تحقیق ترمز های غلتکی

) ظرفیت نیرو:

(d) مقدار اندازه (s) که باعث می شود ترمز خود به خود قفل کند.

داریم: سرعت 250rpm  است.a=500mm   c=150mm   s=25mm   r=200mm   w=60mm   =270

راه حل:

a) در مسائل استفاده از Eq. (13.45) ما داریم:

F1 = wrpmax = (0..06)(0.2)(375) = 4.5kN

با بکار بردن Eq. (13.44)

 F=

بنا بر این معادله Eq.(13.42) ارائه میدهد که T = (4.5-1.095)(0.2) = 0.681 kN. m.

b) با معادله Eq. (13.46) داریم:

C) از معادله1.15)  Eq .( داریم:

d) با استفاده از معادله13.46) Eq. ( ما داریم Fa = 0 برایs=150(1.095)/4.5=16.5mm

تفسیر: ترمز خود قفل شونده است اگر s>36.5mm باشد.

- ترمز های غلتکی با کفشک کوتاه

این ترمز شامل کفشک کوتاه است که بر روی یک غلتک گردان توسط یک اهرم فشار داده شده است. طرح شماتیک این ترمز در شکل 20-13 ارائه شده است. از آنجایی که بعنوان کفشک نسبتاً کوچک است، توزیع فشار یکنواخت می تواند بین غلتک و کفشک صورت بگیرد به دنبال آن نیروی نرمال و نیروی اصطکاک بر مرکز محل تماس داده شده و بر آن اثر می کند. سطح طراحی شده A برای کفشک از حاصلضرب پهنای آن در طول وتر ترسیم شده روی آن تحت کمان  و به میزان شعاع غلتک بدست می آید. براساس شکل این طرح، داریم،  و نیروی نرمال وارده بر کفشک برابر است با:

از قبل داریم:

نیروی نرمال = Fn

حداکثر فشار بین غلتک و کفشک = Pmax

شعاع غلتک = r

زاویه برخورد =  

پهنای کفشک = w

مقدار نیروی اصطکاک برابر با f Fn است. مجموع گشتاورهای حول نقطه O برای یک نمودار ایستایی در غلتک از مجموع ظرفیت و توان گشتاور برای ترمزگیری بصورت زیر بدست می آید.

< >T = f Fnr کمیت f نشان دهنده ضریب اصطکاک است. اکنون اهرم را بصورت ایستا و پایدار در نظر می گیریم با احتساب گشتاور های حول A داریم:

مطالب قبلی در ارتباط نیروی محرکه بشرح زیر است:

< >که در آن b , a و c نشان دهنده فواصل در شکل 20-13 هستند. < >ترمزهای قفل شونده خودکار و دارای نیروی خودکار برای ترمزی با جهت چرخش نشان داده شده در شکل، گشتاور نیروی اصطکاک برای اعمال نیرو کفشک و غلتک بکار می رود این امر سبب تحریک شدن خودکار می شود. اگر b=fc یا bترمز قفل شونده خودکار نیاز به کفشک برای تماس با غلتک دارد تا بتواند غلتک را در خلاف جهت چرخش بارگذاری کند. ویژگی نیروی خودکار مفید است اما تأثیر قفل شوندگی خودکار معمولاً نامطلوب و غیر قابل انتظار است. برای اطمینان از عملکرد بهتر تأثیر نیروی خودکار در برابر قفل شوندگی خودکار، مقدار b باید حداقل 25-50% بیشتر از fc باشد. توجه کنید که اگر چرخش غلتک ترمز خلاف جهت آنچه در شکل 20-13 نشان داده شده باشد علامت fc در رابطه (49-13) مشخص شده و ترمز دارای نیروی خودکار می شود. همین طور اگر محور در طرف دیگر مسیر عملکرد f Fn باشد. چنانکه توسط خط چین در شکل نشان داده شده نیروی اصطکاک برداشته شدن از روی کفشک دارد. در این حالت دارای نیروی خودکار نمی باشد. هر دو وضعیت محور بحث شد که اگر جهت چرخش معکوس شد، محور نیز معکوس می شود.

مطالعه مورد 13-2 طرح ترمز از یک ماشین برش با سرعت بالا:

یک ترمز با کفشک کوچک در یک drum استفاده شده است که توسط تغییر مرکزی یا شفت با سرعت بالا کلید می شوند که در شکل 13.9 نشان داده شده است. قرقره راه اندازی شده با آن تغییر کلید می شود برای جزئیات  رجوع شود به مطالعه نمونه 13-1 . نیروی تحریکی Fa را تعیین کنید.

فرضیات: مواد کفشک ترمز با آسبست مدل سازی شده است این drum ازآهن ساخته شده است. لاستیکهای آستر در مقابل سطح صاف drum خشک کار میکند.

داریم. شعاع drum: r=3in . T=2701b.in.. گشتاور a=12in.   b=1.2in.   d=2.5in.   w=1.5in., در جدول 13.11 pmax=200psi   ,   و p=0.35

عوامل لازم کفشک خود تحریک شونده باشد

راه حل: نیروی نرمال در حال استفاده ازEq.(13.48) بدین صورت است.

زاویه ثابت با معادله Eq.(13.47) بکار میرود و بنابر این:

نیروی تحریکی از معادله Eq.(13.49) با d=c به شرح زیر بدست می آید:

تفاسیر= در حالیکه  <45 ترمزdrum با کفشک تو یک تقریب زده میشود.

یک مقدار منفی Fa به مفهوم ترمزی است که خود انرژی دهنده است که این عامل ضروری است.

طراحی یک ترمز Drum کفشک طویل :

یک ترمز کفشک بلند با یک مکانیسم تحریک شده که یک نیروی را استخراج می کند تعیین کنید .

(a) ماکزیمم فشار          (b) گشتاور ظرفیتهای نیرو

شکل 13.22 مثال 13.8

تصمیم طراح : آستر یک آزبست قالبی بوده که دارای ضریب اصطکاک f=0.35 و عرض w=75mm است .

راه حل : زاویه تماس  یا  رادیان است از ژنومتری  است بنابراین

به صورتی که     

(a) در میان استفاده از معادله (13.53)

با بکاربردن معادله (13.55) ما بنابراین داریم

() با استفاده از معادله (13.57)

با معادله (1015) نیروی مرتبط بدین صورت است .        

14-13- ترمزهای غلتکی دارای کفشک بلند

وقتی زاویه تماس بین کفشک و غلتک حدود 0 45 یا بیشتر باشد، روابط کفشک کوتاه دارای نتایج نادرست و همراه با خطا خواهند بود. اکثر ترمزهای کفشکی می تواند زاویه تماسی 0 90 یا بیشتر داشته باشند. بنابراین برای این حالت تحلیل دقیق تری لازم است. مسأله اصلی مربوط به تعیین توزیع فشار است. تحلیلی که شامل اثرات انحراف است. پیچیده بوده و در اینجا قابل طرح نیست. در این حالت از فرض ساده سازی استفاده می کنیم: فشار مستقیماً بر حسب فاصله از محور کفشک تغییر می کند. این امر معادل با آن است که بگوییم سایش و تماس دقیقاً محصول فشار و سرعت است.