Gépészet | Gépgyártástechnológia » Fékek I

Veszprémi Egyetem Gépszerkezettan-II Fékek 1 Fékek-1 1 Géptan Tanszék Veszprémi Egyetem Gépszerkezettan-II Tartalomjegyzék Meghatározás Működési elvek Működtetés szerinti csoportosítás Pofás fékek alapvető konstrukciói Egypofás fék vizsgálata Kétpofás fék vizsgálata Pofás fék ellenőrzése hőterhelésre Dobfék Tárcsafék 2 Géptan Tanszék Veszprémi Egyetem Gépszerkezettan-II Géptan Tanszék Meghatározás Olyan y összetett g gépelemek, p , melyek y feladata: Gépek, alkatrészek nyugalmi állapotának fenntartása Ezek a rögzítő fékek fenntartása. fékek. Gépek, alkatrészek mozgásának lassítása. Ezek a lassító vagy szabályozó fékek fékek. Fékek jelentősége 3 Veszprémi Egyetem Gépszerkezettan-II Géptan Tanszék Fékek működési elvei Súrlódás (leggyakoribb rögzítésre és lassításra is jó) (leggyakoribb, jó). Közegellenállás (lassításra jó jó, rögzítésre nem jó) jó).

Elektromágneses kölcsönhatás (lassításra jó jó, rögzítésre nem jó) jó). Alapállapot szerinti csoportosítás Nyitott fékek (fékhatás külső beavatkozásra). Pl gépkocsi Pl. é k i lassító l ító fék fék. Zárt fékek (fékhatás megszüntetése külső b beavatkozásra). tk á ) Pl. Pl emelőgépeken. lő é k 4 Veszprémi Egyetem Gépszerkezettan-II Géptan Tanszék Működtetés szerinti csoportosítás p Kézi működtetésűek (segédenergia nélkül). G Gépi működtetésűek ((segédenergiával). ) Hidraulikus Pneumatikus Elektromágneses Konstrukció szerinti csoportosítás Pofás Szalagos Kúpos p Lemezes 5 Veszprémi Egyetem Gépszerkezettan-II Géptan Tanszék Pofás fékek alapvető konstrukciói Egypofás fék 6 Hárompofás fék Veszprémi Egyetem Kétpofás fék rögzített ö ít tt pofákkal fákk l 7 Gépszerkezettan-II Géptan Tanszék Kétpofás fék lengő pofákkal Veszprémi Egyetem Gépszerkezettan-II

Külső-belső Külső belső pofás fék 8 Géptan Tanszék Veszprémi Egyetem Gépszerkezettan-II Géptan Tanszék Egypofás fék vizsgálata Alkalmazás: kis fékezőnyomaték igény esetén, mert a tengelyt hajlítja. Méretezéshez ismerni kell,, hogy gy a szükséges g fékezőnyomatékot mekkora erővel tudjuk létrehozni. Keressük: Ff=Ff((Mfmax)) 9 Veszprémi Egyetem Gépszerkezettan-II Géptan Tanszék Mfmax ismert. Ff=? Levezetés a táblán! (a    c) 2  M f max Ff   b D 10 Veszprémi Egyetem Gépszerkezettan-II Ha a forgásirány ellentétes ellentétes, akkor a súrlódási erő nyomatéka előjelet vált. Ekkor: (a    c) 2  M f max Ff   b D Ha ac , akkor Ffazaz nem kell k ll fék fékezőerő ő őa fékezéshez. A fék önzáróvá válik Ez az állapot válik. kedvezőtlen, ezért el kell kerülni. Önzárás elkerülhető, ha c=0. 11 Géptan Tanszék Veszprémi Egyetem

Gépszerkezettan-II Géptan Tanszék Kétofás fék vizsgálata Alkalmazás: nagyobb fékezőnyomaték igény esetén. A tengely g y hajlítása j elkerülhető a méretek célszerű megválasztásával. Önzárás elkerülése érdekében a súrlódási erő hatásvonala átmegy a fékkar forgástengelyén. A fékhatás független a forgásiránytól forgásiránytól. 12 Veszprémi Egyetem Gépszerkezettan-II Géptan Tanszék Feltevés: a tengely nincs hajlítva, j , azaz Fn1=Fn2 és Fs1=Fs2. E feltevésből a méretekre kapunk majd összefüggést. Mfmax ismert. Ff=? ? 13 Veszprémi Egyetem Gépszerkezettan-II Géptan Tanszék A maximális fékezőnyomaték ismeretében számítható a fékpofák és tárcsák közötti szükséges nyomóerő ( és D is ismert). ) Mfmax  Fs D   FnD  Fn  Mfmax (1)  D Fn és Ff között a karok egyensúlyi egyenletei teremtenek kapcsolatot. Az 1, 2, 3 jelű karokra 3 nyomatéki egyenlet írható

fel. 1 1-es k karra: M ( A)  0 14 Fk b  Fna  0  a F k  F n b (2) Veszprémi Egyetem Gépszerkezettan-II Géptan Tanszék A 2-es 2 es és 3-as 3 as karokra együtt: M ( B)  0 Ff f  Fna  Fk ( b  x)  0 (3) 3-as karra: M ( C)  0 F f d  F k c  0  c Ff  Fk  d (4) Az 1., 2 és 4 egyenletből meghatározható az Ff=Ff(Mfmax) függvény. c a c Ff  Fk   Fn  d b d 15 a c Mfmax f Ff   b d  D Veszprémi Egyetem Gépszerkezettan-II Az 3 3. egyenletből a méretek közötti összefüggést gg kapjuk. pj Ezt kell betartania, ha azt akarjuk, hogy a t tengely l ne llegyen hajlítva. Géptan Tanszék c b Fk  f  Fk  a  Fk ( b  x)  0 d a c f c f  b d  ( b  x) d  0 x  d x kifejezhető a kiinduló geometriai méretekkel, és így: x  gsin  c f gsin   d c g d f

sin  Az állítócsavar, azaz  változtatásával elérhető, hogy a gyártási á tá i é és szerelési lé i pontatlanságok t tl á kh hatását tá át kiküszöböljük. kikü öböljük 16 Veszprémi Egyetem Gépszerkezettan-II Géptan Tanszék Ellenőrzés felületi nyomásra p átl 17 Fn M fmax a 1 b 1  Da 1 b 1  p meg Veszprémi Egyetem Gépszerkezettan-II Géptan Tanszék Méretezés felületi nyomás alapján Keressük a tárcsa D átmérőjét (jellemző méret), azt feltételezve, feltételezve hogy az átlagos felületi nyomás a megengedett értékű. Legyen: patl  pmeg D és a1 kapcsolata: b1  15.140 mm   a1  Dsin  2 Ekkor: Mfmax    D Dsin  b1 2 18  pmeg Dmin  Mfmax   pmeg g sin 2  b1   Veszprémi Egyetem Gépszerkezettan-II Géptan Tanszék Megengedett felületi nyomások 2 pmeg [N/mm ]

19 Szabályozó fék Rögzítő fék Öv.-ferrodo 0,3 0,8 Öv Öv Öv.-Öv 08 0,8 12 1,2 Veszprémi Egyetem Gépszerkezettan-II Géptan Tanszék Pofás fék ellenőrzése hőterhelésre Meghatározom az egységnyi felületre jutó hőterhelést (mértékegysége W/mm2) és összehasonlítom a megengedett értékkel. Ps za1 b1  z Fnv za1 b1   p v   p vmeg z : pofák száma. Ps : súrlódási teljesítmény. Fn v : egy gy pofára p jjutó normálerõ. : kerületi sebesség. A megengedett hőterhelés táblázatokból kivehető. 20 Veszprémi Egyetem Gépszerkezettan-II Belső pofás fék (dobfék) 21 Géptan Tanszék Veszprémi Egyetem Gépszerkezettan-II Géptan Tanszék Működtetése kizárólag g mechanikai elemekkel is megoldható, ezért rögzítőféknek is jó (a mechanikai elemek biztonságosak). 22 Veszprémi Egyetem Tárcsafék 23 Gépszerkezettan-II Géptan Tanszék

Régebbi konstrukció ( (merev kengyel) Veszprémi Egyetem Gépszerkezettan-II Géptan Tanszék Újabb konstrukció ( (csúszó kengyel) 24 Veszprémi Egyetem Gépszerkezettan-II Tárcsafék előnyei: Hatásosabb, mint a dobfék Rövid dugattyúút (gyorsabb fékezés) Egyszerűbb szerkezet Jobb hűtés Kopás ellenőrzése egyszerűbb Öntisztító Hátrányai: Fékerő kisebb sugáron ébred Betétanyaga drágább Rögzítőfékként alkalmazni körülményes Nagy pedálerőre van szükség (szervóigény) Oldása lustább 25 Géptan Tanszék Veszprémi Egyetem 26 Gépszerkezettan-II Géptan Tanszék