Інженерна механіка ч2

ПРАКТИЧНА РОБОТА

 

 РОЗРАХУНОК ГАЛЬМА

 

МЕТА ЗАНЯТТЯ: Ознайомитись з конструкціями та принципом дії зупинників та гальм. Ознайомитись з методикою вибору типу зупинника та гальма в приводах кранових механізмів.

Закріпити знання та навички по читанню, складанню кінематичних схем приводів кранових механізмів, визначенню параметрів та запису умовних позначень гальм. Відпрацювати уміння підбирати гальмо в приводах кранових механізмів.

 

1 ВКАЗІВКИ З ПІДГОТОВКИ ДО ЗАНЯТТЯ

1 Завдання для самостійної підготовки

Під час підготовки до практичного заняття проробити матеріали лекції „Зупинники та гальма“, переглянути та засвоїти основні положення рекомендованої навчальної літератури.

Вивчити та вміти вільно оперувати такими поняттями, як тип привода, режим роботи механізму, коефіцієнт запасу міцності, сила тертя, фрикційні матеріали, стопоріння, гальмування. Ознайомитись з конструкціями приводів кранових механізмів.

Вивчити класифікацію, конструкції та принцип роботи зупинників та гальм вантажопідйомних машин на прикладі механізмів вантажопідйомних машин. Повторити формулювання поняття обертаючого моменту, гальмівного моменту, вміти знаходити кінематичні параметри приводів кранових механізмів.

Користуючись літературними посібниками і методичними вказівками кафедри ознайомитись з методикою проведення паспортизації обладнання, принципами маркування елементів ВПМ.

Крім того вміти складати кінематичні схеми різноманітних видів приводів вантажопідйомних механізмів, користуючись зображеннями умовних позначень елементів кінематичних схем згідно з ГОСТ 2.770-68.

1.2 Питання для самопідготовки

1.2.1 Класифікація та область використання гальм.

1.2.2 Класифікація та область використання зупинників.

1.2.3 Місце встановлення гальм в приводі.

1.3 Рекомендована література

1. Інженерна механіка (Деталі машин). Конспект лекцій.

2 Іванченко Ф.К. Підйомно-транспортні машини: Підручник / Ф.К. Іванченко. – К., 1993. – 41 4 с. – ISBN 5-11-004088-5.

3 Красников В.В. Подъемно-транспортные машины в сельском хозяйстве: учеб. / В.В. Красников. – М., 1973. – 464 с.

4 Александров М.П. Подъемно-транспортные машины: учеб. / М.П. Александров. – 2-е изд. перераб. – М, 1984. – 336 с.

 

2 ВКАЗІВКИ ДО ВИКОНАННЯ РОБОТИ

2.1 Програма роботи

– Вибрати матеріал храпового колеса.

– Прийняти число зубів, визначити модуль колеса.

– Визначити розміри храпового колеса і защіпки.

– Зробити висновок.

Скласти звіт та захистити роботу.      

2.2 Оснащення робочого місця

2.2.1 Методичні вказівки.

2.2.2 Навчальна та наукова література.

 

2.3 Теоретичні відомості

Умови роботи підйомних механізмів вимагають наявності надійних пристроїв для втримання піднятого вантажу у висячому положенні й плавному його опусканні. Їх ділять на дві основні групи: зупинники, призначені для втримання вантажу у висячому положенні й гальма - для стопоріння вантажу на потрібній висоті й плавному його опусканні.

Зупинники й гальма надійніше встановлювати безпосередньо на робочому органі, але їхня конструкція при цьому виходить громіздкою. З метою компактності й розвантаження механізму від інерційних сил вони встановлюються на приводному валу, який пов'язано кінематично жорстко з валом робочого органа. В особливо відповідальних випадках установлюють два гальма: спускний на приводному валу й стопорний - на барабані.

Утримання піднятого вантажу можливо й без введення гальмівних пристроїв, якщо підйомний механізм має самогальмівну ланку, наприклад, черв’ячну або гвинтову самогальмівну пару.

Зупинники застосовують в основному в механізмах з ручним приводом або тих, що працюють з невеликими швидкостями.

Храпові зупинники надійні в роботі й більш поширені. Храпові колеса виготовляють зі сталі Ст.3,45, 40Х, 35ЛП із зовнішнім або внутрішнім зачепленням, а защіпки зі сталі 45 або 40Х.

 

1 Оформлення вихідних даних на розрахунок:

потужність електродвигуна              Р_ед = 0,75 кВт;

частота обертання вала колеса         n = 72,5 об/хв.

 

2 Розрахунок храпового зупинника

Зачеплення защіпки з колесом відбувається з ударом, в результаті чого кромки зубців колеса і защіпки зминаються. Для виготовлення храпового колеса слід вибрати матеріал згідно з допустимим лінійним тиском [q] з врахуванням динамічного характеру навантаження,  користуючись даними таблиці 1. Запас міцності приймають n = 3...4 для сталі і n = 5 – для чавуну.

 

Діаметр храпового колеса, мм

D = mּ·z,                                             (1)

де m – модуль колеса, мм;

z – число зубів колеса.

Основні розміри профілю зуба й храповика приймають залежно від модуля m = 6…30 мм (через 2 мм) і числа зубів z = 10…30.

Число зубів вибирається за рекомендаціями [2] z = 6..25. Не слід брати дуже мале число зубів, бо зупинка храповика супроводиться ударом. Удар буде тим більший, чим більший крок зуба.

 

 

ψ – співвідношення між шириною зубів і модулем;

[q] – допустимий лінійний тиск, Н/мм.

Співвідношення між шириною зубів і модулем ψ вибирається залежно від вибраного матеріалу та способу виготовлення колеса. Для литих храпових коліс ψ = 1,5…3,0; для кованих ψ = 1,0…1,5. Більші значення коефіцієнта ψ приймають для пристроїв, що працюють зі значними ударними навантаженнями.

Допустимий лінійний тиск для коліс з чавуну [q] = 150 Н/мм; зі сталей: Сталь 35ЛП, Сталь 45ЛП – 300 Н/мм; Ст.3 – 350 Н/мм; Сталь 45 – 400 Н/мм.

 

 

 

Ширину защіпки приймають на 2-4 мм ширше зуба храпового колеса, щоб компенсувати можливі неточності монтажу.

Защіпку виготовляють зазвичай із сталі 40Х, термообробленою до твердості не нижче HRC 48-50. Щоб забезпечити надійну роботу з'єднань, защіпка притискається до храпового колеса пружиною або силою тяжіння спеціального вантажу. Вісь обертання защіпки встановлюють в такому місці, щоб кут між прямими, проведеними від осі колеса і осі защіпки в точку контакту защіпки з колесом, був близький до 90°.

Зачеплення зубів із собачкою відбувається з деяким ударом, внаслідок чого крайки зуба колеса й собачки зминаються.

 

 

4 Висновки по розрахунку

При формулюванні загальних висновків по даному розрахунку потрібно коротко і чітко констатувати виконання всіх етапів розрахунку храпового зупинника.

 

Контрольні запитання

1 Дати класифікацію зупинників та гальм підйомних машин.

2 Місце встановлення гальм в приводі.

3 Принцип дії колодкових гальм.

4 Назвіть явища, які виникають під час гальмування механізмів крана.

5 Основні вимоги до фрикційних матеріалів гальм.

6 Чи може гальмо спричинити перевантаження механізму і в яких випадках?

7 Особливості процесу гальмування кранових механізмів.

8 Класифікація і конструктивні особливості стрічкових гальм.

9 В яких випадках гальма на кранових механізмах можна не ставити?

10 Шляхи вдосконалення конструкцій гальм.