Тормоза, применяемые на кранах и других грузоподъемных машинах, подразделяются по следующим признакам:
В нормально замкнутом тормозе номинальный тормозной момент создастся силой веса груза, расположенного на рычаге тормоза, или усилием сжатой пружины. Тормоз размыкается только при воздействии на него привода тормоза. При бездействующем механизме колодки или лента постоянно удерживают тормозной шкив.
В нормально открытом тормозе номинальный момент создается управлением (воздействием рабочего на рукоятку или педаль). Механизмы, снабженные открытым тормозом, постоянно расторможены. Их торможение осуществляется лишь в процессе остановки или снижения скорости, после чего колодки тормоза или лента вновь освобождают тормозной шкив;
Управляемые тормоза работают от механического, пневматического или гидравлического приводов. В этих случаях торможение производится нажатием на рычаг или педаль тормоза, вследствие чего колодки или лента прижимаются к тормозному шкиву и останавливают механизм или уменьшают скорость его движения. С прекращением воздействия на рычаг управления тормоз снова размыкается. Такой управляемый тормоз является нормально открытым.
Преимущественное применение в кранах отечественного производства находят колодочные тормоза конструкции ВНИИПТМАШа. Они состоят из двух колодок, расположенных по окружности тормозного шкива, системы рычагов, замыкающего устройства (сжатая пружина) и привода (растормаживающего устройства — электромагнита, электрогидравлического или электромеханического толкателя). Растормаживающее устройство включается параллельно двигателю, и поэтому размыкание тормоза и освобождение механизма происходят одновременно с включением двигателя. Эти тормоза являются нормально замкнутыми, автоматически замыкающимися при отключении электродвигателя механизма.
В зависимости от величины хода якоря электромагниты классифицируются на длинноходовые и короткоходовые. Длинно-ходовые электромагниты характеризуются относительно большим ходом подвижной части (якоря), на протяжении которого развивается относительно малое тяговое усилие. Короткоходовые магниты, наоборот, развивают относительно большое усилие при малом ходе якоря. Применение длинноходовых магнитов ограниченно вследствие сложности и громоздкости конструкции.
В кранах большой грузоподъемности применяются преимущественно колодочные тормоза со встроенной катушкой электромагнита (тормоза конструкции завода «Сибтяжмаш»).
Рисунок 5.17. Тормоз колодочный пружинный переменного тока с электрогидравлическим толкателем
Тормозные электромагниты изготовляются следующих видов: длинноходовые постоянного тока типа КМП и ВМ (в водозащищенном исполнении) и переменного тока КМТ, короткоходовые постоянного тока типа МП и ТКП, а также переменного тока типа МО-Б. Тормозные электромагниты обладают рядом недостатков: резкое торможение, недоиспользование тягового усилия, повышенный износ и др. Особо серьезными эксплуатационными недостатками обладают электромагниты серии КМТ, чем было ограничено их применение. Этих недостатков лишены электрогидравлические толкатели, которые могут быть использованы в любом режиме работы, имеют значительно меньшую массу и расходуют меньше электроэнергии по сравнению с электромагнитами. На рис. 5. 17 показана одна из конструкций колодочного тормоза с применением в качестве растормаживающего устройства электрогидравлического толкателя.
При замкнутом (заторможенном) тормозе сжатые пружины 1 пружинного устройства через тягу 2 поворачивают рычаг 3 вокруг пальца 4 и через шток 5 передают усилие на рычаг 6. Под действием пружин рычаги 7 к 6 поворачиваются и прижимают колодки 8 к тормозному шкиву 9, создавая необходимую силу трения. В заторможенном положении поршень и штоки толкателя находятся в нижнем положении.
При включении гидротолкателя поршень последнего поднимает штоки 10 вверх, а рычаг 3 через тягу 2 сжимает пружины. Рычаг 6, освобожденный от давления пружины, начинает отходить от шкива до тех пор, пока регулировочный болт 11 не упрется в подставку. При дальнейшем повороте рычага 3 начинает отходить рычаг 7. Растормаживание заканчивается тогда, когда поршень толкателя достигнет крайнего верхнего положения.
К недостаткам электрогидротолкателей относятся утечка масла через уплотнения и неустойчивая работа при низких температурах. В качестве растормаживающего устройства могут применяться также электромеханические толкатели, в которых для размыкания тормоза используется действие центробежной силы вращающихся масс.
У ленточных тормозов торможение осуществляется трением гибкой стальной ленты по поэффициента трения лента обшивается фрикционным материалом.
В качестве замыкающего устройства здесь используется сжатая пружина, а в качестве привода — электромагниты.
Рис. 5. 18. Автоматический колодочный тормоз-муфта для автокранов: 1 — тормозная колодка; 2 — тормозная лента; 3 — корпус тормоза; 4 — ведущая полумуфта; 5 —пружина; 6— шатун; 7 — крышка тормоза; 8 — ведомая полумуфта
.
Ленточные тормоза преимущественно применяются в стреловых самоходных кранах, где требуется большая компактность механизма. Они менее надежны, чем колодочные, и более сложны в регулировке. Опасность представляет внезапный обрыв ленты, одной из причин которого является нарушение технологии ее изготовления.
В крановых механизмах находят преобладающее применение так называемые простые ленточные тормоза. В простом ленточном тормозе усилие набегающей ветви ленты передается на ось тормозного рычага или какую-либо другую неподвижную деталь.
Для увеличения тормозного момента применяются фрикционные материалы, выпускаемые в виде вальцованной ленты, которая укрепляется к колодкам или стальной ленте тормоза с помощью латунных или других заклепок из цветного металла или специальным клеем. Ленточные постоянно замкнутые тормоза с храповиками применялись на механизмах подъема груза и стрелы автомобильных кранов ранних выпусков (К-32, АК-32, АК-ЗГС1, ЛАЗ-690, АК-75 и др. ), имеющих механический (неэлектрический) привод механизмов.
Вследствие ряда конструктивных недостатков постоянно замкнутые ленточные тормоза запрещено применять для вновь проектируемых кранов.
Автоматическая муфта-тормоз (АМТ)
разработана для установки на автокраны типа ЛA3-690 и К-32 взамен постоянно замкнутых неуправляемых ленточных тормозов. АМТ аналогична по конструкции электромагнитному замкнутому колодочному тормозу, но имеет механическое размыкание. Автоматическая муфта-тормоз устанавливается на хвостовике червяка лебедки взамен полумуфты кардана. При этом старые ленточные тормоза полностью де
монтируются. АМТ обеспечивает передачу крутящего момента от двигателя к червяку. Последний вращает червячное колесо и исключает возможность самопроизвольного вращения барабана лебедки.
Муфта-тормоз АМТ работает следующим образом (рис. 5. 18) на шлицы червяка (ведомый вал) вместо полумуфты карданного сочленения устанавливается ведомая полумуфта. В отверстия вставлены хвостовики колодок, прижимаемые пружинами к внутренней поверхности корпуса муфты, закрепленной на корпусе лебедки.
В центральное отверстие ведомой полумуфты вставлена ведущая полумуфта, в прорези которой имеются пальцы и два шатуна, шарнирно соединенные противоположными концами с хвостовиками колодок. Ведущая полумуфта приводится во вращение полумуфтой кардана при помощи его крестовины. При подъеме груза (или стрелы) ведущая полумуфта, поворачиваясь по часовой стрелке на 45°, с помощью шатунов втягивает колодки внутрь ведомой полумуфты до упора хвостовиков тормозной колодки о ведомую полумуфту. При этом накладки из асбестовой тормозной ленты, прикрепленные к колодкам, отходят от внутренней цилиндрической поверхности корпуса.
Рисунок 5.19. Схема конического грузоупорного тормоза