Выбор промышленного тормоза — задача критической важности. Недостаточный тормоз может привести к катастрофическому отказу, а слишком большой — к ненужным капитальным затратам и может не обеспечить желаемый контроль. Ключ к точному выбору — в точных расчетах требуемого тормозного момента.
Этот практический гид предназначен для инженеров и техников. Мы проведем вас по простому методу расчета тормозного момента и обсудим важные факторы, помимо формулы, которые обеспечивают выбор наиболее безопасного и эффективного тормоза для вашего применения.
Шаг 1: Соберите необходимые данные о применении
Прежде чем использовать любую формулу, необходимо определить параметры эксплуатации. Для большинства приложений, особенно управляемых электродвигателем, вам понадобятся:
- Мощность мотора (P): Мощность мотора, приводящего систему, измеряемая в киловаттах (кВт).
- Полная нагрузка мотора (n): Угловая скорость мотора при полной нагрузке, измеряемая в оборотах в минуту (об/мин). Это обычно указано на табличке мотора.
- Тип применения: Конкретная задача, которую будет выполнять тормоз (например, основной подъем крана, конвейерная лента, перемещение мостового крана).
Шаг 2: Основной расчет тормозного момента (Mb)
Для машин, управляемых электродвигателем, требуемый тормозной момент можно рассчитать, связав его с полным моментом двигателя и применив коэффициент безопасности. Формула следующая:
Mb = (9550 * P / n) * sf
Где:
- Mb = Требуемый тормозной момент в Ньютон-метрах (Нм). Это значение, которое вы ищете.
- 9550 = Константа, используемая для преобразования мощности в кВт и скорости в об/мин в момент в Нм.
- P = Мощность мотора в киловаттах (кВт).
- n = Скорость мотора в оборотах в минуту (об/мин).
- sf = Коэффициент безопасности (безразмерный).
Шаг 3: Ключевое решение – выбор коэффициента безопасности (sf)
Коэффициент безопасности — наиболее важная переменная в этом уравнении. Он является множителем, который обеспечивает достаточный запас по мощности для обработки пиковых нагрузок, чрезвычайных ситуаций и износа за срок службы. Никогда не используйте коэффициент безопасности 1.0. Правильный коэффициент полностью зависит от требований и критичности безопасности вашего применения.
Рекомендуемые коэффициенты безопасности по области применения
| Тип применения | Рекомендуемый коэффициент безопасности (sf) | Обоснование |
|---|---|---|
| Основной подъемник крана | 1.75 – 2.0 | Высокий риск; должен надежно удерживать груз против силы тяжести. |
| Подъем/поворот крановой стрелы | 1.75 – 2.0 | Высокий риск; аналогично основному подъемнику. |
| Конвейерные ленты (уровень) | 1.50 – 1.75 | Должен преодолеть инерцию и удерживать ленту. |
| Конвейерные ленты (наклонные) | 1.75 – 2.25 | Должен удерживать груз против силы тяжести, повышенный риск. |
| Путешествие портала/каретки | 1.25 – 1.50 | Меньший риск; в основном для замедления и парковки. |
| Лебедки и подъемники | 1.75+ | Высокий риск, особенно при подъеме персонала или ценных грузов. |
Примечание: всегда консультируйтесь с соответствующими промышленными стандартами (например, CMAA, DIN) или специалистом по тормозам, если вы не уверены.
Шаг 4: Объединение всех данных — пример с расчетами
Давайте подберем тормоз для основного подъемника козлового крана.
- Соберите данные:
- Мощность мотора (P) = 30 кВт
- Скорость мотора (n) = 1450 об/мин
- Применение = основной подъемник крана
- Выберите коэффициент безопасности:
- Согласно нашей таблице, подъемник крана требует высокого коэффициента безопасности. Давайте выберем sf = 1,75.
- Рассчитайте:
- Mb = (9550 * 30 / 1450) * 1.75
- Mb = (197.59) * 1.75
- Mb = 345.8 Нм
- Выберите тормоз:
- Теперь вам нужно обратиться к нашей документации по продукту. Вы должны выбрать тормоз с номинальным статическим моментом, который равен или больше 345,8 Нм.
- Например, вы можете посмотреть на наш
Электродвигатель YWZ4-Series с электрогидравлическим приводом барабанного типаи обнаружили, что модель YWZ4-300/50 имеет номинальный момент 400 Нм. Это будет подходящим выбором, так как он безопасно превышает требование.
Шаг 5: Вне чисел — окончательные критерии выбора
Рассчитанный момент — это ваш отправной пункт, а не окончательный ответ. Профессиональный инженер также должен учитывать эти качественные факторы:
Цикл работы и рассеивание тепла
Как часто будет применяться тормоз? Для приложений с высоким циклом, таких как загруженный производственный кран, Тормоз с защитой от отказа часто превосходит по эффективности за счет отличного отвода тепла. Тормозная барабанная система может перегреться в таком сценарии.
Рабочая среда
Будет ли тормоз находиться в пыльной шахте, коррозионном морском порту или в чистом закрытом помещении? Закрытый дизайн Тормоз с высокой нагрузкой подходит для защиты от загрязнений, а для коррозионных сред могут потребоваться специальные покрытия.
Требование к аварийному отключению
Это критическая для безопасности область применения, где тормоз должен включаться при отключении питания? Если да, то вам нужно выбрать пружинный, электроприводной (аварийный) тормоз. Все наши тормоза для подъемников и кранов, такие как Гидравлические отказоустойчивые тормоза серии SH, разработаны с использованием этого принципа.
Ваш партнер по безопасному и надежному торможению
Правильный расчет тормозного момента — основа безопасного проектирования техники. Следуя этому руководству, вы можете уверенно определить требования к моменту для вашего применения.
Однако у каждого проекта есть свои уникальные переменные. Если вам нужна помощь в проверке расчетов или выборе идеальной модели, сочетающей производительность, долговечность и стоимость, наши технические эксперты готовы помочь.