Барабанға арналған тежегіш таспаны таңдау: ЛАТ-2, ЛАТ-3, ЭМ-1
Подбор тормозной ленты для барабана
Рассчитайте скорость, удельное давление и тепловую нагрузку на фрикционном контакте — инструмент сравнит ленты ЛАТ-2, ЭМ-1 и ЛАТ-3 по ГОСТ 1198/15960 и выберет оптимальный материал по вашим условиям.
Окружная скорость: v = π·D·n / 60000, где D в мм, n в об/мин, v в м/с.
Удельное давление: p = F / (B·L), где F — прижимное усилие (Н), B — ширина ленты (мм), L — длина контакта (мм) = π·D·α/360 при угле охвата α.
Тормозной момент: M = μ·F·D/2·f(α), где f(α) = e^(μα) при ленточном тормозе учитывает эффект самозатягивания.
Тепловая нагрузка трения: q = μ·p·v в Вт/см². Допустимая: для ЭМ-1 ≤ 1.0 Вт/см², для ЛАТ-2 ≤ 1.5 Вт/см², для ЛАТ-3 ≤ 2.5 Вт/см².
| Материал | ГОСТ | Коэф. трения μ | Т_макс, °C | p_макс, МПа | q_доп, Вт/см² | Армирование |
|---|---|---|---|---|---|---|
| ЛАТ-2 | 1198-93 | 0.45–0.60 | +300 | 5.0 | 6.0 | Латунная проволока |
| ЛАТ-3 | 1198-93 | 0.45–0.60 | +300 | 12.0 | 10.0 | Усиленная латунь |
| ЭМ-1 | 15960-79 | 0.39–0.54 | +200 | 2.5 | 3.0 | Вальцованная (без проволоки) |
| ЭМ-К | 15960-79 | 0.39–0.54 | +200 | 2.5 | 3.0 | С латунной стружкой |
УРТ өнім каталогы
РТИ, пластиктер, тығыздағыштар және жетектік белдіктерді өндіру және жеткізу. Екатеринбургтегі қоймадан жіберу.
Фрикциялық тежегіш қалай жұмыс істейді және оны неге есептеу керек
Таспалы тежегіш — жүк көтергіш техникада, экскаваторларда, шығырларда және бұрғылау қондырғыларында ең көп таралған тораптардың бірі. Принципі қарапайым: асбест немесе эластомерлі композиттен жасалған иілгіш таспа болат барабанның айналасына тартылады, ал олардың арасындағы үйкеліс күші айналуды тоқтатады. Бірақ бұл қарапайымдылықтың артында күрделі тепе-теңдік жасырынған: таспа қажетті тежеу моментін беруі керек (жүкті ұстап тұру үшін), қызып кетпеуі керек (әйтпесе байланыстырғыш күйіп кетеді), жүктеме астында езілмеуі және тым тез тозбауы тиіс. Дұрыс материалды таңдау — тежегіштің ауыстырусыз жылдар бойы жұмыс істеуінің кілті.
Жоғарыдағы калькулятор үш маңызды параметрді есептейді: барабанның **шеңберлік жылдамдығын** (м/с), таспадағы **меншікті қысымды** (МПа) және **үйкелістің жылулық жүктемесін** q (Вт/см²). Үш стандартты материалдың әрқайсысы үшін — ЛАТ-2, ЛАТ-3 және ЭМ-1 — сіздің шарттарыңыз рұқсат етілген шектерге сәйкес келетіні тексеріледі. Ең жақсы материал жасыл «Ең жақсы таңдау» белгісімен ерекшеленеді, жарамсыздары — қызылмен. Бұл бұрын ГОСТ 1198-93 және ГОСТ 15960-79 бойынша инженерлік есептеу мен анықтамалықтарды қажет еткен сұраққа бір минутта жауап беруге мүмкіндік береді.
Есептеу физикасы: үш бақылау параметрі
Таңдаудың негізінде үйкеліс теориясынан және тежегіш тораптарына арналған ГОСТ 12.1.044 стандартынан белгілі үш формула жатыр:
1. Шеңберлік жылдамдық: v = π·D·n / 60 000, мұнда D — барабан диаметрі мм-де, n — айн/мин, v — м/с-те. 500 мм барабан үшін 30 айн/мин кезінде v = π·0.5·30/60 = 0.785 м/с аламыз. Жоғары жылдамдық = көбірек жылу ағыны.
2. Меншікті қысым: p = F / (B·L), мұнда F — қысу күші Н-де, B — таспа ені мм-де, L — таспаның барабанмен жанасу ұзындығы мм-де (L = π·D·α/360, α қамту бұрышы кезінде). 800 кгс = 7848 Н күші, 80 мм ені, 240° бұрышы және D=500 мм үшін: L = π·500·240/360 = 1047 мм, p = 7848 / (80·1047) = 0.094 МПа.
3. Үйкелістің жылулық жүктемесі: q = μ·p·v Вт/см²-де. Бұл тозудың басты параметрі. μ=0.5 үйкеліс коэффициенті, p=0.1 МПа және v=1 м/с үшін q = 0.5·0.1·1·100 = 5 Вт/см² аламыз. Егер q материал үшін рұқсат етілген мәннен асып кетсе — таспа тез күйіп кетеді, байланыстырғыш буланады және «глазурь» пайда болады (μ күрт төмендеген жылтыр балқыған бет).
Тежеу моменті (бағалау үшін) мына формуламен есептеледі: M = μ·F·D/2 Н·м-де. Бұл берілген күш пен материал кезінде барабанды ұстап тұратын ең жоғары момент. Таспалы тежегіштің өздігінен тартылуын ескере отырып нақтыланған есептеу үшін Эйлер формуласы қолданылады: F1/F2 = e^(μ·α), мұнда F1 — кіріс тармағындағы күш, F2 — шығыс тармағындағы, α — радиандағы қамту бұрышы.
ЛАТ-2, ЛАТ-3 және ЭМ-1 таспаларының сипаттамалары
Ресей өнеркәсібінде таспа түріндегі үш негізгі фрикциялық материал қолданылады. Олар армирлеу принципімен, рұқсат етілген жүктемелермен және бағасымен ерекшеленеді. Төменде — өндірушілердің паспорт деректері бойынша жиынтық кесте (АО «КВАРТ», ОАО «Саранский завод Резинотехника»):
| Материал | ГОСТ | Үйкеліс коэф. μ | Макс. темп., °C | Макс. қысым, МПа | q рұқс., Вт/см² | Тозу, мм |
|---|---|---|---|---|---|---|
| ЛАТ-2 | 1198-93 | 0.45–0.60 | +300 | 5.0 | 6.0 | ≤ 0.11 |
| ЛАТ-3 | 1198-93 | 0.45–0.60 | +300 | 12.0 | 10.0 | ≤ 0.10 |
| ЭМ-1 | 15960-79 | 0.39–0.54 | +200 | 2.5 | 3.0 | ≤ 0.17 |
| ЭМ-К | 15960-79 | 0.39–0.54 | +200 | 2.5 | 3.0 | ≤ 0.14 |
ЛАТ-2 — жез сыммен арматураланған асбест матасы, сымның диаметрі 0.16 мм-ден кем емес. Армирование жоғары тозуға төзімділікті және үйкеліс коэффициентінің тұрақтылығын қамтамасыз етеді, тіпті +400°C-қа дейінгі қысқа мерзімді қызып кету кезінде де. Орташа жүктемелі кран лебёдкаларына, конвейерлерге, тежегіш барабандарға арналған классикалық материал. Қалыңдығы 4–12 мм және ені 13–200 мм, 50 м-ге дейінгі орамдарда шығарылады.
ЛАТ-3 — жездің жоғары мөлшері бар ЛАТ-2-нің күшейтілген нұсқасы. ЛАТ-2-ден тығыздығының жоғарылығымен және тозуға төзімділігінің артқанымен ерекшеленеді. Рұқсат етілген меншікті қысым 12 МПа (ЛАТ-2-ден 2.4 есе көп), бұл оны маңызды түйіндерде қолдануға мүмкіндік береді: шахталық көтергіштер, бұрғылау қондырғылары, карьерлік техника, 50 тоннадан бастап автокрандар. Бағасы ЛАТ-2-ден шамамен 1.5 есе жоғары.
ЭМ-1 (серпімді материал, феродо) — металлдық арматурасыз вальцаланған резеңке-асбест композиті. Басты артықшылығы — икемділігі: пышақпен оңай кесіледі, кез келген иілу радиусын қамтиды, алғашқы жегусіз барабанға жақсы отырады. Кемшілігі — температура (+200°C) мен қысым (2.5 МПа) бойынша шектеу. Редукторларда, конвейер жетектерінде, шағын лебёдкаларда қолданылады. **ЭМ-К** нұсқасы — жез үгіндісі қосылған дәл сол материал, ресурс 15–20%-ға артады.
Материалды қалай таңдау керек: үш негізгі критерий
«УРТ» АҚ инженерлері мен калькулятор қолданатын таңдау алгоритмі үш сүзгіге негізделген. Материал БАРЛЫҚ үшеуінен бірден өтуі тиіс — егер кем дегенде бір критерий асып кетсе, лента тез істен шығады.
1-сүзгі. Қысым. Есептелген p материалдың p_макс мәнінен аз болуы керек. 10–20%-ға асып кету қысқа мерзімді шыңдар үшін рұқсат етіледі, бірақ тұрақты жұмыс кезінде лента барабанға «батып» кетеді, серпімділігін жоғалтады және тез жарылады. ЭМ-1 үшін p > 2.5 МПа болғанда, бірнеше сағат жұмыстан кейін материалдың айқын пластикалық деформациясы орын алады.
2-сүзгі. Жылдамдық. Шеңберлік жылдамдық v ≤ v_макс. Жоғары жылдамдықтарда (> 15 м/с ЭМ-1 үшін, > 20 м/с ЛАТ-2 үшін) аэродинамикалық байланыстың үзілуі, тұрақсыз үйкеліс және абразия арқылы жылдам тозу пайда болады. Өте жоғары жылдамдықтар үшін (> 25 м/с) ленталық тежегіштер мүлдем қолданылмайды — мәжбүрлі салқындатуы бар дискілі немесе барабанды тежегіштер қажет.
3-сүзгі. Жылулық жүктеме q. Бұл тежегіш ленталардың басты «жауы». q > q_доп болғанда, лентадағы байланыстырғыш (смола немесе каучук) деградация нүктесінен жоғары қызады, жану басталады, μ күрт төмендеген «шынытәрізді» жылтыр бет пайда болады — тежегіш жұмысын тоқтатады. Салыстырыңыз: периодты тежеуі бар стандартты лебёдка үшін q = 3–4 Вт/см² жеткілікті, ал барабаннан жүкті үздіксіз түсіру үшін q_доп = 10 Вт/см² болатын ЛАТ-3 қажет.
Жұмыс режимінің таңдауға әсері
Тежегіштің жұмыс режимі жылулық тепе-теңдікке, демек, материалға қойылатын талаптарға да сыни әсер етеді. Калькуляторда әртүрлі коэффициенттері бар үш типтік режим қолжетімді:
| Режим | Жүктеме коэф. | Жылулық режим | Типтік мысалдар |
|---|---|---|---|
| Периодты (stop-start) | × 1.0 (базалық) | Барабан циклдар арасында суып үлгереді | Кран лебёдкалары, экскаваторлар, манипуляторлар |
| Үздіксіз (жүкті түсіру) | × 1.5 (жоғарылатылған) | Тұрақты қызу, жылу шығарылып үлгермейді | Тау-кен шахталық көтергіштер, жүкті троспен ұстап тұру |
| Авариялық (қысқа циклдар) | × 0.7 (төмендетілген) | Күрт импульстер, негізгі уақыт — суу | Тұрақ тежегіштері, машиналарды авариялық тоқтату |
Үздіксіз режимде суу үшін үзілістердің болмауына байланысты жылулық жүктеме есептелгеннен 1.5 есе жоғары деп саналады. Бұл көбінесе сол күш үшін қымбатырақ ЛАТ-3 алуға немесе белдіктің енін ұлғайтуға мәжбүрлейді. Кері әсер — авариялық режим: онда тежегіш секундпен жұмыс істейді және үлкен үзілістермен, сондықтан қоры бар арзанырақ материалды пайдалануға болады.
Тежегіш белдігін таңдау кезіндегі типтік қателіктер
«УРТ» АҚ инженерлері клиенттермен 15 жыл жұмыс істеу барысында тежегіш белдіктерінің жылдар емес, апталар ішінде жарамсыз болып қалатын ондаған жағдайларға тап болды. Оңай болдырмауға болатын ең жиі кездесетін төрт қателік:
1-қателік. Жылуды ескермей диаметр бойынша таңдау. Жиі кездесетін логика: «менің барабаным 500 мм — ең арзан белдікті аламын 80 мм». Тәжірибеде 1000 кгс күшпен және жүкті үздіксіз түсіру кезінде тіпті ЛАТ-2 20 минут ішінде қызып кетеді. Шешім — қысым бойынша ғана емес, калькулятор арқылы жылулық жүктеме q-ны әрқашан тексеру.
2-қателік. ЛАТ-2-ні ЭМ-1-ге «арзанырақ болғандықтан» ауыстыру. ЭМ-1 шынымен де ЛАТ-2-ден 1.5–2 есе арзан, бірақ оның рұқсат етілген шектері қысым бойынша 2 есе төмен және жылулық жүктеме бойынша 2 есе төмен. 1500 кгс лебедка үшін ЭМ-1 ЛАТ-2-нің 3 жылының орнына бір ай қызмет етеді — үнемдеу күмәнді.
3-қателік. Барабанның тозуын елемеу. Тіпті дұрыс таңдалған белдік тез істен шығады, егер болат барабанда ойықтар, сызаттар немесе ескі белдіктен қалған наклеп болса. Жаңа белдікті орнатпас бұрын барабан токарлық станокта кедір-бұдырлығы Ra ≤ 3.2 таза металл бетіне дейін өңделуі керек.
4-қателік. Тым аз ені. Материалды үнемдеу үшін инженерлер кейде барабанның жұмыс бетінен ені кіші белдік орнатады. Нәтижесі — қысымның жиектерде шоғырлануы, жергілікті қызып кету және жиектердің тез тозуы. Белдіктің ені кем дегенде барабанның жұмыс бетінің еніне тең немесе 5–10 мм тарырақ болуы керек, бірақ одан көп емес.
Тежегіш белдігі сәйкес келмеген жағдайда: баламалар
Калькулятор белдіктің ешбір материалы жұмыс режиміне шыдас бермейтін жағдайлар үшін «сәйкес келмейді» деп дұрыс көрсетеді. Бұл мүлдем басқа тежегіш түрі қажет екендігінің сигналы:
Желдетуі бар дискілі тежегіштер. Жоғары жылдамдықтарда (> 15 м/с) және іске қосылу жиілігі жоғары болғанда белдікті тежегіш түбегейлі шыдай алмайды — жылуды мәжбүрлі ауамен суытылатын радиалды-перфорацияланған диск арқылы тарату қажет.
Гидравликалық ретардерлер. Ұзақ уақыт ұстап тұру немесе баяулату үшін (мысалы, карьерлік самосвалдарда еңістерде) сұйықтықты тежегіш-баяулатқыштар қолданылады, онда кинетикалық энергия май жылуына айналады және одан әрі радиатор арқылы суытылады.
Май ваннасындағы көп дискілі тежегіштер. Ауыр құрылыс техникасына арналған классика: бірнеше диск пакеті май ішінде жұмыс істейді, ол салқындатуды және бір мезгілде майлауды қамтамасыз етеді. Кіші габариттерде орасан зор жылулық жүктемелерге жол береді.
Егер калькулятор сіздің жағдайыңызда «сәйкес келмейді» деп көрсетсе — «Инженермен кеңес» түймесін басыңыз. Біздің технолог балама нұсқаны ұсынады: күшейтілген материал (ЛАТ-3), таспа енін ұлғайту немесе колодкалы тежегішке көшу. Сыни жағдайларда жүк көтергіш машиналардың тежегіш құрылғыларын таңдау жөніндегі нұсқаулық (РД 10-112-5-97) бойынша жүктемелерді қайта есептеу арқылы тежегіш торабын қайта жасау қажет болуы мүмкін.
Жиі қойылатын сұрақтар
🔥 Есептеу бойынша көмек керек пе?
15 минут ішінде ең тиімді бағаны алыңыз