Гальмо
 
а б в г д е ж з и й к л м н о п р с т у ф х ц ч ш щ ъ ы ь э ю я
 

Гальмо

Гальмо (від греч.(грецький) tоrmos — отвір для вставки гатить, що затримує обертання колеса), комплекс пристроїв для зниження швидкості руху або для здійснення повної зупинки машини або механізму, а в підйомно-транспортних машинах також для утримання вантажу в підвішеному стані.

  Т. підрозділяються за принципом дії на механічних (фрикційні), гідравлічних і електричних (електромагнітні індукційні і так далі). По конструктивному виконанню робочих елементів розрізняють Т. колодки, стрічкові, дискові, конічні і ін.

  Найбільше вживання в машинах і механізмах (підйомно-транспортні машини, механізми верстатів, залізничні поїзди) знаходять колодки Т. із зовнішніми колодками, розташованими на важелях, що коливаються, зазвичай діаметрально по відношенню до гальмівного барабана. У автомобілях застосовуються колодки Т. з внутрішніми колодками ( мал. 1 ).

  Конструктивні різновиди колодках Т. ( рис . 2 ) визначаються головним чином системою важеля і типом приводу. У механізмах пересування деяких транспортних машин, залізничних вагонів і локомотивів застосовуються колодки рейкові Т., дія яких заснована на притисненні гальмівних колодок до рейок. Ці Т. особливо ефективні при екстреному гальмуванні.

  В стрічковому Т. замість колодок використовується гнучка стрічка, що охоплює барабан, що дозволяє підвищити момент тертя, що зростає із збільшенням кута обхвату. Стрічкові Т. знаходять вживання в механізмах підйому, пересування і повороту підйомно-транспортних машин. До недоліків стрічкових Т. відносяться значне зусилля, що вигинає вал гальмівного барабана, нерівномірність розподілу тиску і зносу фрикційного матеріалу по дузі обхвату більший в порівнянні з ін. Т. вплив зміни коефіцієнта тертя на гальмівний момент.

  В дискових Т. момент тертя створюється в результаті притиснення дисків, що обертаються разом з валом механізму, до закріплених дисків. Дисковими Т. можна набувати високих значень моменту тертя, що зростає із збільшенням числа дисків. Крім того, ці Т. відрізняються компактністю, можливістю відносно легкого захисту їх від довкілля (аж до герметизація). Недоліки — погане відведення тепла від поверхонь тертя, особливо в багатодискових Т. Діськовиє Т. знаходять вживання в різних механізмах транспортних машин, металообробних верстатів.

  Перспективні дискові колодки Т., в яких тертя створюється між торцевими поверхнями диска і притискуваними до диска з обох торців фрикційними колодками, що перекривають лише невелику частину поверхні тертя диска, що забезпечує поліпшення тепловідводу і підвищення терміну служби колодок. Істотна гідність дискової колодки Т. — відносно малий момент інерції диска (в порівнянні з моментом інерції гальмівного барабана колодки або стрічкового Т.), що зменшує навантаження на двигун при пуску механізму і кінетичну енергію, перехідну в теплоту при гальмуванні. Такі Т. особливо ефективні в системах гальмування важких транспортних машин, наприклад вантажних автомобілів.

  В механізмах підйомно-транспортних машин застосовуються грузоупорниє Т., в яких гальмівний момент створюється під дією вантажу, що транспортується. Ці Т. застосовуються як спускові Т. в підйомних і стріловидних лебідках, а також як аварійні Т. в ескалаторах . У вантажопідйомних машинах з ручним приводом використовують так звані безпечні рукоятки (грузоупорниє Т. з храповим механізмом), що запобігають обертанню (розкручування) пріводних рукояток під дією вантажу, що піднімається. За умовами безпеки робіт в деяких машинах і механізмах необхідне вживання так званих швидкісних Т. (обмежувачів швидкості), які не допускають збільшення швидкості руху механізму понад задану, але зупинити механізм і вантаж не можуть. Їх використовують для регулювання швидкості спуску важких вантажів в приводах різних підйомників, конвеєрів, у випробувальних установках і тому подібне Розрізняють декілька типів швидкісних Т.: відцентрові, динамічні (гідравлічні), вихрові (індукційні), порошкові. Наприклад, у відцентровому Т. при збільшенні швидкості руху понад задану зростає відцентрова сила елементів Т., що обертаються, що створює тиск на нерухому частину гальмівного пристрою, внаслідок чого виникає необхідний гальмівний момент.

  Момент тертя, створюваний Т., залежить від зусилля, з яким фрикційні елементи Т. (колодки, стрічка, диски) притискаються до поверхні тертя елементу, пов'язаного з механізмом (барабан, диск), і від властивостей матеріалів пари, що треться. Для збільшення зусилля притиснення в деяких Т. використовується ефект самоторможенія, при якому сила тертя, що виникає між поверхнями, що труться, сприяє додатковому стискуванню цих поверхонь. Для забезпечення малих габаритних розмірів Т. і меншої потужності його приводу з одночасним здобуттям великих гальмівних моментів застосовують фрикційні матеріали, які приклеюють або приклепують до робочих елементів Т.

  Для управління Т. служить привід, який може бути механічним, гідравлічним, пневматичним, вакуумним, електромагнітним електрогідравлічним, електромеханічним і тому подібне При механічному управлінні Т. (зазвичай ручні Т. автомобілів і ін. транспортних машин) зусилля управління передається від важеля або педалі управління до робочих елементів Т. через систему тяги, важелів, шарнірів. При значному видаленні Т. від місця управління механічний привід стає громіздким. Досконаліші гідравлічна система управління Т. (наприклад, в легкових автомобілях і підіймальних кранах) і пневматична система (наприклад, у вантажних автомобілях, автобусах, трамваях, залізничних поїздах, шасі літаків). Пневматичні і електропневматичні системи приводу Т. ( мал. 3 ), в яких основними силовими органами є гальмівні силові циліндри, зв'язані повітряною магістраллю з компресором через кран машиніста, а системою важелів з фрикційними колодками, застосовуються на залізничному рухливому складі (див. Казанцева гальмо, Матросова гальмо ). При електричному приводі Т. використовують спеціальні гальмівні електромагніти постійного або змінного струму, що впливають на систему важеля Т., а також електрогідравлічні або електромеханічні штовхальники, які є пристроями, що складаються з перетворювача енергії з самостійним двигуном і власне штовхальника з штоком, рухомим поступально і сполученим з системою важеля Т. Толкателі Т. нечутливі до перевантажень (дозволяють обмежити хід штока в обох напрямах без небезпеки перевантаження двигуна і елементів штовхальника), дають можливість працювати з великою частотою включень, завдяки чому їх можна використовувати в системах регулювання швидкості руху робочих органів машини. У деяких конструкціях Т. знаходять вживання приводи від короткозамкнутого серводвігателя, сполученого з системою важеля Т. через зубчасту або кривошипну передачі.

  Окрім гальмування, здійснюваного описаними Т., застосовують гальмування електричне і аеродинамічне (наприклад, за допомогою гальмівних парашутів і елементів механізації крила літака), а також гальмування, вироблюване в результаті зміни режиму роботи двигуна машини (наприклад, гальмо-сповільнювач в автомобілі).

 

  Літ.: Александров М. П., Гальмівні пристрої в машинобудуванні, М., 1965; Мащенко А. Ф., Розанців Ст Р., Гальмівні системи автотранспортних засобів, М., 1972; Борисов С. М., Фрикційні муфти і гальма будівельних і дорожніх машин, М., 1973; Крилов Ст І., Іклів Е. Ст, Ясенцев Ст Ф., Автоматичні гальма, М., 1973; Казарінов Ст М., Іноземців Ст Р., Ясенцев Ст Ф., Теоретичні основи проектування і експлуатації автогальм, М., 1968; Гавріленко Б. А., Мінін Ст А., Словников Л. С., Гідравлічні гальма, М., 1961; Іогансон Р. А., Індукторні гальма, М. — Л., 1966.

  М. П. Александров, Ю. До. Есеновський-лашков, Ст Р. Іноземців, Е. Ст Іклів. Під загальною редакцією М. П. Александрова.

Мал. 1. Схема гальма колодки: 1 — барабан; 2 і 4 — колодки; 3 — шарнір; 5 — стяжна пружина.

Мал. 2. Трансмісійне гальмо автомобіля: 1 — гальмівна накладка; 2 — гальмівний барабан; 3 — стяжна пружина; 4 — фланець вторинного валу коробки передач; 5 — колодка; 6 — розтискний кулак; 7 — гальмівний щит; 8 — важіль приводу ручного гальма; 9 — коробка передач.

Мал. 3. Схема гальмівної системи залізничного поїзда: 1 — повітряний компресор; 2 — головний повітряний резервуар; 3 — повітропровід; 4 — кран машиніста; 5 — повітряна магістраль; 6 — гальмівна колодка; 7 — зворотний клапан; 8 — розподільник повітря; 9 — запасний повітряний резервуар; 10 — гальмівний циліндр; А, В, З — основні положення рукоятки крану машиніста (відпустка гальм, нейтральне положення, гальмування).