При прекращении приложения крутящего момента к ведущей полумуфте пружины разжимают колодки до упора накладок в корпус АМТ. При этом происходят торможение и остановка ведущей и ведомой полумуфт, а вместе с ними и червяка редуктора лебедки подъема груза (или стрелы). Так как тормозной момент, создаваемый трением между накладками и корпусом, в 2, 75 раза больше крутящего момента на червяке, то для опускания груза (или стрелы) ведущая полумуфта от механизма реверса получает вращение против часовой стрелки (если смотреть со стороны крестовины кардана). При этом шатуны начинают оттягивать колодки от корпуса АМТ, сжимая пружины. Сила прижатия колодок к корпусу и сила трения накладок о корпус уменьшаются, и происходит опускание гру за со скоростью, соответствующей числу оборотов двигателя.
Корпус автоматической муфты крепится к корпусу червячной передачи шестью болтами, которые удерживаются от отвинчивания пружинными шайбами.
Установка на автомобильных кранах типа АК автоматической тормоз-муфты взамен постоянно замкнутых ленточных тормозов затруднена вследствие конструктивных особенностей расположения лебедок этих кранов. В связи с этим установка муфты-тормоза на находящиеся в эксплуатации краны типа АК может не производиться (письмо Госгортехнадзора СССР № 06—13—1/884 от 1 июля 1969 г. ). Руководители предприятий и организаций, имеющих краны типа АК, должны организовать надлежащий надзор за состоянием ленточных тормозов, своевременный и качественный ремонт их, обеспечивающий надежную работу.
Заводы Минмонтажспецстроя СССР, выпускающие краны типа АК, снабжают их приспособлением Безлепкина, которое предотвращает возможность падения стрелы в случае неисправности тормоза или обрыва ленты.
Управляемые тормоза бывают колодочные или ленточные нормально замкнутые или нормально открытые.
Управление осуществляется при помощи системы рычагов (механическое управление), а также посредством гидравлического или пневматического привода. В нормально открытых управляемых тормозах при отсутствии усилия на педали или рычаге управления тормоз бывает разомкнут усилием сжатой пружины. При приложении усилия к педали или рычагу тормоз замыкается и производит торможение.
Грузоупорные тормоза автоматически замыкаются весом самого поднимаемого груза. Такие тормоза применяются в механизмах подъема с ручным приводом (ручные тали), а иногда в механизмах с машинным приводом.
Грузоупорные тормоза бывают двух типов: 1) с размыкающимися тормозными поверхностями в процессе спуска груза; 2) с неразмыкающимися тормозными поверхностями.
На рис. 5.19 изображена схема конического грузоупорного тормоза второго типа. Тормоз состоит из конического диска а, закрепленного на валу червяка, второго диска b, снабженного коническим углублением, храповыми зубьями и пятой, которой он упирается в неподвижный корпус с, В этом корпусе закреплена также ось вращения собачки d. При подъеме груза диски а и b вращаются вместе, удерживаемые между собой силой трения, возникающей под действием осевого усилия червяка, а собачка храповика скользит по зубьям, не мешая подъему.
При окончании подъема диски продолжают удерживаться между собой силой трения, а совместному повороту их препятствует храповое устройство. Чтобы опустить груз, необходимо преодолеть силу трения между дисками путем приложения внешнего усилия со стороны привода.
Помимо конических, применяются дисковые грузоупорные тормоза; ими снабжены стандартные электрические тали (тельферы).
Требования к установке тормозов следующие.
1. Установка тормозов на механизмах подъема груза и изменения вылета стрелы. Эти механизмы должны быть снабжены тормозами нормально замкнутого типа, автоматически размыкающимися при включении привода (двигателя). Исключение допускается для механизмов, снабженных фрикционными, кулачковыми и другими управляемыми муфтами включения. Такие механизмы разрешается оборудовать управляемыми (рукояткой или педалью) тормозами нормально замкнутого типа, сблокированными с муфтой включения с целью предотвращения произвольного опускания груза или стрелы.
У грейферных двухбарабанных лебедок с раздельным электрическим приводом тормоз должен быть установлен на каждом приводе. На приводе поддерживающего барабана для улучшения зачерпывания грейфером материала допускается устройство кнопки (педали) для растормаживания механизма при неработающем двигателе; при этом растормаживание должно быть возможным только при непрерывном нажатии машинистом на эту педаль.
При срабатывании электрической защиты или выключении тока в сети тормоз должен автоматически замыкаться даже в том случае, когда кнопка нажата. Педаль для растормаживания поддерживающего барабана установлена, например, на железнодорожных кранах типа КДЭ. При работе этих кранов с грейфером крановщик нажимает на педаль, когда открытый грейфер при опускании уже коснулся материала, по поддерживающие канаты еще не ослаблены. Нажатие на педаль для ослабления поддерживающих канатов производится одновременно с включением механизма замыкающих канатов на подъем, т. е. на закрытие грейфера.
Механизмы подъема груза и изменения вылета кранов, транспортирующих расплавленный металл или шлак, ядовитые или взрывчатые вещества оборудуются двумя тормозами, действующими независимости руг от друга. Эти тормоза должны быть устроены так, чтобы в целях проверки надежности торможения одного из них можно было бы легко снять тормозное действие другого.
Механизмы главного подъема колодцевых, клещевых, стрипперных, а также других специальных металлургических крапов, предназначенных для транспортировки раскаленного металла, должны быть также оборудованы двумя тормозами. При этом раскаленным следует считать металл, извлеченных из нагревательных печей или нагревательных колодцев для последующей обработки его давлением.
Механизмы подъема кранов общего назначения, применяемых также для транс портировки нагретого металла, двумя тормозами не снабжаются.
У механизмов подъема с двумя приводами на каждом из них должно быть установлено не менее чем по одному тормозу. При этом на кранах, транспортирующих расплавленный металл и шлак, ядовитые или взрывчатые вещества, привода должны иметь между собой жесткую кинематическую связь, исключающую самопроизвольный спуск груза при выходе из строя одного из них (см. рис. 2. 3).
У кранов общего назначения, предназначенных для транспортировки обычных грузов, при наличии у механизма подъема двух приводов работа их может производиться раздельно или совместно.
Механизмы подъема электрических талей, предназначенных для транспортировки жидкого металла, ядовитых или взрывчатых веществ, также должны быть оборудованы двумя тормозами. В стандартных талях в качестве второго тормоза обычно используется грузоупорный тормоз.
На всех механизмах подъема с ручным приводом должен устанавливаться автоматически действующий грузоупорный тормоз (см. рис. 5. 19). В случаях, когда на таком механизме требуется установка двух тормозов (транспортировка жидкого металла, ядовитых и взрывчатых веществ), второй тормоз может быть заменен самотормозящей червячной парой.
На механизмах подъема груза и стрелы кранов с машинным приводом применять самотормозящую червячную пару взамен тормоза нельзя, так как при износе она утрачивает способность самоторможения. Госгортехнадзором зарегистрированы случаи падения стрел железнодорожных кранов старых конструкций, механизмы которых были снабжены таким устройством.
У подъемного механизма с пневмо- или гидроприводом вместо тормоза должно предусматриваться устройство (обратный клапан), исключающее возможность опускания груза или стрелы при падении давления в пневмо- или гидросистеме. Такое устройство должно применяться также для механизма выдвижения телескопической стрелы кранов с гидроприводом. Применение у механизмов подъема груза и изменения вылета тормозов постоянно замкнутых (неуправляемых) не допускается вследствие конструктивных недостатков, присущих этим тормозам. Исключение допускается при установке такого тормоза в качестве дополнительного. При этом в расчет должен быть принят только основной тормоз.
Специальным постановлением Госгортехнадзора СССР на находящихся в эксплуатации автомобильных кранах типов К-32 и ЛАЗ-690 постоянно замкнутые тормоза заменены автоматической муфтой-тормозом. Это постановление не распространяется на краны типа АК, имеющие такие тормоза.
Госгортехнадзор СССР также разъяснил (письмо № 13—15г/551 от 4 мая 1972 г. ), что требования владельцу крана по вопросу замены нормально открытых тормозов на стреловых самоходных кранах ранних выпусков (например, К-102, К-123, К-124, К-161) на тормоза нормально замкнутого типа не предъявляются, кроме случая, когда производится реконструкция крана.
При выборе места установки тормоза следует руководствоваться следующим. У механизмов подъема груза и изменения вылета с неразмыкаемой кинематической связью барабана с двигателем в качестве тормозного шкива может быть использована одна из полумуфт соединения двигателя с редуктором, находящаяся на валу редуктора. У механизмов с управляемыми муфтами включения тормозной шкив должен быть скреплен непосредственно с барабаном или установлен на валу, имеющем неразмыкаемую кинематическую связь с барабаном. В обоих случаях при наличии второго тормоза он может быть установлен на валу электродвигателя или на любом валу механизма.
2. Установка тормозов на механизмах передвижения. На механизмах передвижения кранов с машинным приводом тормоза должны быть установлены, если кран предназначен для работы:
на открытом воздухе (башенные, портальные, козловые, стреловые самоходные и мостовые краны);
в помещении — передвигается по пути, уложенному по полу (например, велосипедный кран);
в помещении на надземном рельсовом пути — перемещается со скоростью более 32 м/мин (мостовые и передвижные консольные краны). Тележки кранов при скорости передвижения более 32 м/мин также должны снабжаться тормозом.
Тормоза этих механизмов, кроме автомобильных, пневмоколесных кранов, кранов на специальном шасси автомобильного типа и железнодорожных, должны быть нормально замкнутого типа, автоматически размыкающиеся при включении привода.
На автомобильных и пневмоколесных кранах, а также на кранах, установленных на специальном шасси автомобильного типа, механизмы передвижения могут быть оборудованы нормально открытым управляемым тормозом при условии установки также стояночного тормоза.
Тормоза на механизмах передвижения железнодорожных кранов должны отвечать требованиям Правил Министерства путей сообщения. Для торможения железнодорожных кранов при самостоятельном их передвижении в раме механизма передвижения обычно располагают два колодочных электромагнитных тормоза. Для транспортировки таких кранов в составе поезда они, оборудуются автоматическими тормозами (тормоз Матросова). Эти тормоза срабатывают при разрыве воздушной тормозной магистрали и при открытии крана экстренного торможения.
При движении крана в составе поезда тормозная система механизма передвижения крана отключается путем разъединения ведущей колесной пары от механизма передвижения крана и работают только автоматические тормоза. Кроме того, рама ходовой платформы железнодорожного крана оборудуется ручным тормозом, которым можно затормозить кран в случае длительной остановки или стоянки на уклоне при выключенном механизме передвижения.
3. Установка тормозов на механизмах поворота. На механизмах поворота башенных, стреловых с башенно-стреловым оборудованием и портальных кранов допускается установка управляемых тормозов нормально открытого типа. С применением таких тормозов стрела крана, находящегося в нерабочем положении, самопроизвольно разворачивается по ветру, чем уменьшается ветровая нагрузка на его металлоконструкции.
Тормоз нормально открытого типа должен иметь устройство для фиксации его в замкнутом положении. Такое устройство устанавливается на рычагах или педалях управления тормозом. На механизмах поворота остальных кранов должны быть установлены тормоза нормально замкнутого типа, автоматически размыкающиеся при включении привода.
На автомобильных кранах К-46, КС-2561Д и КС-2561Е, выпускаемых Балашихинским, Дрогобычским и другими заводами, разрешено применение постоянно замкнутых тормозов на механизме поворота (письмо Госгортехнадзора СССР № 06— 13—176/301 от 16 марта 1971 г. ).
Общие требования к тормозам механизмов поворота и передвижения.
На кранах, снабженных контроллерами, электросхемой которых предусмотрена возможность торможения механизмов передвижения или поворота электродвигателем, тормоза могут не замыкаться при отключении электродвигателя аппаратами управления, В этом случае в электросхеме может быть предусмотрена кнопка для наложения или снятия тормоза при нахождении контроллеров в нулевом положении. На механизмах передвижения и поворота, снабженных автоматическими тормозами, допускается оборудование тормоза дополнительным приводом (механическим, гидравлическим, пневматическим) для плавного торможения. В этом случае при отключении электродвигателей аппаратами управления тормоз может не замыкаться. На механизмах передвижения и поворота с ручным приводом тормоз может не устанавливаться.
Основные данные
для проектирования тормозов
Тормозной момент механизмов подъема определяется из условий надежного удержания груза на весу в статическом состоянии с определенным коэффициентом запаса торможения. Коэффициентом запаса торможения называется отношение момента, создаваемого тормозом, к крутящему моменту, создаваемому грузом на тормозном валу и определенному с учетом потерь в механизме:
Тормоза механизмов подъема, если Правилами предусматривается возможность установки одного тормоза, рассчитываются с коэффициентом запаса торможения, принимаемым по табл. 5. 6.
Таблица 5.6 Коэффициент запаса торможения
При наличии на механизме подъема двух и более тормозов (краны, транспортирующие расплавленный и раскаленный металл, ядовитые или взрывчатые вещества) они рассчитываются в предположении, что весь груз удерживается одним тормозом. Коэффициент запаса торможения для этих тормозов должен быть не менее:
1, 25 — при наличии на механизме одного привода с двумя и более тормозами;
1, 25 — при наличии на механизме двух приводов с одним тормозом на каждом приводе;
1, 1 — при наличии на механизме двух и более приводов с двумя тормозами на каждом приводе.
У электрических талей, снабженных двумя тормозами, коэффициент запаса торможения электромагнитного тормоза принимается не менее 1, 25, а грузоупорного 1, 1, Коэффициент запаса торможения тормоза механизма изменения вылета стрелы должен быть не менее 1, 5; при этом статический момент на тормозном валу, создаваемый весом стрелы, противовеса, наибольшего рабочего груза и ветром при рабочем состоянии крана, должен определяться в положении стрелы, при котором момент имеет максимальное значение.
Если на механизм подъема стрелы для снижения динамических нагрузок при торможении установлено два тормоза, то коэффициент запаса торможения одного из них должен приниматься не менее 1, 25, а второго — не менее 1, 1. Наложение таких тормозов должно производиться автоматически. Тормоза механизмов передвижения мостовых кранов, работающих на
открытом воздухе и не снабженных специальными противоугонными устройствами, должны быть рассчитаны на удержание крана (без груза) в неподвижном состоянии при коэффициенте запаса торможения 1, 2 в случае действия на кран ветра, сила которого достигает величины расчетного давления, принимаемого по ГОСТ 1451—65 «Краны подъемные. Нагрузка ветровая», для нерабочего состояния крана.
Тормоза передвижения кранов, работающих на наземных рельсовых и безрельсовых путях, должны обеспечить удержание крана и его грузовой тележки (если кран снабжен такой тележкой) при действии максимально допустимого ветра, принимаемого по ГОСТ 1451—65 для рабочего состояния крана, а также плавную их остановку. При этом плавной остановкой следует считать такую остановку, при которой подвешенный на крюке груз, находящийся на высоте 1 м от уровня земли, отклоняется от вертикали не более чем 0, 25 м. Запас удерживающей силы по ветру для этих кранов рекомендуется принимать равным 1, 6.
Тормоз механизма поворота должен останавливать поворотную часть крана на допустимом пути торможения оголовка стрелы при действии ветра в направлении поворота и допустимого уклона и обеспечивать плавное торможение при отсутствии ветра. Давление ветра принимается по ГОСТ 1451—65 для рабочего состояния крана.
Конструктивные требования к тормозам. Груз, применяемый для замыкания тормоза, должен быть надежно укреплен па рычаге от произвольного смещения или падения. В случае установки для этих целей пружины замыкание тормоза должно производиться усилием сжатой пружины. Пружина должна быть расположена в гильзе или снабжена центрирующим стержнем. Тормоз должен быть защищен от попадания на тормозной шкив влаги или масла.