МАШИНЫ ПОДЪЕМНО-ТРАНСПОРТНЫЕ, ТОРМОЗА МЕХАНИЧЕСКИЕ. МЕТОДЫ РАСЧЕТА

РТМ 24.090.19-76

Издание официальное

РАЗРАБОТАН И ВНЕСЕН Всесоюзным научно-исследовательским проектно-конструкторским институтом подъемнотранспортного машиностроения, погрузочно-разгрузочного и складского оборудования и контейнеров (ВНИИПТмаш)

Директор А. X, Комашенко

Заведующий отделом стандартизации А,С. Оболенский Руководитель темы И.О. Спицына Руководители и исполнители темы:

М_вП. Александров (МВТУ им. Баумана)

Б.Н. Котельников (ВНИИстройдормаш)

ПОДГОТОВЛЕН К УТВЕРЖДЕНИЮ Всесоюзным промышленным объединением *Союзподъемтрансмаш "

Главный инженер В.К. Пирогов

УТВЕРЖДЕН Министерством тяжелого и транспортного машиностроения

ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ распоряжением Министерства тяжелого и транспортного машиностроения от 9 февраля 1976 г. № ГС-002/1086,

©Научно^сподомтельский институт информации по тцмспому итраде|^тмму'машиностро«ни1о, 1979

PTM 24*090.19-76 Стр. 9

Продолжение табл, 2

Материалы фрикционной пары		Коэффициент трения при			JJfWiyC- каемая
Накладки	Шкива или диска	отсутствии смазки	случайном попадании смазки	обильной с маске	ратура, °С
Пластмассы (ПМПЙ W А_0	Чугун	0,22-0*40	6,12-0,15	0,06-0,12	250
1И1Щ l\4talQy
КФ-SNV, К217-В7	Сталь	0,22-0,45	0,15-0,20	-	-
Фибра	Сталь	0,20	0,17	0,12	120
Текстолит	Сталь	0,25-0,30	0,12	0,10	' 150
Металлокера мика:
на медной основе MK-S		0,17-0,25	—	0,08-0,15	300
на железной основе ФМК-8	Чугун	0,16-0,22	—	“	1000
на железной		0,26	-	-	1000
основе ФМК-11
на железной		0,96	-	-	1000
основе
МКВ-60А

3,3. Допускаемые давления для колодочных и Ленточных тормозов при работе без смазки приведены в табл. 3.

Таблица 3 Дтгяийшд л<т<анпя.,1а/. в шодйашьк. дтдчрцк тррм°э^, . kes/cm2

Материалы трущихся поверхностей Тормоза стопорные спускные Сталь или чугун по чугуну ............... 15 10 Сталь по стали ...................... 4 2 Тканая тормозная лента по стали или чугуну ......................................... 6 3 формованный фрикционный материал по стали или чугуну .......................... 8 4 Вальцованный и прессованный фрикционный материал по стали или чугуну 6 3

Crp. 10 PTM 24.090.19-76

Для однодисковых и конусных тормозов, работающих со смазкой трущихся поверхностей, допускаемые давления принимаются по табл. 4.

Для многодисковых тормозных устройств допускаемые давления, приведенные в табл. 4, снижаются на 25-30%. В грузоупорных тормозах с металлической парой трения, работающих в масляной ванне, допускаемое давление принимается не более 3 кгс/см

Таблица 4 Допускаемые значения давлений [о7 в дисковых и конусных тормозах.*кгс/см^

Смазка Материалы трущихся поверхностей отсутствует густая масляная ванна Закаленная сталь по Закаленной стали 3 4 8 Сталь или чугун по чугуну ............... 4 6 8 Сталь по бронзе .............................. Тканые и плетеные фрикционные мате 3 4 5 риалы по металлу ......................... Прессованные, вальцованные материа 3 6 8 лы по металлу .............................. Металлокерамические фрикционные материалы по металлу в зависимости 6 10 12 от типа металлокерамики ............... 8-10 12-15 20-50 Текстолит по стали ......................... 3 4 6

3.4.    В многодисковых тормозах, работающих в масле, количество его, необходимое для образования устойчивой масляной пленки не должно быть меньше 0,07-0,08 см^/сьАс. в целях повышения теплоотвода количество масла следует увеличить до 0,11-0,13 см®/см^,с.

3.5.    Тормозные шкивы рекомендуется изготовлять из стали 35СГ (закалка до температуры 900°С в масле, отпуск при температуре 350°С, твердость НВ 420) или стали 65Г и 65ГЛ (сорбитизация или закалка ТВЧ на глубину 3-4 мм до твердости не менее НВ 350).

Для тормозных шкивов механизмов передвижения и поворота допускается применение чугуна с механическими свойствами не ниже марки СЧ28-48 по ГОСТ 1412-70.

PTM 24.090,19-76 Стр. И

3.6. Крепление фрикционного материала к колодке, ленте, диску должно быть надежным (без снижения надежности по мере износа фрикционного материала), долговечным и обеспечивать быструю сМену накладок. Конструкция крепления не регламентируется.

Одним из способов является крепление накладок термостойким клеем ВС-ЮТ к сменным колодкам. Большое распространение находит крепление фрикционного материала с помощью закладных карманов и крепление латунными или медными заклепками.

4. КОЛОДОЧНЫЕ ТОРМОЗА 4.1, Общие положения,

4,1,1» Значения радиальный установочных зазоров между колодкой и шкивом при расчетах хода рычажной системы тормоза принимаются по табл. 8.

Таблица 5 Радиальные, установочные Зазоры между колодкой и шкивом

Диаметр тормозного шкива, мм 160 200 250 320 400 500 830 800 6, мм 0,8 1.0 1.0 1,25 1,25 1.S 1.S 1,75

4.1.2. Расчет тормозных рычагов ведется по изгибающему

моменту М_г в опасном сечении рычага: и

6 = ОС ~т~    кгс/см²,

W

о

где v/~ момент сопротивления изгибу в опасном сечении, см , оС- динамический коэффициент, учитывающий влияние ударной нагрузки при замыкании тормоза, принимаемый по табл. 6.

Стр. 12 РТМ 24*090.19-76

Таблица 6 Динамический коэффициент оС

Тип тормоза ОС С короткоходовыми электромагнитами переменного тока типа МО-Б ........ С короткоходовыми электромагнитами 2,50 постоянного тока типа МП с длинноходовыми электромагнитами переменного тока ............................ 2,00 С длинноходовыми электромагнитами постоянного тока ........................ 1,50 С электрогидравлическими и электро механическими толкателями и управляемые ................................... 1,25

Материал рычагов - сталь. Допускаемые напряжения па из гиб [б] “ 0,4    •    При расчете осей с учетом динамики замы

кания тормоза запас прочности относительно предела текучести (S должен быть не менее 1,5.

^Т4.1*3. Давления в шарнирах не должны превышать 30 кгс/см^ для сталей 45, 50 и 60 с закалкой до твердости НВ 300-350.

При применении в шарнирах рычажных систем тормозов ме-таллофгоропластовой ленты типа ВИ-1-67 по ВТУ-МФПЛ-66 допускаемые значения удельной работы принимаются по табл. 7.

Таблица 7 о Значения допускаемой удельной работы рУ. кгс.м/см .с

Длительность работы, ч Материал оси 1000 10000 Сталь без термообработки ... .......... 10,в 8,15 Сталь закаленная ........... ............... П.7 8,5

4.1*ч, Л-’ычажная система тормоза проверяется расчетом на жесткость. Мертвый ход рычажной системы с учетом зазоров и упругой деформации элементов не должен превышать 10% хода якоря или штока толкателя.

Стр. 14 РТМ 24.090* 19-76 где JJ ₉ ly - размеры по черт. 3, см;

f - коэффициент трения фрикционной пары (см. табл. 2);

2 - КПД рычажной системы тормоза;

2 - 0,95 - при наличии смазки в шарнирах; 0,9    -    без

смазки.

При расчете пружин тормозов с электромагнитами переменного тока (типа МО-Б) следует учитывать момент от массы якоря магнита, уменьшающий рабочее усилие основной пружины, и соответственно корректировать величину ее расчетного усилия. Усилие вспомогательной пружины принимается Р_в « 2-6 кгс в зависимости от размера тормоза,

4.2.2. Нормальное усилие от давления каждой колодки тормоза на шкив без учета влияния неуравновешенной массы электромагнита

Среднее давление между колодкой и шкивом

р - jf £ [р] кгс/см²,

где /р/ - допускаемое давление, принимаемое по табл. 3;

F - площадь соприкосновения обкладки со шкивом

л-_ WB ру _ло _    2

^F ~~ 360 ^СМ '

где В - диаметр шкива, см;

В - ширина колодки, см;

Р - угол обхвата шкива колодкой принимается в пределах 60-120° (в тормозах с прямыми рычагами - 60-90°). Влияние массы электромагнитов типа МП или МО-Б на величину нормального усилия N мало :и может не учитываться при расчете среднего давления.

4.2*3. Усилие, действующее на ось колодки тормоза

S^N Vf+f* кгс.

Оси колодок и рычагов рассчитываются на изгиб как двухопорные балки, нагруженные равномерной распределенной наг-

PTM 24.090,19-76 Стр. 15

рузкой (значения запаса прочности и материал оси приведены в п. 1.3).

4.2.4. Максимально допустимый установочный зазор между колодками и шкивом

где h - половина максимально допустимого хода штока тормоза, см;

Ь и - плечи рычагов тормоза, см.

4.3. Расчет тормоза с длииноходовым электромагнитом и с мыканием массой груза.

4,3.1. Усилие замыкания тормоза (черт. 4).

Стр. 16 РТМ 24.090.19-76

При приближенных расчетах величиной t²6² можно пренебречь (как малой),

4.3.2. Нормальное усилие от давления на колодку левого рычага при направлении вращения шкива, указанном на черт. 4,

^раВН° А/ ^р* ¹ _т ^Мг (h ⁺

^{, =} Г,-Л? ~ fOliZ

Давление между шкивом и колодкой левого рычага

р = j=r [pj кгс/см²,

где R - площадь соприкосновения обкладки со шкивом, см²; fpj - допускаемое давление между трущимися поверхностями, принимаемое по табл, 3,

4.3.3. Нормальное усилие от давления на колодку правого рычага

_Ггг P,l Mr(lf~fe)

² if+fB ~ flUtZ

Проверка давлений производится по усилию ЛЛ, так как

ы₂ < N_v

4.3*4. Усилие, изгибающее тормозной вал в процессе торможения

AS = S, -5_г = —Vf '+f*    кгс.

Вертикальная составляющая изгибающего усилия

я с rr ^2>*r^fS AS_e = F_rF₂ = -]j-q-    кгс.

Горизонтальная составл-яющая изгибающего усилия

о AJ О

AS _г — Ы,-/»£ =    кгс.

При прямых рычагах плечо = 0 и AS -0.

РУКОВОДЯЩИЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ МАТЕРИАЛ

МАШИНЫ ПОДЪЕМНО-ТРАНСПОРТНЫЕ РТМ 24.090.19-76 ТОРМОЗА МЕХАНИЧЕСКИЕ

МЕТОДЫ РАСЧЕТА    Вводится    впервые

Распоряжением Министерства тяжелого и транспортного машиностроения от 9 февраля 1976 г. № ГС-002/1086 данный руководящий технический материал утвержден в качестве рекомендуемого.

Настоящий РТМ распространяется на механические тормоза подъемно-транспортных машин и содержит расчет основных типов устройств и их основных элементов.

1. ХРАПОВЫЕ ОСТАНОВЫ

1.1. Расчетный случай: собачка упирается в вершину зуба храпового колеса (приведен на черт. 1).

Уравнение прочности по смятию кромок зуба колеса и собачки

кгс/см,

-    ширина кромки зуба, см;

-    линейное давление на кромке, кгс/см;

-    допустимое линейное давление с учетом динамического характера нагружения, принимаемое по табл. 1, кгс/см.

Окружное усилие

р=Ш_ -

1..........Д......-

74045311

PTM 24.090.19-76 Стр. 19

4.5. Расчет тормоза с электрогидравлическим приводом.

4.5.1. Горизонтальное усилие замыкания тормоза Р (черт, б), приложенное к верхнему шарниру тормозных рычагов

* ^мПг fDtl

4.5.2. Необходимое усилие пружины

> - ^Mr^lt ^а

^п fnzI с

Влияние веса подвижных элементов толкателя (поршня и штока) и веса верхнего рычага тормоза не учитывается.

4.5.3. Усилие толкателя

^рт =^РП ~f    ^кгс-

4.6. Расчет трехколодочного тормоза.

4.6.1. Общий тормозной момент М образуется из суммы моментов трения, создаваемых каждой колодкой (черт, 7),

Стр. 2 РТМ 24,090* 19-76

где JJ - внешний диаметр храпового колеса, см;

Z - число зубьев храпового колеса;

/77 - модуль зацепления храпового колеса, см;

М - крутящий момент на валу храпового колеса, кгс*см. Соотношение между шириной зуба б и модулем т определя-

g

ется коэффициентом С = —» принимаемым в зависимости от материала храпового колеса по табл, t с учетом степени точности монтажа. Ширина собачки принимается на 2-4 мм шире зуба храпового колеса.

Значения запасов прочности Н даны для чугуна относитель-

н° £?„, а для сталей - относительно М . вр    ^w    т

Храповой останов

а - схема; б - расчетное положение собачки Черт. 1.

Стр. 4 РТМ 24.090.19-76

где [(jJ - допускаемое напряжение изгиба, определенное пб запасу прочности, принимаемому по табл. 1,

Проверка напряжений в зубе храпового колеса проводится по формулам:

для внешнего зацепления

б4s, f6] кгс/см²;

т³ гС ^{L J}u

для внутреннего зацепления

1.2, В зависимости от конструктивного исполнения собачка храпового останова работает на изгиб и сжатие или на изгиб и растяжение. Механические свойства материала собачки не ниже стали 45-2а(б).

Каждая собачка независимо от их числа в храповом устройстве рассчитывается на полное окружное усилие Р.

Напряжение в расчетном сечениии К — ft собачки (см. черт. 1), работающей на изгиб и сжатие

^ Гб] кгс/см²,

В№ BP ^LJuc

где В - ширина тела собачки в сечении п- ft, см; d¹ - высота сечения tt, см; е - плечо изгиба собачки, см.

Собачка, работающая на растяжение и изгиб, проверяется также по изгибу в сечении Х~Х (см. черт. 1):

Допускаемое напряжение изгиба    определяется    при

запасе прочности ft ^ш 5 относительно предела текучести.

1.3. Ось собачки проверяется на изгиб

б,,~ ——^    Гб1    кгс/см²,

^и 0,1 d^{3    L J} U

PTM 24.000,19-76 Стр. 5

где 8    -    плечо    действия    окружного    усилия,    равное    расстоянию

от центра сечения собачки до заделки оси собачки, см;

й - диаметр оси, см.

Материал оси - не ниже стали 35-2а(б). Запас прочности П « 2,5-3.

1,4, Построение профиля зуба храпового колеса и собачки приведено в приложении справочном.

2. РОЛИКОВЫЕ ОСТАНОВЫ

2,1. Расчет роликовых остановов (черт. 2) ведется по расчетному крутящему моменту

М

где М - номинальный крутящий момент, кгЬ*см;

+ к ^ - коэффициент динамичности, равный сумме коэффициента к yg » учитывающего влияние типа примененного двигателя, и коэффициента к , учитывающего

„ м

влияние типа подъемно-транспортной машины;

Стр. 6 РТМ 24.090.Ш-76

K^g = 0,25 - при электроприводе; 0,4 - при двигателе внутреннего сгорания шестицилиндровом; 0,5 - при двигателе внутреннего сгорания четырехцилиндровом; ^км ⁼ Ь2 - для элеваторов, ленточных конвейеров и грузовых подъемников; 1,4 - для подвесных дорог' и барабанов транспортирующих машин; 2 - для кранов и пассажирских лифтов; ^кт “ 0,65-0,9 коэффициент, учитывающий точность изготовления и монтажа останова. При повышенной точности применяются большие значения,

2.2. Максимальное касательное контактное напряжение в месте контакта ролика со втулкой

Г-0, 142 Л I^мрасу ' ^Е ' ^ т кгс/см²,

V z/Hp Пд<*/_г —^LJ

где z - число роликов (принимаемое обычно в пределах от 3 до 5);

Г - радиус ролика, см; сС - угол зацепления, град;

Е - приведенный модуль упругости материала контактирующих элементов останова, кгс/см^;

£р - рабочая длина ролика, см;

R - радиус отверстия корпуса, см.

Допускаемые контактные напряжения [Т] при линейном контакте роликов для механизмов о малым числом включений

[Г] = (80-120) HRC кгс/см².

N ц - общее число циклов нагружения за срок службы, когда А/ > Ю⁷.

Ролики остановов изготовляются из стали ШХ15 с твердостью HRC 59-63, Для механизмов с малым числом включений применяется сталь У8А с твердостью HRC 60-62. Целесообразно

PTM 24.090.19-76 Стр. 7

использование роликов, изготовляемых подшипниковой промышленностью.

Корпус и втулка изготовляются из сталей ШХ15 (HRC 59-63), 40Х (HRC 48-55), £/10 (HRС 60-64).

Длина ролика £р принимается в пределах (l-4)d ; чаще всего /    = (1,15-1,5) d , где d - диаметр ролика.

Угол заклинивания сС определяется из условия заклинивания роликов в клиновидном пазу, т.е.

oC<Za%cto -f ,

где j? j & / 2 " ^коэФФ^И1*^иенты трения между роликом и рабочими поверхностями корпуса и втулки. При jP ^ ^^ сС <£. 2 J) _у где J3 - угол трения.

Для обеспечения саморасклинивания останова принимают угол ОС = 6-8°. Для проверочных расчетов

гс+й

oc=axccos ——— '

В-Ф

Размер С определяется по зависимости

РАСЧЕТНЫЕ ПАРАМЕТРЫ ТОРМОЗНЫХ УСТРОЙСТВ

3.1.    Исходным параметром расчета тормозных устройств яв

ляется заданная величина тормозного момента М_т (см. РТМ по расчету механизмов кранов РТМ 24.090.28-77 и    РТМ

24.090.29-77).

3.2.    Значения коэффициента трения фрикционных материалов по металлическому элементу трущейся пары приведены в табл. 2.

Стр. 8 РТМ 24.090.19-76

Табпица 2

Зависимость коэффициентов трения скольжения и допускаемой температуры нагрева от материала Фрикционной пары

Маюриалы фрикционной пары		Коэффициент трения при			Допус каемая темпе ратура, °С
Накладки	Шкива или диска	отсутствии смазки	случайном попадании смазки	обильной смазке
	Чугун	0,15-0,20	0,10	0,05-0,08	320
Чугун	Сталь	0,17-0,20	0,12-0,15	0,06-0,08	260 ^
Сталь	Сталь	0,15-0,18	0,10-0,12	0,06*0,08	260
	Бронза	0,18	0,15	0,07-0,10	-
Бронза	Чугун	0,20	0,16	0,05-0,10	150
	Сталь	0,15-0,20	0,12	0,08-0,11	150
Тканая тормозная лента типа А ГОСТ 1198*69	Чугун	0,35-0,40	0,32-0,35	0,10-0,12	200
Тканая тормозная лента типа Б ГОСТ 1198-69	Чугун, сталь	0,32-0,35	0,30-0,32	0,09-0,12	175
Вальцованная лента 8-45-63 ГОСТ 15960-70	Чугун, сталь	0,42-0,45	0,35-0,88	0,12-0,15	220
Вальцованная лента 6КВ-10 ГОСТ 15960-70	Чугун, сталь	0,42-0,48	0,35-0,40	0,12*0,16	220
Холодно формованный на асбестовой основе при каучуковом связующем	Чугун	0,30-0,42	-	-	220
	Сталь	0,32-0,45	-	-	220
Горячеформо-т ванный на асбестовой основе при каучуковом связующем	Чугун	0,30-0,42 0,32-0,43	-	-	240
Асбокартон (да латексе, да бакелите)	Чугун	0,35	-	-	180
	Сталь	0^32	-	-	220
Ретинакс | Чугун		0,30-0,98	-	-	юоо