Ленточный тормоз: устройство, принцип действия, регулировка и ремонт
Тормозная система предназначена для остановки различных механизмов или транспортных средств. Другое ее предназначение – предотвращение движения, когда прибор или машина находятся в покое. Существует несколько разновидностей этих устройств, среди которых ленточный тормоз является одним из самых удачных. Перед тем как использовать прибор с таким механизмом, нужно подробно изучить его устройство, виды и принципы действия.
Что это такое
Во время спуско-подъемных операций, которые выполняет буровая лебедка, на газовых и нефтяных скважинах используется такое устройство, как ленточный тормоз. Он выглядит как упругая стальная полоса, которая огибает тормозной шкив. Конструкция прибора очень проста и представляет собой ленту для торможения с фрикционными колодками, закрепленными на станине, рычаг на коленчатом валу и пневматический цилиндр. Последний элемент начинает работу в то время, когда наибольшее усилие бурильщика составляет больше 250 Н.
Лента сообщается с набегающим краем, закрепленным на станине. Другой конец пропущен через тягу и идет к тормозному рычагу. При натяжении ленты он притягивается к движущемуся шкиву и происходит торможение. Некоторые конструкции предполагают применение внутренних лент. В этом случае при торможении лента наоборот разжимается. Когда тормоз подъемного механизма полностью разомкнут, процесс торможения выполняется с помощью нажатия специальной пружины, которая натягивается на рычаг с педалью.
Ленточные тормоза по принципу действия подразделяются на несколько подвидов. У них может быть разная схема работы. Основными разновидностями являются:
Несмотря на то, что эти конструкции различаются между собой, они имеют одинаковый принцип действия: для того чтобы механизм полностью остановился, нужно задействовать ленточное устройство, воздействующее на тормоз.
Простой
В этом виде ось, вращающая рычаг, берется за точку наивысшего натяжения. У простого ленточного тормоза устройство элементарное. Он представляет собой прибор, выполняющий действие одностороннего порядка. Когда шкив начинает вращаться в другую сторону, он имеет уже замыкающую силу, которая создается весом груза. Наивысшее натяжение возникает на краю ленты, прикрепленном к кольчуге. Эта сила в несколько раз меньше, чем при движении шкива в направлении по прямой. Значит, тормозной момент тоже будет слабее. По этой причине простой вид применяют при подъемах, где не нужно, чтобы тормозной момент при движении туда и обратно был одинаковым. В этом устройстве есть возможность увеличить силу торможения во время опускания груза, так как при поднятии хватает меньшего усилия.
Дифференциальный
Данное устройство имеет тормозной рычаг, на котором закрепляются два конца от ленты с обоих краев от точки вращения. Принцип работы ленточного тормоза дифференциального типа не очень сложен. Силы по отношению к оси вращения рычага на тормозе действуют несоразмерно. Тормозной момент рассчитывается по специальной формуле с учетом веса груза.
Если сделать небольшое значение замыкающий силы, то этот показатель будет стремиться к бесконечности. Это означает, что само натяжение тормозной ленты возникает благодаря силе трения между ней и шкивом. Преимущества этого вида ленточного тормоза заключаются в малой замыкающий силе. Он применяется очень редко из-за большого количества недостатков, к которым относятся:
- захватывание шкива с толчками;
- небольшой процент торможения, когда изменяется направление движения шкива;
- усиленный износ деталей.
Кроме того, его нельзя применять на лебедках с машинным приводом из-за ощутимого изменения тормозного момента и склонности устройства к самозатягиванию.
Суммирующий
Устройство представлено двумя концами ленты, соединенными со стопором для торможения с той стороны, где находится вращающаяся ось. Плечи или длины рычагов, на которые действует сила, соразмерны оси движения. Они бывают как разными, так и равными по величине. Если сделаны равные плечи, то такой показатель, как тормозной момент, совершенно не зависит от того, в каком направлении вращается шкив.
Суммирующий ленточный тормоз чаще всего применяют в устройствах, где нужен стабильный фиксирующий момент при обратном и прямом вращении вала. Например, в промышленных машинах, где происходит передвижение поворота. Для создания определенного момента торможения в этом виде устройства необходима большая сила, чем в самом простом ленточном тормозе.
Преимущества
Ленточные тормоза часто применяют для создания разного вида подъемников и кранов. Несмотря на простое устройство, эти механизмы являются очень надежными. Инженеры-проектировщики называют следующие преимущества ленточных тормозов:
- небольшие размеры;
- легкость в обслуживании;
- несложная конструкция;
- возможность добиваться больших тормозных моментов при увеличении угла охвата.
Из всех разновидностей самыми востребованными являются простые ленточные механизмы. Их легче регулировать. Кроме того, с помощью несложных вычислений можно выполнить расчет ленточного тормоза. Вычислить вес груза и силу торможения.
Недостатки
К слабым местам ленточных тормозных конструкций принадлежит быстрый износ деталей. Из-за этих неполадок приходится часто выполнять ремонт. К другим недостаткам относятся:
- неравномерное распределение давления на дугу охвата;
- сложность расчетов силы, которая изгибает тормозной вал;
- зависимость от того, в каком направлении вращается шкив;
- частые повреждения стальной ленты.
Последняя поломка может привести к аварии из-за обрыва ленты. Низкая эксплуатационная надежность ленточных механизмов приводит к тому, что их в последнее время стараются заменять на колодочные. Эти тормоза имеют более продолжительный ресурс работы и изнашиваются не так быстро.
Где применяются
Ленточные тормоза устанавливают на всех устройствах, где необходим усиленный фиксирующий момент. Они широко применяются во многих сферах благодаря тому, что конструкция небольшая, несложная в обслуживании, и в то же время способна развивать достаточное тормозное усилие.
Чаще всего их устанавливают на крановые конструкции разного типа, к которым относятся башенные краны, лебедки, буровые установки. Кроме того, применяются ленточные тормоза на АКПП, токарных станках, мототехнике и малых тракторах.
Регулировка
Если все системы и механизмы прибора исправны, но нет достаточного торможения, нужно выполнить регулировку этого устройства. Она выполняется в такой последовательности:
- Для начала следует проверить, насколько изношена фрикционная накладка (если этот показатель составляет половину от начальной толщины, то следует ее заменить).
- При помощи гаек отрегулировать пружину, установив прижатие на 71-73 мм.
- Закрутить болт 10 до тех пор, пока тормозная лента не будет упираться в шкив тормоза.
- Затем ослабить на один оборот и зафиксировать.
- Переместить размыкатель с помощью регулировочного винта, сделать длину от коромысла до головки болта 11-13 мм.
После того как процедура регулировки полностью выполнена, следует проверить тормоза. Для этого груз с максимальным весом поднимают на высоту 10-20 см и проверяют, насколько хорошо работает после регулировки ленточный тормоз. При этом вентиль, который соединяет магистрали гидромотора на механизме подъема, должен быть открыт.
Ремонт
Если операции по спуску и подъему грузов выполнялись длительный период, то колодки изнашиваются намного быстрее. В этом случае нужно следить за тем, чтобы работа двух лент, необходимых для торможения, выполнялась одновременно. При неравномерном функционировании нужно выполнить выравнивание. Когда проведена диагностика неполадок, можно приступить к их устранению. Причины неисправности деталей ленточного тормоза можно узнать из руководства по обслуживанию.
Для осуществления ремонтных работ прибор необходимо сначала растормозить устройство так, чтобы лента освободились. Немного расслабить контргайки, а затем потянуть ленты при помощи вращения стяжек. Так обеспечивается одинаковый круговой зазор в 3-5 мм. Он должен находиться между тормозными шкивами и колодками. После этого снова делается затормаживание для того, чтобы зазоры между стаканами пружин и балансиром были одинаковы. Если этот показатель не равен, то тормоз снова расслабляют и подтягивают стяжку с той стороны, где зазор меньше. Это несложно сделать, если опустить противоположную стяжку на такое же расстояние. Когда зазоры одинаковы, можно затягивать контргайки.
Тормозные ленты подлежат замене, если износ колодок составляет более 1 см. При таком показателе нужно снять кожух и убрать оттяжные пружины, приходящее сверху. Теперь можно снять ленты со шкивов, извлечь их наружу. После того как заменили тормозные колодки, выполняются те же действия, только в обратном порядке с последующей регулировкой системы.
Барабанный вал подлежит ремонту, если тормозные шкивы, которые к нему относятся, сильно изношены. Для того чтобы определить, нужно менять эту запчасть или нет, следует выполнить замеры. Когда износ шкивов составляет более 1 см с каждой стороны, то их заменяют на новые. Для ремонта придется демонтировать такие элементы ленточного тормоза, как муфту, гидравлический тормоз и кожух лебедки. Кроме того, расслабляются тормозные ленты для получения доступа к шкивам.
Обслуживание
Если устройство, на котором стоит ленточный тормоз, эксплуатируются правильно, то долгий ресурс работы ему обеспечен. Однако для того, чтобы не случилась авария, нужно каждую неделю проверять механизмы. Когда изнашиваются колодки тормозных лент, значительно расслабляется ход штока пневмоцилиндра. В этом случае нужно подтянуть ленты и отрегулировать тормозной блок. Еще одно устройство, которое подлежит техническому обслуживанию на ленточном тормозе, – это барабанный вал. Как правило, он работает очень долго, а если тормозные шкивы, примыкающие к нему, изнашиваются, то выполняется замена этой детали.
Источник
Тормоза
Тормоза.Тормоза служат при остановке механизмов и длительного удержания груза, стрелы и поворотной части крана в заданном положении, а в трансмиссиях базовых шасси – для уменьшения скорости передвижения крана вплоть до полной его остановки.
В трансмиссиях автомобильных кранов с механическим приводом тормоза устанавливают на колесах шасси и на ведущих валах механизмов, на коробках отбора мощности, на валах двигателей, приводящих в движение механизмы, или на ведущих (входных) валах редукторов механизмов, как правило, с противоположной от двигателей стороны. Размещение на ведущих валах механизмов позволяет уменьшить габариты тормозов и усилие, необходимое для его включения.
От исправности тормоза зависят четкость, безопасность и безотказность работы крана. Надежность работы тормоза зависит от своевременного и правильного их регулирования. Тормоза требуют постоянного и качественного ухода: очистки от пыли и грязи, предохранения от замасливания обкладок, строгого соблюдения правила регулирования тормоза, приведенные в инструкции по эксплуатации крана.
По способу действия различают:
— нормально закрытые (замкнутые),
— нормально открытые (разомкнутые) тормоза.
Нормально закрытый тормоз постоянно включен (затянут) усилием пружины. Когда его включают (размыкают), механизм начинает работать.
Нормально открытый тормоз постоянно выключен (разомкнут). Когда включают (затягивают) механизм останавливается. Нормально открытый тормоз более чувствителен в управлении и позволяет плавно регулировать скорость.
По принципу действия тормоза аналогичны фрикционным муфтам.
По способу управления тормоза, как и муфты, делятся на управляемые и автоматически действующие.
По конструкции в трансмиссиях автомобильных кранов различают ленточные и колодочные тормоза.
 |
Ленточный тормоз (рис. 35) состоит из стальной ленты 2, шкива 3 и системы рычагов. На ленте – фрикционная накладка в виде сплошной ленты или отдельных секций. Если смотреть на вращающийся шкив, то один конец ленты как бы набегает на него (набегающий), а другой сбегает (сбегающий).
По способу закрепления набегающего конца ленточные тормоза подразделяют на:
У простого тормоза (рис. 35а) набегающий конец 1 неподвижен, сбегающий 4 прикреплен к рычагу 5. Такой тормоз одностороннего действия применяют там, где тормозной шкив механизма должен вращаться только в одну сторону.
У дифференциального тормоза (рис. 35б) набегающий и сбегающий концы тормозной ленты закреплены на рычаге с разных сторон точки опоры оси А. Набегающий конец увлекается силой трения, действующей между шкивом и лентой, и стремится повернуть рычаг вокруг оси в ту же сторону, в которую он поворачивается под действием включающего усилия «Р». При этом создается дополнительное натяжение сбегающего конца ленты. Поэтому в дифференциальных тормозах требуется значительно меньшее усилие включения, чем в простых. Длину плеч рычага специально рассчитывают.
При неудачном выборе плеч тормоз может оказаться самотормозящимся. Дифференциальный тормоз применяют там, где нужно создать большой тормозной момент при небольшом усилии на рычаге управления. Дифференциальный тормоз (рис. 35в) так же, как и простой, одностороннего действия.
У суммирующего тормоза (рис. 35в) набегающий и сбегающий концы тормозной ленты крепят на рычаге так же с двух сторон оси А, но так, что набегающий конец, увлекаемый силой трения, стремится повернуть рычаг вокруг оси в сторону, противоположную повороту рычага под действием включающего усилия «Р». Если в таком тормозе концы 1 и 4 закрепляют на одинаковом расстоянии от опоры А, то тормозной момент, возникающий от натяжения ленты, не изменяется при любом направлении вращения тормозного шкива: суммирующий тормоз двухстороннего действия. Его используют тогда, когда необходимо останавливать механизм независимо от направления вращения. При изменении направления вращения тормозного шкива (на рис. 35в показано стрелками) набегающий конец сбегает со шкива, а сбегающий 4 набегает на шкив.
 |
Колодочный тормоз(рис. 36) состоит из тормозного шкива 1, колодок 2, стоек 3 и 9, штока 6 и рычага 11. Рабочая поверхность колодок вогнута по окружности. К колодкам так же, как и у ленточных тормозов прикреплены фрикционные накладки. Колодочный тормоз может быть наружным или внутренним в зависимости от того, где расположены колодки – снаружи или внутри тормозного шкива.
Колодочные тормоза бывают с коротко- и длинноходовыми силовыми органами. В тормозе с короткоходовым силовым органом (рис. 36а) растормаживание производится с помощью однофазного электромагнита типа МО. При включении электромагнита 8 якорь 7 толкает шток 6 влево, пружина 5 сжимается, а стойки 3 и 9 разводятся в стороны и тормоз, растормаживается. Регулируют тормоз болтом 10. Тормоз такого типа применен в механизме поворота крана КС-4561А.
В тормозах с длинноходовым силовым органом (рис. 36б) растормаживание производится с помощью электрогидротолкателя. При включении электрогидротолкателя 12, рычаг 11 поворачивается относительно шарнира стойки 9 против часовой стрелки, пружина 5 растягивается, шток 6 отходит влево и стойки 3 и 9 расходятся – тормоз растормаживается.
На автомобильных кранах применяют тормоза ТКГ – 200: (ТК – тормоз колодочный) и ТКТГ – 300 (третья буква Т означает род тока – трехфазный). Число, указанное в наименовании тормоза, означает диаметр тормозного диска, буква Г – силовой орган – электродвигатель.
Электродвигатели устанавливают в тормозах на кранах с электрическим управлением (тормоза лебедок и механизмов поворота кранов СМК – 10 и лебедок крана КС – 4561А). На кранах с пневматическим управлением вместо них устанавливают пневмокамеры, на кранах с гидравлическим управлением – гидроразмыкатели.
В тормозах с длинноходовым силовым органом (рис. 36в) система рычагов сложнее. При включении электрогидротолкателя рычаг поворачивается относительно шарнира стойки 3 против часовой стойки, пружина 5 сжимается, шток отходит вправо, а стойки 3 и 9 расходятся – тормоз растормаживается.
Нормально закрытые автоматически действующие ленточные (простые и суммирующие) и колодочные: наружные тормоза, устанавливают на барабанах лебедок и механизмах поворота, нормально-открытые автоматически действующие ленточные простые и колодочные наружные тормоза – на коробках передач и отбора мощности.
Нормально закрытый ленточный тормоз (рис. 37а) лебедок кранов типа КС – 3562Б и КС – 3571. Лента 7 охватывает наружную поверхность тормозного шкива 8. Неподвижный конец ленты присоединен к кронштейну 10 на поворотной платформе, а подвижный через шток 5 и двуплечный рычаг 2 соединены со штоком гидроразмыкателя 11. при попадании рабочей жидкости в гидроразмыкатель его шток перемещается влево и тормоз растормаживается. Затормаживается тормоз пружиной 4, которая отводит шток влево. Равномерный отход ленты регулируют винтом 9. По мере износа тормозных накладок ленты тормоз регулируют устанавливают рабочую нужную длину А пружины и необходимый ход штока гидроразмыкателя (не более 8 мм).
 |
Тормозная лента стальная, к ней заклепками 14 крепят накладки 13 из фрикционных материалов. Для увеличения срока службы применяют реверсивные тормозные ленты, у которых крепления сбегающего и набегающего концов имеют одинаковую конструкцию. После износа фрикционных накладок на одном из концов примерно на половину допустимой величины ленту переворачивают, что почти вдвое увеличивает срок ее службы.
 |
Нормально-закрытый ленточный суммирующий тормоз (рис. 38). Механизм поворота крана КС – 2561 Д состоит из ленты, тормозной пружины, двухплечевого рычага, корпуса и пневмокамеры. Тормозной шкив 11 установлен на горизонтальном валу механизма поворота. Сжатый воздух, поступая в пневмокамеру 7, выдвигает шток с закрепленным на нем упором 6. Перемещаясь влево, упор нажимает на наконечник 5 штока, сжимает пружину 8 и поворачивает двухплечевой рычаг 10. Ось 9 поворачивается относительно оси 2, закрепленной на кронштейне 3 по часовой стрелке, и тормоз растормаживается. При сообщении рабочей полости пневмокамеры с атмосферой, пружина разжимается, перемещая шток вправо. Рычаг поворачивается против часовой стрелки и замыкает тормоз. Радиальные зазоры между тормозной лентой и шкивом в расторможенном состоянии должны быть 0,6 – 1,2 мм. Регулируют его гайками, устанавливая наконечник и упор таким образом, чтобы зазоры «С» и «d» были соответственно 2 – 3 и 6 – 7 мм. При уменьшении зазора «С» тормоз не будет замыкаться, а зазора «d» — нормально размыкаться.
 |
Нормально закрытый колодочный наружный тормоз с короткоходовым силовым органом(рис. 39) механизма поворота крана КС – 4561А. На подставке 19 установлено два рычага 1 и 16, к которым шарнирно крепится тормозная колодка 18 с фрикционными накладками. Под действием пружины 7, сидящей на штоке 4, рычаги с колодками, вращаясь вокруг шарниров, прижимаются к тормозному шкиву, осуществляя торможение.
Растормаживание производится электромагнитом 14, сблокированным с электродвигателем: при включении электродвигателя включается и электромагнит. Якорь электромагнита притягивается к его сердечнику и выталкивает шток влево. Пружина 7 сжимается, рычаги 1 и 16 разводятся в сторону пружиной 6 и шкив растормаживается. Отход колодок 18 должен быть равномерным, регулируют его болтом 17, который находится на рычаге 16. Регулируют пружину 6 гайкой 3.
Для получения минимальной частоты вращения поворотной части крана плавно нажимают на педаль, которая установлена на полу в кабине машиниста. Усилие от педали передается тросом на рычаг 5, который, поворачиваясь на оси 8 кронштейна 9, нажимает на болт 10, жестко связанный с панелью 12. Панель поворачивается вместе с электромагнитом 14, вокруг оси 15 вправо. При этом усилие, действующее на шток 4, уменьшается, пружина 7 сжимает рычаги 1 и 16, а колодки 18 прижимаются к тормозному шкиву – происходит затормаживание механизма.
Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет
Источник
