Hamulce cięgnowe

Hamulce cięgnowe – charakteryzują się większą skutecznością hamowania stosujemy, gdy występują duże Mo. Prosta konstrukcja, zwarta budowa.

Wada: zginanie wału pod wpływem naciągu cięgna.

Cięgna – cienka taśma stalowa wyłożona materiałem ciernym. Gdy niewielkie MH – nie ma okładziny.

Obliczanie tych hamulców polega na określeniu MT, niezbędnego do zahamowania bębna, obliczeniu wartości sił w cięgnie oraz obliczeniu siły F jaką należy przyłożyć do końca dźwigni.

 

Wartość MT ustalamy z założenia:

MT = (1,75 ÷ 2,5)M

Gdy będziemy mieli ustaloną średnicę bębna D ( z warunków konstrukcyjnych), możemy określić siłę tarcia T potrzebną do zahamowania bębna.

Rys.4.9 Hamulce cięgnowe: a) zwykły, b) różnicowy, c) sumowy

 

Hamulec zwykły – (rys 4.9a) cięgno współpracujące z bębnem na części jego obwodu (odpowiada to kątowi α).

W cięgnie wyróżniamy:

  • część czynną – nabiegającą na bęben – działa w niej siła F1;
  • część bierną – działa w niej siła F2.

siła F1 > F2

ponieważ część czynna cięgna obciążona jest dodatkowo siłą tarcia wywołaną momentem obrotowym T

Z warunku równowagi:

T = F1 – F2 [I]

Stosunek sił F1 i F2 określa zależność (wzór Eulera). Określa on stosunek napięć w cięgnach:

F1 = F2  m gdzie     [II]

Przyjmujemy α = 180° ÷ 270° (od π do 1,5π  rad)

gdzie:

α – kąt opasania.

Na podstawie wzorów [I] i [II] wprowadzamy zależność między T a F1 i F2.

 

oraz T = F2 ( m – 1) [III]

Wartość siły F potrzebnej do zahamowania wyznaczamy z warunku równowagi sił działających na dźwignię. Wyznaczać je będziemy względem punktu 0, przyjmując kierunek ruchu obrotowego jak na rysunku (rys. 4.9 a, b, c)

 

W hamulcu zwykłym ( rys. 4.9 a) część czynna cięgna zamocowana w punkcie obrotu dźwigni – na dźwignię działają siły: F2 oraz F

Warunek równowagi przyjmie postać:

 

F l – F2 a = 0 [IV]

 

Zalecane przełożenie dźwigni l/a = 3 ÷ 6

 

Gdy zmienimy kierunek ruchu obrotowego, wówczas część czynna będzie pełnić funkcje części biernej i odwrotnie.

Hamulec różnicowy – (rys.4.9b) 

Warunek równowagi dla hamulca różnicowego:

F l + F1 a1 – F2 a2 = 0

stąd:

Po zmianie kierunku ruchu obrotowego:

Hamulec sumowy – (rys.4.9c)

Warunek równowagi dla hamulca sumowego (a1 = a2 = a)

F l – F1 a – F2 a = 0

stąd:

 

Po zmianie kierunku ruchu obrotowego bębna (w stosunku do podanego na rysunku c) wówczas częścią czynną cięgna będzie dotychczasowa część bierna i odwrotnie. 

 

Na podstawie przeprowadzonej analizy hamulców: 

  1. Hamulec zwykły i różnicowy zastosujemy tam, gdzie jest stały kierunek ruchu obrotowego bębna i wału.
  2. W hamulcu różnicowym odpowiednio dobierając długości dźwigni a1 i a2 – regulujemy F (przy niewłaściwej długości tych dźwigni F = 0 lub F< 0 (samo zakleszczanie).

Aby uniknąć samo zakleszczenia spełniamy warunek:

 

  1. Hamulec sumowy (a1 = a2 = a) – siła obciążająca F jest jednakowa dla obydwu kierunków obrotu ale dość duża jej wartość przekreśla zastosowanie tego hamulca.
  2. Przy ruchu dwukierunkowym – hamulec dwuklockowy. 

Hamulce dzielimy na: 

  • zaciskowe;
  • luzowe.

Rys.4.10 Konstrukcja hamulca taśmowego zwykłego: 1 – taśma, 2 – zwalniak, 3 – obciążnik, 4 – dźwignia

Rys. 4.11 Hamulec zwrotny: 1 – śruba, 2 – wał, 3 – bęben, 4 – zapadki, 5 – sworzeń zapadki, 6 – koło zapadkowe, 7 – wieniec koła hamulcowego, 8 – dźwignia hamulca, 9 – taśma hamulca

Dane liczbowe pozyskane są na podstawie danych rynkowych z różnych lat - określają one wartości orientacyjne służące jedynie w cellu nauki,
aby zastosować prawidłowe, zapewnione wielkości, należy używać  aktualnych norm wydanych przez odpowiednią organizację lub instytucję

Może cię interesować także

Hamulce szczękowe wewnętrzne

Hamulce szczękowe wewnętrzne W hamulcu takim szczęki umieszczone są wewnątrz hamulca. Są to hamulce zaciskowe – szczęki odsunięte od bębna dzięki sprężyną. Zadziałanie dzięki siłom włączającym działających na swobodne części szczęk – dociśnięcie szczęk do bębna. Gdy...

Hamulce tarczowe

Hamulce tarczowe Hamulce tarczowe stosowane w samochodach (rys.4.12). Płytki hamulca nie są w tym przypadku wykonywane jako tarcze, ale w postaci nakładek zajmujących część obwodu. Płytki hamulcowe, pokryte okładzinami ciernymi, dociskane są do tarczy hamulcowej...

Hamulce klockowe

Hamulce klockowe   Hamulce klockowe – dzielimy je na jedno- lub dwuklockowe. Moment tarcia na bębnie hamulcowym ma zwrot przeciwny do zwrotu momentu obrotowego. W celu zahamowania bębna MT musi pokonać moment obrotowy i bezwładności hamowanego układu. MT = (1,75...

Klasyfikacja i charakterystyka hamulców

Klasyfikacja i charakterystyka hamulców. Hamulce – to urządzenia służące do zatrzymywania, zwolnienia lub regulacji ruchu maszyn. Najczęściej spotykamy hamulce cierne. Hamulce te działają na podobnej zasadzie jak sprzęgła cierne, lecz ich działanie jest odwrotne,...

Obliczanie przekładni z pasem płaskim

Obliczanie przekładni z pasem płaskim Jako podstawowe przyjmujemy założenia, którymi są: moc P1...

Pasowanie wpustów pryzmatycznych – Połączenia z wpustem pryzmatycznym – informacje ogólne

Pasowanie wpustówPrzykładowe opcje pasowań na zasadzie: stałego otworu   na zasadzie stałego...

Materiały stosowane na sprężyny – Dodatki

Materiały stosowane na sprężynyMateriały przeznaczone na sprężyny dobiera się tak, aby miały...

Niwelowanie odkształceń spawalniczych – Połączenia spawane – Projektowanie połączeń spawanych

Zapobieganie odkształceniom zastosowanie wstępnego odchyleniaSpawanie warstwowe Umieszczenie...

Zalety i wady łożysk tocznych – Informacje ogólne

Zalety łożysk tocznych i ślizgowych     Zalety: mniejsze opory tarcia niż w łożyskach o...

Materiały stosowane na śruby – Dodatki

Materiały stosowane na śruby Materiał Połączenia kd [MPa] Spoczynkowe Półruchowe Ruchowe Stal St5,...

Wady i zalety połączenia stożkowego – Połączenia cierne czopowe stożkowe – informacje ogólne

Połączenia cierne czopowe-stożkowe  Wady i zalety  Zalety:  Zdolność przenoszenia obciążeń...

Odkształcenia elementów łączonych – Połączenia cierne czopowe cylindryczne – projektowanie połączeń

Odkształcenia elementów łączonych Złącze wciskowe Obciążanie złącza wciskowego momentem gnącym ...

Dobór wymiarów łożysk – Projektowanie łożysk

Dobór wymiarów łożysk Zakłada się wymaganą trwałość – np. godzinową dla łożyska Dobiera się typ...

Zabudowa łożysk – Projektowanie łożysk

Zabudowa łożysk oraz luz roboczy Odpowiedni luz roboczy (tym samym odpowiednie obciążenie łożyska)...