Die Auswahl einer Industriebremse ist eine Aufgabe von entscheidender Bedeutung. Eine unterdimensionierte Bremse kann zu katastrophalen Ausfällen führen, während eine überdimensionierte Bremse eine unnötige Investition darstellt und möglicherweise nicht die gewünschte Kontrolle bietet. Der Schlüssel zur genauen Auswahl liegt in einer präzisen Berechnung des erforderlichen Bremsmoments.
Dieser praktische Leitfaden ist für Ingenieure und Techniker konzipiert. Wir führen Sie durch eine einfache Methode zur Berechnung des Bremsmoments und erörtern die entscheidenden Faktoren über die Formel hinaus, die sicherstellen, dass Sie die sicherste und effektivste Bremse für Ihre Anwendung wählen.
Schritt 1: Sammeln Sie Ihre wesentlichen Anwendungsdaten
Bevor Sie eine Formel verwenden können, müssen Sie die Betriebsparameter definieren. Für die meisten Anwendungen, insbesondere für solche, die von einem Elektromotor betrieben werden, benötigen Sie:
- Motorleistung (P): Die Leistung des Motors, der das System antreibt, gemessen in Kilowatt (kW).
- Motorvolllastdrehzahl (n): Die Drehzahl des Motors bei Volllast, gemessen in Umdrehungen pro Minute (U/min). Dies ist typischerweise auf dem Typenschild des Motors zu finden.
- Anwendungstyp: Die spezifische Aufgabe, die die Bremse ausführen wird (z. B. Hauptkranheber, Förderband, Portalkranfahrt).
Schritt 2: Die Kernberechnung für das Bremsmoment (Mb)
Für Maschinen, die von einem Elektromotor betrieben werden, kann das erforderliche Bremsmoment berechnet werden, indem es mit dem Nennmoment des Motors in Beziehung gesetzt wird und ein Sicherheitsfaktor angewendet wird. Die Formel lautet:
Mb = (9550 * P / n) * sf
Wo:
- Mb = Erforderliches Bremsmoment in Newtonmetern (Nm). Dies ist der Wert, den Sie suchen.
- 9550 = Ein konstanter Wert, der verwendet wird, um Leistung in kW und Drehzahl in U/min in Drehmoment in Nm umzuwandeln.
- P = Motorleistung in Kilowatt (kW).
- n = Motordrehzahl in Umdrehungen pro Minute (U/min).
- sf = Sicherheitsfaktor (dimensionslos).
Schritt 3: Die kritische Wahl – Auswahl Ihres Sicherheitsfaktors (sf)
Der Sicherheitsfaktor ist die wichtigste Variable in dieser Gleichung. Es ist ein Multiplikator, der sicherstellt, dass die Bremse über ausreichend Reserven verfügt, um Spitzenlasten, Notfälle und Abnutzung über ihre Lebensdauer zu bewältigen. Verwenden Sie niemals einen Sicherheitsfaktor von 1,0. Der angemessene Faktor hängt vollständig von den Anforderungen und der Sicherheitskritikalität der Anwendung ab.
Empfohlene Sicherheitsfaktoren nach Anwendung
| Anwendungstyp | Empfohlener Sicherheitsfaktor (sf) | Begründung |
|---|---|---|
| Kranhauptwinde | 1.75 – 2.0 | Hohes Risiko; muss die Last sicher gegen die Schwerkraft halten. |
| Kranluffen/Boom Hoist | 1.75 – 2.0 | Hohes Risiko; ähnlich wie bei der Hauptwinde. |
| Förderbänder (eben) | 1.50 – 1.75 | Muss die Trägheit überwinden und das Band halten. |
| Förderbänder (geneigt) | 1.75 – 2.25 | Muss die Last gegen die Schwerkraft halten, höheres Risiko. |
| Portalkran/Transport | 1.25 – 1.50 | Geringeres Risiko; hauptsächlich für Verzögerung und Parken. |
| Winden & Hebevorrichtungen | 1.75+ | Hohes Risiko, insbesondere beim Heben von Personen oder wertvollen Lasten. |
Hinweis: Konsultieren Sie immer die relevanten Branchenstandards (z. B. CMAA, DIN) oder einen Bremsenspezialisten, wenn Sie sich unsicher sind.
Schritt 4: Alles zusammenfügen – Ein Beispiel
Lassen Sie uns eine Bremse für die Hauptwinde eines Überkopfkrans dimensionieren.
- Daten sammeln:
- Motorleistung (P) = 30 kW
- Motordrehzahl (n) = 1450 U/min
- Anwendung = Kranhauptwinde
- Wählen Sie Sicherheitsfaktor:
- Aus unserer Tabelle erfordert ein Kranhubwerk einen hohen Sicherheitsfaktor. Lassen Sie uns wählen sf = 1,75.
- Berechnen:
- Mb = (9550 * 30 / 1450) * 1,75
- Mb = (197,59) * 1,75
- Mb = 345,8 Nm
- Wählen Sie die Bremse:
- Jetzt würden Sie unsere Produktdokumentation konsultieren. Sie müssen eine Bremse mit einem Nennstatischen Moment wählen, das gleich oder größer als 345,8 Nm.
- Zum Beispiel könnten Sie sich unsere
YWZ4 Serie Elektro-Hydraulische Trommelbremsenund stellen Sie fest, dass das Modell YWZ4-300/50 ein Nennmoment von 400 Nm hat. Dies wäre eine geeignete Wahl, da es die Anforderung sicher übersteigt.
Schritt 5: Über die Zahlen hinaus – Endauswahlkriterien
Das berechnete Moment ist Ihr Ausgangspunkt, nicht Ihre endgültige Antwort. Ein professioneller Ingenieur muss auch diese qualitativen Faktoren berücksichtigen:
Betriebszyklus & Wärmeableitung
Wie oft wird die Bremse betätigt? Für Anwendungen mit hoher Zyklenzahl wie einen stark frequentierten Produktionskran, Ausfallsichere Scheibenbremse ist oft überlegen aufgrund seiner hervorragenden Wärmeableitung. Eine Trommelbremse könnte in einem solchen Szenario überhitzen.
Betriebsumgebung
Wird die Bremse in einer staubigen Mine, einem korrosiven Seehafen oder einer sauberen Innenanlage eingesetzt? Das geschlossene Design einer Schwerlast-Trommelbremse ist ideal, um gegen Verunreinigungen zu schützen, während spezielle Beschichtungen für korrosive Umgebungen erforderlich sein können.
Fail-Safe-Anforderung
Handelt es sich um eine sicherheitskritische Anwendung, bei der die Bremse bei Stromausfall betätigt werden muss? Wenn ja, müssen Sie eine federbetätigte, stromlos freigegebene (fail-safe) Bremse auswählen. Alle unsere Winden- und Kranbremsen, wie die Hydraulische Fail-Safe-Bremsen der SH-Serie, sind mit diesem Prinzip konzipiert.
Ihr Partner für sicheres und zuverlässiges Bremsen
Die korrekte Bremsberechnung ist die Grundlage für ein sicheres Maschinendesign. Indem Sie diesem Leitfaden folgen, können Sie die Drehmomentanforderungen für Ihre Anwendung zuversichtlich bestimmen.
Jedes Projekt hat jedoch einzigartige Variablen. Wenn Sie Unterstützung bei der Überprüfung Ihrer Berechnungen oder bei der Auswahl des perfekten Modells benötigen, das Leistung, Langlebigkeit und Kosten in Einklang bringt, stehen Ihnen unsere technischen Experten zur Verfügung.
