффициент трения f:

( 3.2 )

Т.о. для определения f необходимо определить Т_т при заданном значении силы пружины.

Определение тормозного момента производится на экспериментальном стенде ДМ-38М.

Стенд ДМ-38М (рис. 3.2) для исследования тормоза ТКТ-100, содержит электродвигатель 1, соединенный упругой муфтой 2 с валом 5. Вал 5 свободно вращается на подшипниках качения. На конце вала закреплен маховик 6. Тормозной шкив 3 муфты 2 расположен между колодками тормоза ТКТ-100. Стенд имеет секундомер, который служит для определения времени до остановки вала 4.

В соответствии с принципом Даламбера, моменты внешних сил, приложенные к вращающемуся валу 4 (рис. 3.2) , уравновешиваются моментом сил инерции вращающихся частей: ротора двигателя 1, шкива 3, вала 5 и маховика 6:

Т_т+Т_сп=Т_ин,

где Т_т – тормозной момент, Нּм; Т_сп – момент сопротивления подшипников воздуха, Нּм;

Момент сил инерции вращающихся частей:

где J=0,3175 кгּм² – момент инерции вращающихся частей; - угловое замедление, с^-1.

В результате уравнение движения

( 3.3)

Замедление постоянно, если моменты внешних сил постоянные. Для равнозамедленного движения

где п – частота вращения вала; t – время, в течение которого вращение остановится.

При выключенном тормозе, Т_т=0, выражение (3.3) имеет вид

, ( 3.4 )

где - замедление свободного «выбега», с^-2; t_в – время «выбега».

При включенном тормозе

, ( 3.5 )

где - замедление при торможении, с^-2; t_т – время торможения.

Определив экспериментально t_в и t_т , из (3.4) и (3.5) определим тормозной момент

( 3.6 )

тормоз выбирается по расчетному тормозному моменту Т_рт, который определяется через номинальный момент электродвигателя Т_н

, ( 3.7 )

где , Р_н – номинальная мощность электродвигателя; - номинальная угловая скорость; п_н – номинальная частота вращения вала электродвигателя. Коэффициент к_т определяется режимом работы из табл. 3.1.