Titel: | Untersuchungen an Lamellensenksperrbremsen. |
Autor: | A. Bergmann |
Fundstelle: | Band 326, Jahrgang 1911, S. 327 |
Download: | XML |
Untersuchungen an
Lamellensenksperrbremsen.
Von Dipl.-Ing. A. Bergmann.
(Schluß von S. 317 d. Bd.)
Untersuchungen an Lamellensenksperrbremsen.
18. Berechnung einer
Senksperrbremse (für den 25 t-Laufkran von F.
Krupp).
a) Anordnung der Bremse auf der
Welle des I. Vorgeleges.
L = 25000 kg –
Maximallast,
η = 0,72 – Wirkungsgrad
des Getriebes zwischen Last und Bremswelle,
1 : n = 1: 61,4 –
Uebersetzung zwischen Last und Bremswelle,
x = 37,5 cm –
Lasttrommelhalbmesser,
höchste Umdrehungszahl der Bremswelle – 170 Umdr. i. d.
Min.,
Dicke der Bremswelle – 7 cm.
Größe und Anzahl der
Sperrscheiben (Gleichg. 17 b).
Aeußerer der Bremsflächen angenommen zu 25 cm,
innerer „ „
„ „ „ 15 „ ,
cm – Hebelarm
der Reibung an den Bremsflächen,
Oberfläche einer Bremsfläche
qcm, Material und
Schmierung der Bremsflächen: Stahl auf Bronze in Oelbad,
μ = 0,1 – Reibungskoeffizient der Bremsflächen,
m/Sek. – Gleitgeschwindigkeit am äußeren Rand der Bremsflächen,
f = 7 kg/qcm –
Flächendruck der Bremsflächen beim Lastsenken,
f • c = 7 • 2,22 = 15,54
kg/qcm-m/Sek. (zulässig bis 30 kg/qcm-m/Sek.),
Pm = 314,2 • 7 =
2190 kg – zulässiger mittlerer Bremsdruck beim Lastsenken,
y = Anzahl der
Sperrscheiben nach Gleichung 17 b
.
r tg (α + φ) = 0 (in erster
Annäherung).
Sperrscheiben
Gewindesteigungswinkel a (Gleichung 20 u. 5a).
Kerndurchmesser des Gewindes = Dicke der Bremswelle = 7,0
cm,
r = 3,875 cm – mittlerer
Halbmesser des Gewindes,
tg φ = 0,13 – Reibungskoeffizient des Gewindes (hoch);
φ = 7° 20',
ρ1 = ρ = 10 cm; μ =
0,1.
Gleichung 20 ergibt
r tg(α + φ) ≤ μ ρ1,
α + φ = 14° 25'; α = 14° 25' – 7° 20' ∞ 7°.
(Doppelgängiges Gewinde. Steigung 1 Gang auf je 3 cm.)
Gleichung 5a ist ebenfalls erfüllt
r tg (α + φ) ≤ μ. ρ (2 y – 1) – η2 [r tg (α + φ) +
μ ρ1],
3,875 • tg(– 20') < 0,1 • 10 (2 • 3 – 1) – 0,722
[3,875 0,257 + 0,1 • 10], – 0,0227 < 3,96.
Der mittlere Bremsdruck Pmbeim Lastsenken wird nach Gleichung 17b unter
Berücksichtigung der genauen Werte für tg φ = 0,1; y = 3; r tg (α + φ) = 3,875 • 0,23 =
0,89.
Feder auf der Bremswelle.
Die Feder muß das Doppelte des Bremsdruckes beim Lastsenken aufnehmen können,
also 2 Pm = 2 •
1870 ∾ 3800 kg.
Der Gesamtfederhub betrage 2 cm, demnach wird die Federkraft für 1 cm
Federhub p = 1900 kg/cm, (1 cm Federhub
entspricht einem Lastwege von 1,27 cm.)
Maximaler Bremsdruck.
1. Bremsdruck beim
Anheben (Gleichung 1).
Hubgeschwindigkeit bei Vollast – 3 m/Min. = 5
cm/Sek., Anlaufzeit – 3 Sek.,
x = 37,5 cm –
Lasttrommelhalbmesser,
1 : n = 1: 61,4 –
Uebersetzung zwischen Last und Bremswelle,
η = 0,72 –
Wirkungsgrad des Getriebes zwischen Last und Bremswelle,
cm/Sek.2 – Anlaufbeschleunigung
der Last,
– Anlaufbeschleunigung der Bremswelle,
J = 89,0
kg-Sek.2 cm – Trägheitsmoment des
Getriebes auf die Bremswelle bezogen (beim Lastheben),
L = 25000 kg; g = 981 cm/Sek.2; r = 3,875 cm; μ = 0,1; ρ1 = 10 cm; tg φ = 0,105 (normaler Wert);
φ = 6°; tg (α + φ) = 0,23.
Bremsdruck beim Anheben nach Gleichung
1.
2. Bremsdruck,
hervorgerufen durch das Festhalten der Last beim Senken (Gleichung 19).
cm/Sek. – höchste Lastsenkgeschwindigkeit entsprechend 170 Umdr. der
Bremswelle i. d. Min.,
J = 72,8 kg-Sek.2 cm – Trägheitsmoment des Getriebes
auf die Bremswelle bezogen,
p = 1900 kg/cm; tg
a = 0,123; b1 = r tg (α + φ) + 5 • μ ρ = 3,875 . 0,23 + 5 • 0,1 • 10 = 5,89
cm.
Bremsdruck P
nach Gleichung 19
Gewindelänge.
Höchster Bremsdruck P =
11200 kg,
Flächendruck (Stahl auf Bronze bei guter Schmierung) =
80 kg/qcm,
Gewindedurchmesser, außen = 8,5 cm,
„ innen = 7,0 cm,
Fläche eines Gewindeganges = 18,26 qcm,
Anzahl der Gewindegange
Gänge. (Das
Gewinde wird doppelgängig, Steigung 1 Gang auf je 3 cm.)
Gewindelänge cm (Gewindequerschnitt
quadratisch.)
b) Anordnung der Bremse auf der
Molorwelle.
L = 25000 kg –
Maximallast,
η = 0,65 – Wirkungsgrad des Getriebes zwischen Last
und Bremswelle,
1 : n = 1 : 307 –
Uebersetzung zwischen Last und Bremswelle,
x = 37,5 cm –
Lasttrommelhalbmesser,
höchste Umdrehungszahl der Bremswelle – 850 Umdr. i. d.
Min.,
Dicke der Bremswelle – 6,5 cm.
Größe und Anzahl der
Sperrscheiben (Gleichung 17b).
Aeußerer der Bremsflächen angenommen zu 25 cm,
innerer „
„ „ „ „ 15 “ ,
cm – Hebelarm
der Reibung an den Bremsflächen,
Oberfläche einer Bremsfläche
qcm, Material und
Schmierung der Bremsflächen: Stahl auf Bronze in Oelbad,
μ = 0,1 – Reibungskoeffizient der Bremsflächen,
m/Sek. – Gleitgeschwindigkeiten am äußeren Rand der Bremsflächen.
Das Produkt aus Flächendruck f und Gleitgeschwindigkeit c soll zwecks
unmittelbaren Vergleichs mit der auf der Welle des I. Vorgeleges sitzenden
Bremse wieder f • c =
15,54 kg/qcm-m/Sek. angenommen werden. Der Flächendruck wird dann
kg/qcm,
Pm = 314,2 • 1,4 = 440 kg – zulässiger mittlerer Bremsdruck beim
Lastsenken,
y = Anzahl der
Sperrscheiben nach Gleichung 17b
r tg (α + φ) = 0 (in erster
Annäherung).
Scheiben.
Gewindesteigungswinkel a (Gleichung 20 u. 5a).
Kerndurchmesser des Gewindes = Dicke der Bremswelle = 6,5
cm,
r = 3,6 cm – mittlerer
Halbmesser des Gewindes,
tg φ = 0,13 – Reibungskoeffizient des Gewindes (hoch);
φ = 7° 20',
ρ1 = ρ = 10 cm; μ =
0,1.
Gleichung 20 ergibt
r tg (α + φ) ≤ μ ρ1,
α + φ = 15° 30'; α = 15° 30' – 7° 20' ∾ 8°.
(Doppelgängiges Gewinde, Steigung 1 Gang auf je 3,2 cm)
Gleichung 5a ist ebenfalls erfüllt
r tg (α × φ) ≤ μ ρ (2 y – 1) – η2 [r tg (α + φ) +
μ ρ1],
3,6 • tg 40' < 0,1 • 10(2 • 3 – 1) – 0,652(3,6 •
0,278 + 0,1 • 10),
0,04 < 4,155.
Der mittlere Bremsdruck Pmbeim Lastsenken wird nach Gleichung 17 b unter
Berücksichtigung der genauen Werte für tg φ = 0,1;
y = 3; r tg (α + φ) = 3,6 • 0,25 = 0,9
Feder auf der Bremswelle.
Die Feder muß das Doppelte des Bremsdruckes beim Lastsenken aufnehmen können,
also 2 Pm
= 2 • 340 ∾ 700 kg.
Der Gesamtfederhub betrage 2,5 cm, demnach wird die Federkraft für 1 cm
Federhub p = 280 kg/cm. (1 cm Federhub
entspricht einem Lastwege von 0,127 cm.)
Maximaler Bremsdruck.
1. Bremsdruck beim
Anheben (Gleichung 1).
Hubgeschwindigkeit bei Vollast – 3 m/Min. = 5 cm/Sek., Anlaufzeit – 3
Sek.,
x = 37,5 cm –
Lasttrommelhalbmesser,
1 : n = 1: 307 –
Uebersetzung zwischen Last und Bremswelle,
η = 0,65 – Wirkungsgrad des Getriebes
zwischen Last und Bremswelle,
cm/Sek.
– Anlaufbeschleunigung der Last,
– Anflaufbeschleunigung der Bremswelle,
J = 36,0
kg-Sek.2 cm – Trägheitsmoment des
Getriebes auf die Bremswelle bezogen (beim Lastheben),
L = 25000 kg; g= 981 cm/Sek.2; r = 3,6 cm; μ = 0,1; ρ1 = 10 cm; tg φ
= 0,105 (normaler Wert); φ = 6°; tg (α + φ) = 0,25.
Bremsdruck beim Anheben nach Gleichung 1
2. Bremsdruck,
hervorgerufen durch das Festhalten der Last beim Senken. (Gleichung 19.)
cm/Sek. – höchste Lastsenkgeschwindigkeit entsprechend 850 Umdr. der
Bremswelle i. d. Min.,
J = 31,3 kg-Sek.2 cm – Trägheitsmoment des Getriebes
auf die Bremswelle bezogen,
p = 280 kg/cm; tg a = 0,14; b1
= r tg (α + φ) + 5 • μ ρ = 3,6 • 0,25 + 5 •
0,1 • 10 = 5,9 cm.
Bremsdruck P nach
Gleichung 19
Gewindelänge.
Höchster Bremsdruck P =
2760 kg,
Flächendruck (Stahl auf Bronze bei guter Schmierung) =
80 kg/qcm,
Gewindedurchmesser außen 7,9 cm,
„ innen 6,5 cm,
Fläche eines Gewindeganges = 15,8 qcm,
Anzahl der Gewindegänge
Gänge.
Gewindelänge (aus
konstruktiven Rücksichten) mindestens = 10 cm. (Gewinde doppelgängig,
Steigung 1 Gang auf je 3,2 cm, Gewindequerschnitt rechteckig.)