Лабораторная работа № 5 Ленточные тормоза

Цель работы - изучить устройство, принцип действия и расчет параметров ленточного тормоза.

Приборы и оборудование: лабораторная установка «Ленточный тормоз», комплект съемных тормозных лент, штангенциркуль, линейка инструментальная, динамометр, лабораторные грузы.

Порядок выполнения работы

1. Изучить теоретический материал, изложенный в настоящем пособии (с. 78-81) и литературе [3,4,13,17,18,], познакомиться с устройством лабораторной установки «Ленточный тормоз» и начертить рабочую схему ленточного тормоза.

2. Определить геометрические параметры тормоза согласно таблице 4.5.1 и занести их в нее.

3. В первой серии опытов определить коэффициент трения тормозной ленты по шкиву. Комплект лент выбирают согласно варианту задания по номеру бригады.

Номер варианта задания	1	2	3	4
Фрикционный материал тормозных лент	Сталь	Медь	Кожа	Корд
Масса груза Gу 2-й серии опытов, кг	2,0	1,5	1,0	0,5

П редварительно определяют с помощью динамометра сбегающее усилие в ленте, которое создает собственный вес рычага. Для этого с помощью тяги прицепляют динамометр к рычагу в месте, где будет крепиться сбегающий конец тормозной ленты 7 (рис. 26). Поднимая с помощью динамометра рычаг до горизонтального положения, отмечают на нем усилие, которое заносят в рабочую таблицу.

Ленту с углом охвата тормозного шкива 270° устанавливают на тормоз.

Рис. 112. Установка динамометра

для измерения набегающего усилия

Один (сбегающий) конец ленты закрепляют на управляющем рычаге, а второй (набегающий) конец с помощью тяги присоединяют к динамометру, закрепленному на станине лабораторной установки, как показано на рис. 112.

На грузовую площадку управляющего рычага помещают груз массой 0,5 кг.

На нагрузочную площадку помещают грузы такой величины, чтобы тормозной шкив начал медленно равномерно поворачиваться. Это состояние соответствует равенству момента окружной силы трения на тормозном шкиве моменту окружной силы от нагрузочной площадки. Величину набегающего усилия для этого состояния тормоза определяют по динамометру. Опыт повторяют с грузами на управляющем рычаге 1,0 и 1,5 кг. По формулам табл. 4.5.2 подсчитывается величина коэффициента трения для каждого управляющего груза и определяется его среднее значение.

4. Построить теоретическую и опытную зависимость тормозного момента от величины угла охвата тормозного шкива лентой при управляющем грузе согласно варианту задания.

Для этого торможение шкива осуществляют лентами различной длины с углами охвата шкива 270°, 240°, 210°, 180°, 150°, 120°, 90°. Для каждого угла охвата на грузовую площадку помещают груз такой массы, чтобы началось медленное равномерное опускание груза. Полученную величину груза заносят в таблицу 4.5.3 для соответствующего угла охвата шкива лентой. В эту же таблицу заносят расчетные значения тормозного момента. По результатам эксперимента строят графическую зависимость М_т от α°

5. Проанализировать полученные зависимости и сделать выводы по работе. Ответить на контрольные вопросы.

Таблица 4 .5.1

Но-мерп/п	Наименование параметров	Обозначение и расчетная формула	Величина
1	Диаметр тормозного шкива, м	Dт
2	Диаметр нагрузочного шкива, м	Dн
3	Плечо рычага сбегающего конца ленты, м	а
4	Плечо рычага управляющего груза, м	b
5	Отношение плеч рычагов	i = b/а
6	Сила на сбегающем конце ленты от собственного веса рычага, Н	Fр

Таблица 4.5.2

1-я серия опытов. Определение коэффициета трения ленты по шкиву

Но-мерп/п	Масса управляющего груза ту, кг	Усилие сбегающее Fсб.= Fp+тy g · i, Н	Усилие набегающее Fнаб, Н	Коэффициент трения в опытах
1	0,5				f1
2	1,0				f2
3	1,5				f3
4	Расчетное значение коэффициента трения			f =( f1+f2+f3) / 3

Таблица 4.5.3

2-я серия опытов. Определение зависимости тормозного момента

от угла охвата α° лентой тормозного шкива

Номер п/п	Угол охвата α°	Сила тяжести груза Gн= mn g, Н	Тормозной момент Мт, Н	Опыт	Расчет
1	270		Опытный: Мт = Gн Dн / 2 Расчетный: Мт= mу·g·i(efα-1)Dт/2
2	240
3	210
4	180
5	150
6	120
7	90

Контрольные вопросы

1. Какие существуют конструктивные разновидности ленточных тормозов? Назовите области их применения.

2. Какой конструктивной разновидности ленточных тормозов соответствует лабораторная установка?

3. Назовите достоинства и недостатки ленточных тормозов.

4. Какие факторы влияют на величину тормозного момента ленточного тормоза?

5. Какой зависимостью определяется связь усилий на концах тормозной ленты? Кто автор этой зависимости?

6. В каких случаях на механизм подъема груза необходимо ставить два независимо действующих тормоза?

7. В каких механизмах грузоподъемных машин не допускается применять ленточные тормоза?

8. Какой минимальный коэффициент запаса торможения должен быть у ленточного тормоза грузоподъемной машины?

Лабораторная работа № 6

Дисковые тормоза

Цель работы - изучить устройство, принцип действия и расчет параметров дискового тормоза.

Приборы и оборудование: установка «Дисковый тормоз», штангенциркуль, линейка инструментальная, динамометр, лабораторные грузы.

Порядок выполнения работы

1. Изучить теоретический материал по литературе [3,4,13,17,18], познакомиться с устройством лабораторной установки по описанию, данному в настоящем пособии (с. 26), и визуально. Начертить кинематическую схему дискового тормоза. Определить параметры тормоза согласно табл. 4.6.1 и занести их в нее. Ответить на контрольные вопросы.

2. Построить графическую зависимость величины тормозного момента от замыкающего усилия пружины. Для этого завинчиванием гайки 3 устанавливают начальное сжатие замыкающей пружины в соответствии с заданием. На грузовую площадку 10 помещают груз 11 такой величины, чтобы он начал медленно равномерно опускаться. Сила тяжести груза в этом случае будет определять величину максимального тормозного момента. Длину пружины и массу груза записывают в таблицу текущих параметров.

Далее винтом 3 снова увеличивают сжатие пружины и добавляют груз на грузовую площадку, добиваясь явления предыдущей ситуации. Для построения графической зависимости должно быть получено не менее восьми значений деформаций пружины и соответствующих величин грузов.

3. Построить опытную характеристику замыкающей пружины. Для этого снять пружину с тормоза и поставить вертикально в направляющий стакан. На пружину положить грузовую площадку и замерить высоту площадки от уровня стола. На площадку добавлять грузы известной массы и после установки очередного груза измерять высоту грузовой площадки. Графическую характеристику пружины строить в координатах: сила тяжести груза - деформация пружины, пользуясь табл. 4.6.2.

4. Проанализировать полученные результаты и сделать выводы.

Таблица 4.6.1

Но-мер п/п	Наименование параметров	Обозначение, расчетная формула	Вели-чина
1	Наружный рабочий диаметр дисков, м	Dн
2	Внутренний рабочий диаметр дисков, м	Dв
3	Число неподвижных дисков	zн
4	Число вращающихся дисков	zв
5	Число плоскостей трения	zтр
6	Коэффициент трения стали по стали всухую	f
7	Толщина дисков, мм	δ
8	Средний (расчетный) диаметр дисков, м	Dср =( Dн + Dв )/ 2
9	Контактная площадь дисков, м2	S = 0,785(Dн2- Dв2)
10	Характеристика пружины, н/мм	спр
11	Минимальная деформация пружины, мм	х0
12	Диаметр нагрузочного шкива, м	Dш
13	Масса минимального груза, кг	m0
14	Минимальный тормозной момент в опыте, Н·м	Мто0 = m0 · Dш / 2
15	Минимальный расчетный тормозной момент, Н·м	Мтр0=спр·х0·f·zтр·Dср/2
16	Максимальная деформация пружины, мм	xм= l0 – l8
17	Масса максимального груза, кг	mм
18	Максимальный тормозной момент в опыте, Н·м	Мто0 = mм · Dш / 2
19	Максимальный расчетный тормозной момент, Н·м	Мтр0=спр·хм·f·zтр·Dср/2
20	Максимальное удельное давление на диск, Н/м2	q = спр· хм / S

Таблица 4.6.2

Номер опыта, i	0	1	2	3	4	5	6	7	8
Длина пружины li, мм
Деформация пружины x = li - li+1, мм
Масса груза на площадке шкива, кг
Определение характеристики замыкающей пружины
Высота пружины над столом, мм
Масса груза на пружине т, кг
Деформация пружины x = li - li+1, мм
Характеристика пружины с = тg/x, H/мм

Контрольные вопросы

1. Назовите принципиальную разницу между колодочными и дисковыми тормозами.

2. Назовите достоинства и недостатки дисковых тормозов.

3. Назовите рациональные области применения дисковых тормозов.

4. Назовите конструктивные факторы дисковых тормозов, наиболее существенно влияющие на величину тормозного момента.

5. Перечислите устройства для управления тормозами.

6. Какие конструктивные факторы влияют на характеристику замыкающей пружины тормоза?