制动器的选择与设计

对于滑摩式制动器和高温频繁工作的制动器的热平衡计算如下：

Q≤Q₁+Q₂+Q₃

式中

Q——制动器工作1小时所产生的热量，kJ/h；

Q₁——每小时辐射散热量，

Q₂——每小时自然对流散热量，

Q₂＝α₁A₃(t₁-t₂)(1-JC)  (kJ/h)；

Q₃——每小时强迫对流散热量，

Q₃＝α₂A₄(t₁-t₂)JC  (kJ/h)；

β₁——制动轮光亮表面的辐射系数，通常可取

β₁＝5.4kJ/(m²·h·℃)；

β₂——制动轮暗黑表面的辐射系数，通常取

β₂＝18kJ/(m²·h·℃)；

A₁——制动轮光亮表面的面积，m²；

A₂——制动轮暗黑表面的面积，m²；

T₁、T₂——热力学温度，K；

T₁＝273+t₁

T₂＝273+t₂

t₁——摩擦材料的许用温度(表 摩擦材料中表2)，℃；

t₂——周围环境温度的最高值，一般可取30~35℃；

α₁——自然对流系数，α₁＝20.9kJ/(m²·h·℃)；

α₂——自然对流系数，α₂＝25.7υ^0.73kJ/(m²·h·℃)；

υ——散热圆环面的圆周速度，m/s；

A₃——扣除制动带(块)遮盖后的制动轮外露面积，m²；

A₄——散热圆环面的面积，m²；

JC——工作率，JC值为10min内，机构的工作时间与整个工作周期之比。即通电持续率。

① 提升设备制动器的发热量

② 平移机构制动器的发热量

式中

m₁——平均提升质量，kg；

m₂——直线运动部分的质量，kg；

s——平均制动行程，m；

η——机械效率；

J——换算到制动轴上的所有旋转质量的转动惯量，kg·m²；

n——电动机转速，r/min；

A——热功当量；

Z₀——制动器每小时的工作次数；

F_r——运行阻力，N；

t——制动时间，s；

g——重力加速度，g＝9.8m/s²；

υ——运行速度，m/s

③ 对于某些设备，还应按下式校核制动轮一次制动的温升是否超过许用值

即

式中

φ——制动过程转角，rad；

m——制动轮质量，kg；

T_t——载荷转矩，N·m；

c——制动轮材料的比热容，对钢和铸铁取c＝0.523kJ/(kg·℃)，对硅铝合金取c＝0.879kJ/(kg·℃)