|
|
К устройствам, служащим для
удержания груза в подвешенном состоянии, относят остановы, которые не
препятствуют подъему груза и исключают возможность его самопроизвольного опускания
под действием собственного веса. Как самостоятельное тормозное устройство
остановы применяют редко; обычно они являются сборочной единицей тормозных
устройств.
Остановы бывают храповые и фрикционные.
Храповые остановы. В грузоподъемных машинах в основном
применяют храповые остановы ( 7.1). Эти остановы состоят из храпового колеса
/, закрепленного на валу 2 механизма, и собачки 3, ось 4 которой установлена
на неподвижных элементах механизма. Собачка входит в зацепление с храповым
колесом, задерживая его движение, а следовательно, и движение механизма в
сторону опускания (), не препятствуя движению в сторону подъема. Для
опускания груза собачку необходимо вывести из зацепления с храповым колесом.
Местом установки храпового механизма обычно является быстроходный (приводной)
вал привода с наименьшим крутящим моментом. Однако вследствие конструктивных
особенностей некоторых грузоподъемных механизмов (например, литейные
двухбарабанные краны) храповое соединение в ряде случаев установлено на
промежуточных валах или непосредственно на валу барабана. Наиболее опасным
для элементов останова (следовательно, и расчетным) является положение
собачки, упирающейся в вершину зуба храпового колеса
Большие значения коэффициента принимают для храповых
устройств, работающих в напряженном режиме со значительными ударными
нагрузками, и при высокой точности монтажа, обеспечивающей соприкосновение
зубьев по всей ширине. Ширину собачки принимают на 2—4 мм больше ширины зуба
храпового колеса для компенсации возможных неточностей монтажа.
При внутреннем зацеплении зубья храпового колеса
оказываются значительно прочнее зубьев колеса с внешним зацеплением
вследствие увеличения размера а до 3т.
Собачку храпового соединения изготовляют только из стали.
Для обеспечения надежной работы соединения собачка прижимается к храповому
колесу пружиной ( 7.2, а) или весом специального груза ( 7.2, б). Ось
вращения собачки устанавливают таким образом, чтобы угол, образованный
линиями, проведенными от оси колеса и оси собачки в точку контакта собачки с
колесом, составлял 90°.
Рабочая сторона зуба колеса, упирающаяся в собачку,
выполнена плоской. Профилирование зубьев храпового колеса и размеры храповых
колес и собачек регламентируют РТМ 24.090.19—76 «Машины
подъемно-транспортные. Тормоза механические. Методы расчета НИИИнформтяжмаш,
1978). Собачка при вращении храпового колеса в направлении, соответствующем
подъему груза, свободно скользит по наклонным поверхностям зубьев. Если
направление вращения колеса изменится на противоположное, то собачка,
упираясь в верхнюю кромку колеса, соскользнет во впадину и прижмется к
рабочей грани зуба торцовой поверхностью, создавая необходимый упор. Анализ
сил, действующих в храповом соединении, показывает, что такое движение
собачки во впадину возможно только в том случае, если угол между рабочей
гранью зуба колеса и радиусом, проведенным в вершину зуба, больше угла трения
собачки по зубу храпового колеса. Обычно этот угол ф (см. 7.1, б)
принимается равным 20°.
Форма собачки может быть такой, что она будет испытывать
напряжения сжатия или растяжения (см. 7.1, а), а вследствие криволинейной
формы она будет изгибаться. Расчет собачки ведут на сложное сопротивление при
положении собачки, упирающейся концом в кромку зуба колеса
При вращении храпового колеса в сторону подъема к собачке,
постоянно прижимаемой к его зубьям при работе храпового соединения, возникает
характерный шум. Для уменьшения уровня шума применяют бесшумные собачки, в
которых специальное устройство благодаря силе трения отводит собачку от
храпового колеса при движении механизма в сторону подъема. Например, на 7.3.
а собачка 4 соединена с хомутом 3, прижимающимся к валу механизма усилиями
пружин 2. При вращении вала в сторону подъема хомут 8 под действием силы
трения стремится также повернуться в эту сторону и отвести собачку от зубьев
храпового колеса /. При вращении вала в сторону опускания хомут принудительно
вводит собачку в зацепление с зубом храпового колеса.
Представленная на 7.3, б бесшумная собачка 6 соединена с
храповым колесом посредством планок 7, соединенных пружиной 8. На концах
планок закреплены сухарики 9, скользящие по кольцевым канавкам на торцах храпового
колеса 10. При вращении в сторону подъема планки под действием силы трения
отводят собачку or храпового колеса до упора 5. При вращении в сторону
опускания собачка вводится планками в зацепление. При проектировании
бесшумной собачки такой конструкции необходимо правильно установить
соотношение плечей рычагов б и 7, а также выбрать место установки упора 5,
так как возможно такое сочетание размеров, которое приведет к заклиниванию
сухариков 9 в канавках храпового колеса.
Работа храпового соединения характеризуется резким,
ударным соединением собачки с зубом храпового колеса и мгновенной остановкой
груза. Для уменьшения динамических нагрузок при работе храпового соединения
иногда устанавливают на одно храповое колесо несколько собачек, расположенных
так, что они входят в соединение с зубом не одновременно, а со сдвигом на
долю шага. Тогда при прекращении вращения на подъем храповое колесо не
успевает приобрести высокой скорости, и соединение собачки с зубом колеса
происходит со значительно меньшим ударом. Независимо от числа собачек, каждую
из них рассчитывают на полное окружное усилие N.
Роликовые остановы. Эти остановы относятся к фрикционный,
так как их действие основано на использовании силы трения, и являются
наиболее совершенными механизмами, обеспечивающими безударное приложение
нагрузки при минимальном угле холостого хода, предшествующем заклиниванию.
Роликовый останов ( 7.4) имеет корпус 1, втулку 2 и заложенные в клиновые
пазы ролики 3. При вращении втулки 2 против часовой стрелки (при неподвижно зафиксированном
корпусе 1) ролики увлекаются силой трения в наиболее широкую часть клинового
паза, что обеспечивает свободное вращение втулки 2 (следовательно, и вала
механизма) относительно корпуса 1. При перемене направления вращения ролики
увлекаются в узкую часть клинового паза, что приводит к заклиниванию роликов
в пазу и остановке втулки. Для более быстрого заклинивания роликов в
конструкцию останова включены пружины 5 и штифты 4, отжимающие ролики в угол
паза.
Корпуса и втулки остановов изготовляют из сталей ШХ15 (HRC
59—63), 40X (HRC 45—55), У10 (HRC 60—64). В качестве роликов обычно
используют ролики, изготовленные подшипниковой промышленностью из стали ШХ15,
У8 или У8А (HRC 55—62). Допускаемые контактные напряжения (МПа) при выполнении
деталей останова из указанных сталей принимают по зависимости [т] = (8,0—
12,0) HRC.
|