Оборудование и приборы

Работа выполняется на лабораторной установке ДМ38М, конструкция которой представлена на рисунке 1.

Установка состоит из литого чугунного основания 1, на котором установлен двухскоростной электродвигатель 2. Через втулочно-пальцевую муфту 3 вал электродвигателя соединен свалом 4, несущим инерционные диски 5, 6, 7. При этом диск 5 постоянно закреплен на валу 4, а два 6 и 7 сменные. Сменные диски позволяют менять величину момента инерции вращающихся масс установки. Маховой момент одного инерционного диска составляет , а приведенный маховой момент вращающихся деталей установки (без дисков) составляет .

Одна из полумуфт муфты 3 выполнена как тормозной шкив 8.

В качестве испытуемого тормоза выбран двухколодочный тормоз 9 типа ТКТ-100 конструкции ВНИИПТМАШ.

Регулирование величины тормозного момента достигается перемещением гайки 10 по штоку тормоза, изменяющей длину главной пружины 11. Перемещение гайки 10 осуществляется по средствам маховичка 12. На скобе 13 крепится шкала 14, которая позволяет замерить величину деформации главной пружины 11.

Частота вращения тормозного шкива 8 соответствует частоте вращения вала электродвигателя.

Для управления и контроля за работой установки служит панель 15, которая крепится к основанию 1.

На панели смонтированы электросекундомер 16, сигнальная лампа «сеть» 17, автоматический выключатель 18, кнопки «РАЗГОН» 19, «ТОРМОЖЕНИЕ» 20, «ВЫБЕГ» 21, трехпозиционный переключатель «СКОРОСТЬ» 27 (положение 1соответствует , а положение 2 - ) и кнопка «СБРОС» 23.

Электросекундомер 16 предназначен для замера времени торможения или выбега и соединен с реле контроля скорости 24, разрывающего цепь питания электросекундомера при остановке вращения тормозного шкива.

Кнопка «СБРОС» 23 служит для установки стрелок секундомера на нуль. Лампа 17 сигнализирует о подключении установки к сети.

Крышка 25 служит ограждением для инерционных дисков при работе установки.

3 ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ О КОЛОДОЧНОМ ТОРМОЗЕ И
РАСЧЕТНЫЕ ЗАВИСИМОСТИ

В грузоподъемных машинах широкое применение получили двухколодочные тормоза.

На рисунке 2 представлена кинематическая схема двухколодочного тормоза типа ТКТ-100.

Рисунок 2 – Кинематическая схема двухколодочного тормоза.

Торможение вала I в тормозе производится силами трения, возникающими между тормозным шкивом 1 и прижатыми к нему колодками 2. Колодки 2 замыкаются пружиной 3, которая создает постоянную силу прижатия через шток 4 на рычаг 5, а через скобу 6 на рычаг 7.

Колодки размыкаются под действием электромагнита 8, закреплённого на рычаге 7. Электромагнит включается в цепь питания электродвигателя и работает с ним одновременно. При включения тока якорь 9, поворачивается на оси 10, давит на шток 4, сжимает пружину 3 и отводит колодки от шкива. Величина зазора между колодками и шкивом регулируется установочным винтом 11.

Важнейшей характеристикой тормоза является развиваемый им тормозной момент , величина которого зависит от усилия развиваемого пружиной 3. А усилие зависит от величины деформации пружины . Таким образом изменяя длину пружины (длина пружины в свободном состоянии ), т.е. задавая различные её деформации , можно регулировать величину тормозного момента . Возможны два способа определения тормозного момента : теоретический и экспериментальный.

Пренебрегая весом рычагов и электромагнита величинутормозного моментаможно определить по формуле:

, (1)

где - диаметр тормозного шкива, м;

f - коэффициент трения между шкивом колодками, 0,35…0,4;

η - КПД рычажной системы тормоза, 0,9…0,95;

l, l₁ -расстояние между шарнирами рычага 5 (см. рисунок 2);

- усилие развиваемое пружиной, Н.

Величину в зависимости от деформации пружины определяют по формуле

, (2)

где λ - деформация пружины, мм;

с - жесткость пружины, (с =12 ).

Экспериментальное значение тормозного момента определяется из уравнения:

, (3)

где I - приведенный момент инерции вращающихся деталей, ;

- угловая скорость вращения тормозногоьшкива, ;

- время торможения, полученное в эксперименте, с;

- собственный момент сопротивления, .

Приведенный момент инерции I определяется по формуле:

, (4)

а собственный момент сопротивления установки :

, (5)

где - количество установленных дисков;

- маховой момент одного диска, ;

-приведенный маховой момент вала, ротора двигателя и других

вращающихся деталей (без дисков), ;

n - частота вращения тормозного шкива, .

- время свободного выбега, полученное в эксперименте, с.

4 ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ

4.1. Ознакомиться с установкой для испытания тормозов ДМ38М и уяснить принцип действия тормоза и отдельных частей установки.

4.2. В соответствии с вариантом записать в бланк лабораторной работы заданные параметры..

4.3. Для заданной величины деформации пружиныопределить усилие и теоретическое значение тормозного момента .

4.4. Установить требуемое сжатие колодок по заданной деформации пружины.

4.5. Установить заданное число инерционных дисков. Гайка и контргайка крепления дисков должны быть затянуты до отказа. Закрепить защитный кожух.

4.6. Установить заданную частоту вращения вала электродвигателя.

4.7. Включить установку включателем 10 и запустить электродвигатель кнопкой «РАЗГОН». При достижении валом установившейся частоты вращения, нажать кнопку «ВЫБЕГ». Время выбега зафиксировать по электросекундомеру. Опыт повторить ещё два раза. Полученные результаты записать в таблицу 2 и вычислить среднее значение .

4.8. Запустить электродвигатель и при достижении валом установившейся частоты вращения нажать кнопку «ТОРМОЖЕНИЕ». Время торможения

зафиксировать по электросекундомеру. Опыт повторить ещё два раза. Полученные результаты записать в таблицу 2 и вычислить среднее значение .

4.9. Определить собственный момент сопротивления установки и тормозной момент . Результаты записать в таблицу 2.

4.10. Сравнить экспериментально полученное значение с его теоретическим значение (п. 4.3).

4.11. Подготовиться к ответу на контрольные вопросы преподавателя.

5 ВАРИАНТЫ ЗАДАНИЙ

№ варианта

Приложение

ОТЧЕТ

по лабораторной работе «Колодочный тормоз»

1. Заданные параметры:

2. Теоретическое определение тормозного момента

Таблица 1 - Теоретическое определение тормозного момента

Параметры	, Н	, Нм
Расчётные величины

3. Экспериментальное определение тормозного момента

Таблица 2 - Экспериментальное определение тормозного момента

n,	, с	, Нм	, c	, Нм
снятое	среднее	снятое	среднее

6. СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ

6.1. Дамаскин Б. И., Кузнецов Л. В. Подъемно-транспортные устройства в обувной и швейной, кожевенной промышленности. «Лёгкая индустрия», Москва 1970

6.2. Александров М. П. Подъёмно-транспортные машины. «Высшая школа», Москва, 1972