Ленточный тормоз. Выбор и расчет ленточного тормоза.

В ленточных тормозах тормозной момент создается в результате трения фрикционного материала, прикрепленного к гибкой стальной (см. стали и сплавы) ленте, по поверхности цилиндрического тормозного шкива.

Ленточный тормоз

При практических расчетах ленточных тормозов обычно используются зависимости Эйлера для гибкой нити, позволяющие установить соотношения между максимальным Т и минимальным t натяжениями концов ленты (рис. 1): Т = te^ƒα.

Схема действия сил в ленточном тормозе

Рис. 1

При этом Т = Ре^ƒα/(е^ƒα – 1); t = Р/(е^ƒα – 1), где Р = 2Мт/D — окружная сила; ƒ — коэффициент трения между шкивом и фрикционным материалом; α — угол обхвата тормозного шкива лентой.

Расчет ленточного тормоза

Из этих соотношений тормозной момент, развиваемый ленточным тормозом,

где R = D/2.

Так как коэффициент трения входит в показатель степени экспоненциальной функции, то даже малое его изменение вызывает значительное изменение тормозного момента. Вследствие этого тормозной момент ленточного тормоза отличается неустойчивостью.

В приведенных выше зависимостях Эйлера предполагается, что нить является однородным, абсолютно гибким и невесомым телом и что на всем протяжении прилегания нити к цилиндру обеспечен плотный контакт. Поэтому эти зависимости дают достаточно хорошее совпадение расчетных величин с фактическими только при применении тонкой гибкой стальной ленты. При необходимости проведения утонченных расчетов следует учитывать влияние жесткости ленты.

Ширину ленты В назначают по допустимому давлению [p] (табл. 1):

Действительное текущее давление p (рис. 1) между лентой и шкивом определяют по формуле:

где S — текущее значение натяжения ленты, изменяющееся от минимального натяжения t до максимального Т при изменении угла α₁ от 0 до α. Тогда

Из-за неравномерности распределения давления по дуге обхвата износ фрикционного материала тоже неравномерен. Чтобы более полно использовать фрикционный материал, надо периодически менять концы ленты местами или применять фрикционные накладки в виде отдельных колодок, устанавливаемых с переменным шагом по дуге обхвата: шаг увеличивается от зоны высокого давления к зоне низкого давления.

Толщину стальной тормозной ленты δ определяют расчетом на растяжение по максимальной силе Т (толщину фрикционной накладки при расчете не учитывают). При этом, учитывая концентрацию напряжений (если фрикционный материал укреплен на ленте с помощью заклепочного соединения) и неравномерное распределение напряжений по ширине, расчет ведут по напряжению.

Примеры крепления концов ленты показаны на рисунке 2. Один конец ленты прикрепляют без устройства для подтягивания ленты (рис. 2, а), а второй конец (с минимальным натяжением) снабжают винтовой стяжкой для регулирования зазора ε и подтягивании ленты по мере износа фрикционного материала (рис. 2, б).

Крепление концов тормозной ленты

Рис. 2

Предварительный выбор параметров ленточного тормоза проводят по следующим рекомендациям.

Выбор ленточного тормоза

Табл. 1