راهنمای انتخاب ترمز صنعتی

ترمزهای صنعتی اجزای اصلی هستند که از توقف ایمن شروع و موقعیت دقیق تجهیزات صنعتی مانند ماشین آلات بالابر، ماشین ابزار، سیستم های نوار نقاله، تجهیزات برق باد و غیره اطمینان حاصل می کنند. انتخاب ترمزهای مناسب مستقیماً بر کارایی عملیاتی، ضریب ایمنی و عمر مفید تجهیزات تأثیر می گذارد. انتخاب باید حول محور سه عنصر اصلی «انطباق شرایط کاری، پارامترهای دقیق، و اجتناب از ریسک» همراه با قضاوت جامع از ویژگی‌های بار تجهیزات، الزامات عملیاتی و شرایط محیطی باشد. در زیر توضیحات مفصلی از چهار جنبه ارائه می شود: پیش نیازهای انتخاب، پارامترهای اصلی، انطباق سناریو، و نقاط اجتناب از گودال.

一، سه پیش نیازی که باید قبل از انتخاب مدل مشخص شود

قبل از تعیین نوع ترمز، لازم است ابتدا شرایط عملیاتی اولیه تجهیزات را مرتب کنید تا از عدم تطابق پارامترها یا افزونگی عملکردی جلوگیری شود:

1. الزامات اصلی تجهیزات را روشن کنید
-الزامات عملکردی:بین «توقف ترمز» (مانند خاموش شدن سریع دوک ماشین ابزار)، «ترمز پارکینگ» (مانند تعلیق بار جرثقیل) و «ترمز کنترل سرعت» (مانند کنترل کشش دستگاه برش) تفاوت قائل شوید. ترمز توقف بر روی سرعت پاسخ (کمتر از 0.5 ثانیه یا کمتر از 1 ثانیه، بسته به دقت تجهیزات)، تمرکز ترمز دستی بر "محافظت در برابر شکست" (قفل شدن خودکار پس از قطع برق/گاز)، و ترمز کنترل سرعت بر نیروی ترمز قابل تنظیم تمرکز دارد.
-شدت عملیات:Determine whether the equipment is "frequently started and stopped" (such as AGV carts and sorting machines, with daily braking>500 بار) یا "ترمز متناوب" (مانند جرثقیل های پل، با ترمز روزانه<100 times). When starting and stopping frequently, special attention should be paid to brake heat dissipation and wear life.

2. بررسی مشخصات کلیدی بار
-نوع بارگذاری:بین «بارهای اینرسی» (مانند-روتورهای چرخان موتور با سرعت بالا، چرخ فلایویل) و «بارهای بالقوه» (مانند بلند کردن جرثقیل، مواد تسمه نقاله شیبدار) تمایز قائل شوید. بار بالقوه نیاز به محاسبه "گشتاور ضد سقوط" اضافی دارد تا از سر خوردن بار پس از خاموش شدن جلوگیری شود. بارهای اینرسی باید تأثیر اینرسی دورانی بر پایداری ترمز را در نظر بگیرند.
-نوسان بار:بررسی کنید که آیا بار "بار ثابت" است (مانند جعبه مقوایی که با سرعت ثابت حمل می شود) یا "بار ضربه ای" (مانند لحظه کوبیدن توسط ماشین پرس یا لحظه بلند شدن توسط جرثقیل). بار ضربه ای باید با ضریب ایمنی 1.3-2.0 برابر (حد بالایی برای ضربه بار سنگین و حد پایین برای بار سبک) اضافه شود تا از شکست ناشی از نیروی ضربه بیش از حد در هنگام ترمز جلوگیری شود.

3. الزامات سازگاری محیطی را ارزیابی کنید
-محیط معمولی(دما -10 درجه ~60 درجه، بدون نیاز به گرد و غبار/خوردگی/انفجار): ترمز باز معمولی اختیاری، بدون نیاز به حفاظت ویژه.
-محیط نامطلوب:
•High temperature environment (such as metallurgical workshop, drying line, temperature>60 ℃): High temperature resistant friction plates (ceramic based, metal based, temperature>300 درجه) باید انتخاب شود، همراه با سازه های اتلاف گرما (سوراخ های تهویه، آستین های خنک کننده آب).
•محیط مرطوب/غبارآلود (مانند معادن، مناطق تمیز کردن مواد غذایی): IP65 یا بالاتر از سطح آب بندی باید انتخاب شود و ترمزهای دیسکی باید برای محیط های گرد و غبار ترجیح داده شود (سطح اصطکاک به راحتی تمیز می شود تا از تجمع گرد و غبار درام و چسبیدن آن جلوگیری شود).
•محیط ضد انفجار (مانند کارگاه های شیمیایی و معادن زیرزمینی زغال سنگ): برای جلوگیری از خطر ناشی از جرقه های اصطکاک یا جرقه های الکتریکی، باید ترمزهایی با گواهینامه Ex (مانند Ex d IIC T4 explosion{1}}نوع ضد انفجار) انتخاب کرد.

2، محاسبه پارامتر اصلی انتخاب: 4 شاخص اجباری
پارامترها "مبنای کمی" برای انتخاب هستند و باید بر اساس شرایط عملیاتی واقعی تجهیزات محاسبه شوند. "پارامترهای سفارشی" را نمی توان مستقیما اعمال کرد:

1. گشتاور ترمز (M): هسته ای که تعیین می کند آیا می توان آن را متوقف کرد یا خیر
-فرمول محاسبه:\\ (M=K \\ بار \\ فرک {J \\ بار n} {9550 \\ بار t_b} \\)
از جمله: (K) ضریب ایمنی (ترمز توقف 1.2-1.5، ترمز دستی 1.5-2.0)\\ (J) ممان اینرسی کل است (kg · m²، شامل اجزای چرخان تجهیزات و بار)\\ (n) سرعت قبل از ترمز (r/min)\\ (t_b) زمان لازم است.
-مثال:سرعت موتور یک تسمه نقاله خاص 1450r/min با ممان اینرسی کل 0.6kg · m² است. لازم است ظرف 4 ثانیه متوقف شود. با در نظر گرفتن ضریب ایمنی 1.3، گشتاور ترمز تقریباً 0.037kN · m=37N · m (M=1.3 \\ times \\ frac {0.6 \\ بار 1450} {9550 \\ بار 4}) است و یک ترمز سفارشی با گشتاور بیشتر از · m یا مساوی 37N باید انتخاب شود.

2. فرکانس ترمز (f): تعیین می کند که آیا می توان از آن برای مدت طولانی استفاده کرد یا خیر
Refers to the number of braking times per unit time (times/min), frequent braking (f>15 بار در دقیقه) باعث گرم شدن صفحه اصطکاک می شود و قدرت اتلاف گرما باید محاسبه شود: \\ (P{1}}\\ frac {2 \\ pi \\ بار M \\ بار n \\ بار f} {60 \\ بار 1000 \\ بار 60} \\) (واحد: کیلووات). اگر توان محاسبه شده از توان سرمایشی نامی ترمز بیشتر شود، برای جلوگیری از گرم شدن بیش از حد و خرابی، لازم است یک فن خنک کننده یا دستگاه خنک کننده آب نصب شود.

3. نصب پارامترهای سازگاری: تعیین اینکه آیا می توان آن را نصب کرد
-تطابق قطر شفت:سوراخ داخلی ترمز باید کاملاً با قطر شفت ترمز تجهیزات سازگار باشد (مانند قطر شفت 25 میلی متر، ترمز با سوراخ داخلی 25 میلی متر انتخاب کنید)، با انحراف کمتر یا مساوی 0.05 میلی متر، برای جلوگیری از لرزش ناشی از خروج از مرکز پس از نصب؛
-محدودیت فضا:فضای رزرو شده را برای جهت محوری (طول ترمز) و شعاعی (قطر بیرونی ترمز) تجهیزات تأیید کنید. به عنوان مثال، یک "ترمز الکترومغناطیسی نازک" (طول محوری<40mm) should be selected at the rear end of the servo motor to avoid interference with other components.
4. گشتاور ترمز استاتیک (M static): پارامتر انحصاری برای ترمز دستی
برای دستگاه‌های بار بالقوه مانند جرثقیل‌ها و تسمه‌های نقاله شیب‌دار، باید از گشتاور ترمز استاتیک برای خنثی کردن وزن بار در هنگام پارک کردن استفاده کرد و لازم است به جای اینکه صرفاً متکی به پویایی به نیروی ترمز پس از شکست دینامیک به نیروی ترمز، از شکست دینامیک به نیروی ترمز پس از ترمز، نیاز به M static بیشتر از یا مساوی 1.2 برابر گشتاور بار بالقوه باشد.

3، طرح انتخاب سناریو: انطباق با 8 سناریو صنعتی معمولی
تفاوت های قابل توجهی در شرایط عملکرد تجهیزات صنعتی مختلف وجود دارد و مطابق با مزایای فنی انواع ترمز مورد نیاز است. در زیر پیشنهادات انتخابی برای 8 سناریو معمولی در زمینه های صنعتی رایج آورده شده است:

4، اجتناب از انتخاب: 5 اشتباه رایج و روش های تصحیح
1. خطای 1: فقط بر اساس "قدرت موتور" انتخاب کنید و لحظه اینرسی را نادیده بگیرید
-نتیجه:اگر قدرت موتور یکسان باشد اما بار دارای گشتاور اینرسی زیادی باشد (مانند تجهیزات با چرخ فلایویل بزرگ)، می تواند منجر به زمان ترمز بیش از حد یا حتی ترمز بی اثر شود.
-اصلاح:محاسبه "ممان اینرسی کل" ضروری است. برای تجهیزاتی با ممان اینرسی زیاد، به جای تطبیق صرف با قدرت موتور، باید یک ترمز با گشتاور ترمز بزرگتر انتخاب شود.

2. خطای 2: استفاده از پدهای اصطکاکی معمولی مبتنی بر رزین در محیط‌های{2}}در دمای بالا

-نتیجه:لنت های اصطکاکی معمولی مبتنی بر رزین در دماهای بیشتر از 120 درجه کربن می شوند و باعث کاهش بیش از 50 درصدی نیروی ترمز می شوند و در موارد شدید منجر به شکست ترمز می شوند.
-اصلاح:For high temperature scenarios (>100 درجه)، پدهای اصطکاکی مبتنی بر سرامیک (مقاوم در دما تا 600 درجه) یا بر پایه فلز (مقاوم در دما تا 400 درجه) با ساختارهای اتلاف گرما را انتخاب کنید.

3. خطای 3: انتخاب درام ترمز برای محیط های پر گرد و غبار
-نتیجه:شکاف بین درام ترمز و کفشک ترمز درام مستعد تجمع گرد و غبار است که منجر به گیر کردن یا نیروی ترمز ناهموار می شود که بر پایداری ترمز تأثیر می گذارد.
-اصلاح:در محیط های پر گرد و غبار، ترمزهای دیسکی (با سطوح اصطکاک در معرض، تمیز کردن آسان) باید ترجیح داده شوند یا ترمزهای درام با پوشش گرد و غبار کاملاً مهر و موم شده انتخاب شوند.

4. خطای 4: ترمز دستی فقط به "گشتاور ترمز پویا" نگاه می کند.
-نتیجه:گشتاور ترمز دینامیکی نیاز توقف را برآورده می کند، اما گشتاور ترمز استاتیک کافی نیست. هنگام پارک کردن، گرانش بار بیشتر از گشتاور استاتیکی است که منجر به سر خوردن تجهیزات (مانند سقوط جرثقیل از بار معلق) می شود.
-اصلاح:"گشتاور ترمز استاتیک" باید به طور جداگانه برای ترمز دستی محاسبه شود تا اطمینان حاصل شود که بزرگتر یا مساوی 1.2 برابر گشتاور بار بالقوه است و "ترمز حفاظتی در حالت عادی بسته" باید در اولویت قرار گیرد.
5. خطای 5: نادیده گرفتن نیاز به "تنظیم ترمز ترمز"
-نتیجه:پس از فرسودگی صفحه اصطکاک، فاصله افزایش می یابد و نیروی ترمز به تدریج کاهش می یابد. عدم تنظیم به موقع می تواند منجر به خرابی ترمز و افزایش هزینه های تعمیر و نگهداری شود.
-اصلاح:در سناریوهای ترمز مکرر (مانند AGV ها و ماشین های مرتب سازی)، انتخاب «ترمز تنظیم شکاف خودکار» نیاز به تعمیر و نگهداری مکرر دستی را از بین می برد و هزینه های بهره برداری و نگهداری را کاهش می دهد.

5، خلاصه فرآیند انتخاب: 4 مرحله برای اجرای سریع
1. جداسازی قطعات مورد نیاز:توضیح عملکرد تجهیزات (توقف/پارک/تنظیم سرعت)، انواع بار (اینرسی/انرژی پتانسیل)، و شرایط محیطی (معمولی/خشن).
2. محاسبه پارامتر:محاسبه گشتاور ترمز (شامل ضریب ایمنی)، فرکانس ترمز (از جمله اتلاف گرما)، ابعاد نصب (قطر/فضای شفت)، و گشتاور ترمز استاتیک (سناریوی پارک).
3. مطابقت نوع:مطابق با صحنه، انواع ترمزهایی که شرایط محیطی/عملکردی را برآورده نمی‌کنند حذف کنید، و محدوده انتخاب را محدود کنید.
4. تأیید سازگاری در سایت:یک "آزمایش قبل از نصب" روی ترمز اولیه و تجهیزات انجام دهید تا دقت تناسب قطر شفت (اندازه گیری شده با میکرومتر برای فاصله گیری)، تداخل فضایی (اینکه آیا سایر اجزا در حین عملیات شبیه سازی شده ساییده شده اند) و 10 تا 20 تست ترمز واقعی انجام دهید تا بررسی کنید که آیا زمان ترمز و نرمی آن مطابق با الزامات عملی است یا خیر. محاسبه

از طریق فرآیند فوق می توان به انتخاب دقیق ترمزهای صنعتی دست یافت که نه تنها الزامات عملکرد ایمن تجهیزات را برآورده می کند، بلکه باعث تعادل اقتصادی و عمر مفید می شود و از وقفه های تولید یا حوادث ایمنی ناشی از انتخاب نادرست جلوگیری می کند.