Крутящий момент колеса и тормозной момент колеса : Механика и Техника
Malish в сообщении #1210960 писал(а):
Заранее извиняюсь за глупые вопросы. Если есть ссылки на литературу по теме — будет здорово.
Нужно читать учебники по теоретической механике. В самом простом учебнике написано примерно следующее:
«Движение твердого тела — это есть комбинация поступательного и вращательного движения».
Итак, важные термины — поступательное движение и вращательное движение.
У нас был отличный преподаватель по термеху: он разделил доску линией на две части, на левой части написал заголовок «поступательное движение», на правой — «вращательное движение». И далее под заголовками написал следующее:
Сила vs
Крутящий момент
Масса vs
Момент инерции
Координата vs
Угол поворота
Скорость vs
Угловая скорость
Ускорение vs
Угловое ускорение
vs
vs
Суперпозиция сил (результирующая) vs
Суперпозиция моментов
Второй закон Ньютона для поступательного движения vs
Второй закон Ньютона для вращательного движения
vs
Точка приложения силы vs
Ось вращения
Присмотритесь внимательнее к этим параллелям.
Если Вы хорошо изучили в школе поступательное движение, то легко освоите и вращательное движение и все его характеристики , , , , . Они в каком-то смысле похожи на свои аналоги в поступательном движении!
Очень важно, в конце концов, освоить и второй закон Ньютона для вращательного движения.
Malish в сообщении #1210960 писал(а):
Каким образом связаны крутящий и тормозной момент колеса?
П.С. У меня небольшие трудности с пониманием, что такое крутящий момент. Я понимаю, что крутящий момент (момент силы) — это векторное произведение вектора, проведенного от оси в ращения к точке приложения силы, и вектора этой силы. Т.е. крутящий момент перпендикулярен плоскости колеса.
Крутящий и тормозной моменты складываются
и образуют суперпозицию моментов. Крутящий момент во вращательном движении — это аналог силы в поступательном движении.
Malish в сообщении #1210960 писал(а):
Но у телеги есть ограничения по скорости.
Она не может ехать быстрее 130 км/ч (например).
Проблема в том, что если не использовать тормозной момент или как-то влиять на крутящий момент (делать его отрицательным?), то телега без проблем достигнет скорости звука.
Крутящий момент в суперпозиции моментов идет со знаком «плюс», тормозной — со знаком «минус». Иначе говоря, крутящий момент положителен (направлен вдоль вектора угловой скорости), тормозной — отрицателен (против вектора скорости).
Действительно, если трение очень маленькое, то возникает опасность неуправляемого движения
: должно быть предусмотрено устройство для торможения (тормоз). В некоторых случаях тормозят двигателем, то есть тем же устройством, что и создает крутящий момент при разгоне. В этом случае крутящий момент принимает отрицательное значение. Часто тормозят конструктивно другим устройством — так, например, сделано в автомобиле с двигателем внутреннего сгорания. Дело в том, что ДВС не умеет создавать достаточно эффективный тормозящий момент.
А вот подавляющее число электродвигателей умеют тормозить, в этом случае они становятся генераторами и превращают кинетическую энергию вращения в электрическую. ДВС не умеет вращение превращать обратно в бензин. Электрические двигатели обратимы, ДВС — нет.
Malish в сообщении #1210960 писал(а):
Почему при постоянном крутящем моменте движение всегда происходит с ускорением?
см. второй закон Ньютона для вращательного движения. Надо только оговориться, что речь не просто про крутящий момент, а про их суперпозицию.
Malish в сообщении #1210960 писал(а):
Если в определенный момент времени прекратить сообщать крутящий момент колесу (хм, я не уверен, что правильно выразился), то движение некоторое время все-равно будет увеличиваться из-за инерции колеса? Или сразу должно уменьшаться?
Что значит «движение
некоторое время все равно будет увеличиваться.
..»? Что такое «движение»? Что за величина? Выберите из списка: , , , , . Для ответа на свой вопрос воспользуйтесь вторым законом Ньютона для вращательного движения.
Malish в сообщении #1210960 писал(а):
Что такое тормозной момент колеса, как его можно использовать для ограничения скорости?
Для ограничения скорости важен не просто тормозной момент, а тот факт, что любой вращающийся двигатель при увеличении угловой скорости (частоты вращения) рано или поздно теряет способность создавать крутящий момент.
Когда Вы раскручиваете руками карусель, рано или поздно Ваши руки перестают успевать за вращением и крутящий момент падает до нуля, тормозным моментом при этом можно пренебречь. Далее можно посмотреть на второй закон Ньютона, чтобы объяснить ограничение скорости… Также и в случае телеги (поступательного движения). И не важно, что собой представляет двигатель — ракетный, электрический, ДВС, тело человека — все это истощается с ростом скорости (частоты вращения), другими словами, ограничено по мощности.
..
Тормозной момент колодочного тормоза Калькулятор
✖Тангенциальная тормозная сила — это сила трения, действующая на контактную поверхность блока и колеса.ⓘ Тангенциальная тормозная сила [Ft>] | Атомная единица силыАттоньютонСантиньютонДеканьютонДециньютондинаэксаньютонFemtonewtonГиганьютонГрамм-силаГраве-силагектоньютонДжоуль / СантиметрДжоуль / метрКилограмм-силаКилоньютонКилопруд Килофунт-силаКип-силаМеганьютонМикроньютонMilligrave — силаМиллиньютонНаноньютонНьютонУнция-силаPetanewtonPiconewtonпрудФунт-фут в квадратную секундупаундальФунт-силастенТераньютонТон-сила (Long)Тон-сила (метрическая система)Тон-сила (короткий)Йоттаньютон | +10% -10% | |
✖Радиус колеса — это любой отрезок линии от его центра до периметра, а в более современном использовании — это также их длина.ⓘ Радиус колеса [rwheel] | створаАнгстремарпанастрономическая единицаАттометрAU длиныЯчменное зерноМиллиардный светБор РадиусКабель (международный)Кабель (UK)Кабель (США)калибрсантиметрцепьCubit (греческий)Кубит (Длинный)Cubit (Великобритания)ДекаметрДециметрЗемля Расстояние от ЛуныЗемля Расстояние от СолнцаЭкваториальный радиус ЗемлиПолярный радиус ЗемлиРадиус электрона (классическая)флигельЭкзаметрFamnВникатьFemtometerФермиПалец (ткань)ширина пальцаФутFoot (служба США)ФарлонгГигаметрРукаЛадоньгектометрдюймкругозоркилометркилопарсеккилоярдлигаЛига (Статут)Световой годСсылкаМегаметрМегапарсекметрмикродюйммикрометрмикронмилмилиМиля (Роман)Миля (служба США)МиллиметрМиллион светлого годаNail (ткань)нанометрМорская лига (международная)Морская лига ВеликобританииМорская миля (Международный)Морская миля (Великобритания)парсекОкуньпетаметрцицеропикометраПланка ДлинаточкаполюскварталРидРид (длинный)прутРоман Actusканатныйрусский АрчинSpan (ткань)Солнечный радиусТераметртвипVara КастелланаVara ConuqueraVara De ФаареяДворЙоктометрЙоттаметрЗептометрЗеттаметр | +10% -10% |
|
✖Тормозной или фиксирующий момент на неподвижном элементе — это мера силы, которая может заставить объект вращаться вокруг оси. |
дина метрдина ммграмм силы-сантиметрграм-сила метрграмм-сила ммКилограмм-метркгс смкилограмм-сила метркгс ммметр килоньютонньютон смметр ньютонньютон ммунция силы-футунция силы-дюймфунт- силы- футфунт-сила дюйм |
⎘ копия |
ⓘ Тормозной момент колодочного тормоза [Mt]
👎
Формула
сбросить
👍
Тормозной момент колодочного тормоза Решение
ШАГ 0: Сводка предварительного расчета
ШАГ 1.
Преобразование входов в базовый блок
Тангенциальная тормозная сила: 15 Ньютон —> 15 Ньютон Конверсия не требуется
Радиус колеса: 1.89 метр —> 1.89 метр Конверсия не требуется
ШАГ 2: Оцените формулу
ШАГ 3: Преобразуйте результат в единицу вывода
28.35 метр ньютон —> Конверсия не требуется
< 10+ Тормозной момент Калькуляторы
Тормозной момент колодочного тормоза, если линия действия тангенциальной силы проходит ниже точки опоры (против часовой стрелки)
Тормозной или фиксирующий момент на неподвижном элементе = (Коэффициент трения для тормоза*Радиус колеса*Сила, приложенная к концу рычага*Расстояние ч/б от точки опоры до конца рычага)/(Расстояние ч/б точки опоры и оси колеса-(Коэффициент трения для тормоза*Смещение линии действия тангенциальной силы)) Идти
Тормозной момент колодочного тормоза, если линия действия касательной силы проходит над точкой опоры (против часовой стрелки)
Тормозной или фиксирующий момент на неподвижном элементе = (Коэффициент трения для тормоза*Радиус колеса*Сила, приложенная к концу рычага*Расстояние ч/б от точки опоры до конца рычага)/(Расстояние ч/б точки опоры и оси колеса+(Коэффициент трения для тормоза*Смещение линии действия тангенциальной силы)) Идти
Тормозной момент колодочного тормоза, если линия действия тангенциальной силы проходит над точкой опоры (по часовой стрелке)
Тормозной или фиксирующий момент на неподвижном элементе = (Коэффициент трения для тормоза*Радиус колеса*Сила, приложенная к концу рычага*Расстояние ч/б от точки опоры до конца рычага)/(Расстояние ч/б точки опоры и оси колеса-(Коэффициент трения для тормоза*Смещение линии действия тангенциальной силы)) Идти
Тормозной момент колодочного тормоза, если линия действия тангенциальной силы проходит ниже точки опоры (по часовой стрелке)
Тормозной или фиксирующий момент на неподвижном элементе = (Коэффициент трения для тормоза*Радиус колеса*Сила, приложенная к концу рычага*Расстояние ч/б от точки опоры до конца рычага)/(Расстояние ч/б точки опоры и оси колеса+(Коэффициент трения для тормоза*Смещение линии действия тангенциальной силы)) Идти
Тормозной момент колодочного тормоза выражается в силе, приложенной к концу рычага.
Тормозной или фиксирующий момент на неподвижном элементе = (Коэффициент трения для тормоза*Сила, приложенная к концу рычага*Расстояние ч/б от точки опоры до конца рычага*Радиус колеса)/Расстояние ч/б точки опоры и оси колеса Идти
Тормозной момент для ленточного и блочного тормоза с учетом толщины ленты
Тормозной или фиксирующий момент на неподвижном элементе = (Напряжение в натянутой стороне ленты-Напряжение на слабой стороне ленты)*Эффективный радиус барабана Идти
Тормозной момент для поворотного блока или колодочного тормоза
Тормозной или фиксирующий момент на неподвижном элементе = Эквивалентный коэффициент трения*Нормальное усилие прижима тормозного блока к колесу*Радиус колеса Идти
Тормозной момент для ленточного и блочного тормоза, без учета толщины ленты
Тормозной или фиксирующий момент на неподвижном элементе = (Напряжение в натянутой стороне ленты-Напряжение на слабой стороне ленты)*Радиус барабана Идти
Тормозной момент для двойного блока или колодочного тормоза
Тормозной или фиксирующий момент на неподвижном элементе = (Тормозные силы на блоке 1+Тормозные усилия на блоке 2)*Радиус колеса Идти
Тормозной момент колодочного тормоза
Тормозной или фиксирующий момент на неподвижном элементе = Тангенциальная тормозная сила*Радиус колеса Идти
Тормозной момент колодочного тормоза формула
Тормозной или фиксирующий момент на неподвижном элементе = Тангенциальная тормозная сила*Радиус колеса
Mt = Ft>*r
Что такое моноблочный или колодочный тормоз?
Единый блок или колодочный тормоз состоит из блока или колодки, которые прижимаются к ободу вращающегося барабана тормозного колеса.
Блок сделан из более мягкого материала, чем обод колеса.
Share
Copied!
Формула 1 в 2009 и в 2019 годах: сравнительный анализ тормозов | Brembo
Непредсказуемость. Вот чего не хватает Формуле 1 в последние годы, за которые мы уже привыкли к постоянным успехам Mercedes с эпизодическими победами Ferrari и Red Bull. Десять лет назад ситуация была совершенно иной. В те времена команда на грани роспуска, купленная за символическую цену в один доллар и окрещенная впоследствии Brawn GP, смогла выиграть чемпионат мира и Кубок конструкторов.
Но это была совсем другая Формула 1, начиная с технических характеристик двигателей (2,4-литровый V8 с максимальной скоростью вращения 18000 об/мин) и заканчивая шинами (Bridgestone), не считая дозаправок посреди гонки, безлимитное потребление и большее количество двигателей на одного водителя (8 на весь сезон, состоящий из 17-ти Гран-при).
Были другими и тормозные компоненты, которые Brembo поставляла для большей части автомобильного эшелона: от Scuderia Ferrari, которая продолжает использовать тормозные системы Brembo с 1975 года, и Red Bull до Toyota, Toro Rosso, BMW Sauber и Brawn GP.
Дело в том, с 80-х годов Brembo поставляет свои тормозные системы не только для самых титулованных гоночных команд, но и для тех, которые, пусть и располагая меньшим бюджетом, все же хотят обеспечить себя лучшими тормозами на рынке. Этот выбор сделал и Росс Браун, когда приобрел команду у Honda и определил характеристики, которые должен был иметь BGP 001.
Росс Браун имел возможность оценить тормозную силу и надежность тормозов Brembo за свои пятнадцать лет в Формуле 1 — сначала в команде Benetton (1991-1996), а затем в Ferrari (1997-2006). В англо-итальянской команде он завоевал два чемпионских титула и выиграл Кубок конструкторов, а с командой из Маранелло он выиграл шесть Кубков конструкторов и пять чемпионатов мира.
В конце 2007 года Браун вернулся в Honda с тормозами Brembo, однако одно это не могло гарантировать победу одноместного болида. Сезон 2008 года был особенно неудачным для англо-японской команды. За все 18 гонок Гран-при она завоевала всего лишь одно место на подиуме, заработав очки лишь в четырех гонках, и заняла третье место с конца среди Конструкторов, завершив сезон всего с 14 очками, обойдя лишь Force India и Super Aguri.
Так, в 2009 году Росс Браун применил революционный технический маневр в конструкции автомобиля, оснастив его двойным диффузором, обеспечивающим исключительную аэродинамическую нагрузку. Это решение стало одной из главных причин победы команды Brawn GP с Brembo в 19-м Кубке конструкторов и ее пилота Дженсона Баттона в 15-м чемпионате мира.
За последние десять лет болиды F1 пережили впечатляющую эволюцию, особенно благодаря возросшей эффективности тормозных систем Brembo последнего поколения.
В наше время тормоза должны работать еще интенсивнее, учитывая более высокие скорости, которых достигают нынешние болиды Формулы 1 по сравнению с 2009 годом, а также иметь повышенную способность передавать тормозной момент на землю из-за использования шин с более широкими протекторами.
ТОРМОЗНАЯ СИЛА: ВПЛОТЬ ДО +50%
Под понятием «тормозная сила» подразумевается количество энергии, рассеиваемой во время торможения. Это значение выросло за последнее десятилетие больше всех остальных, как мы покажем вам на дальнейших примерах.
Sainte Devote — это первый поворот после стартовой решетки на Гран-при Монако, который часто становился сценой жутких аварий. На этом повороте средняя тормозная сила каждого одноместного автомобиля в 2009 году составляла 1588 кВт, в то время как в этом году она составила 2175 кВт, что на 37% больше.
Еще большие изменения по этому параметру фиксируются на других трассах: в 2009 году на первом повороте после финишной линии Гран-при в Японии значение тормозной силы составляло чуть более 2000 кВт, а в этом году она составила около 3000 кВт, что на 50% больше.
НАГРУЗКA НА ТОРМОЗНУЮ ПЕДАЛЬ: ВПЛОТЬ ДО +43%
Чтобы оказать большее тормозное усилие и вызвать большее замедление, необходимо увеличить нагрузку на тормозную педаль. Поэтому сегодняшние водители должны прилагать большее усилие при торможении, нежели их коллеги-гонщики десять лет назад.
Сегодня на 11-м повороте гоночной трассы Яс Марина (Гран-при Абу-Даби) замедление составляет 223 км/ч по сравнению с 207 км/ч в 2009 году, однако нагрузка на педаль тормоза выросла еще больше — с 126 кг до 155 кг, то есть на 23%. А на повороте после туннеля на Гран-при Монако нагрузка на тормозную педаль увеличилась с 116 кг до 144 кг, или на 19%.
ВРЕМЯ ТОРМОЖЕНИЯ: ВПЛОТЬ ДО -13,9%
На первый взгляд кажется, что время торможения на многих трассах мало изменилось с 2009 года, однако рассматривать только лишь тормозной путь, без учета начальных и конечных скоростей, было бы неправильно.
Один из примеров: на 11-м повороте Яс Марины, где время торможения десять лет назад составляло 2,43 секунды, сегодня оно равно 2,38 секунды. Разрыв во времени может показаться незначительным, ведь он составляет всего 5 сотых секунды. На самом деле, разница намного выше, потому что в 2009 году одноместные автомобили Формулы 1 теряли в скорости на этом тормозном отрезке 207 км/ч. Теперь, на этом же участке, торможение позволяет сбросить скорость на 223 км/ч. А значит, теряя в скорости на 16 км/ч больше, современные болиды затрачивают меньше времени, что свидетельствует о бòльшей тормозной силе.
На 10-м повороте Гран-при Монако время торможения сократилось с 2,60 секунд в 2009 году до 2,48 секунд в этом году. На последнем повороте Гран-при Бельгии время торможения сократилось еще более заметно: с 2,71 секунды в 2009 году до 2,52 секунды в этом году. При этом, нынешняя скорость снижается на 218 км/ч по сравнению с 202 км/ч в 2009 году.
В 2009 году на последнем повороте Гран-при Бельгии отмечалось снижение скорости на 74,5 км/ч за каждую секунду активного торможения. Сегодня эта цифра составляет 86,5 км/ч за каждую секунду торможения. Сравнивая 74,5 км/ч и 86,5 км/ч, мы получим улучшение на 13,9%, хотя в других случаях оно меньше.
ТОРМОЗНЫЕ ДИСКИ: С 300 ДО 1480 ОТВЕРСТИЙ (+393%)
Одним из компонентов тормозной системы, который претерпел заметную трансформацию, является тормозной диск.
Для передних дисков Brembo предлагает три варианта: вариант Medium cooling с 800 вентиляционными отверстиями, High cooling с 1250 отверстиями и Very high cooling с 1480 отверстиями.
За последние десять лет прогресс в исследованиях позволил Brembo постепенно увеличивать количество отверстий и уменьшать их размеры. Десять лет назад, в 2009 году, на тормозном диске Формулы 1 было около 300 вентиляционных отверстий.
Три года спустя это число удвоилось до 600 отверстий. Тем не менее, инновации продолжались, и в гонках Формулы 1 в 2014 году тормозные диски гоночных автомобилей насчитывали уже более 1000 вентиляционных отверстий.
Увеличение вентилируемой поверхности диска обеспечивает большее рассеяние тепла и снижение рабочей температуры. Температура углеродных дисков, используемых в Формуле 1, может на несколько мгновений достигнуть 1000°С.
В 2017 году размер дисков увеличился с 28 до 32 мм, что дало больше места для размещения вентиляционных отверстий и привело к новому прогрессу в развитии системы охлаждения тормозной системы.
Отверстия, расположенные в четыре ряда, имеют диаметр 2,5 мм и изготавливаются одно за другим на прецизионном станке. На проделывание всех отверстий на одном диске требуется от 12 до 14 часов. На подобном уровне точность — это все: допуск на механический компонент составляет всего лишь четыре сотых миллиметра.
ТОРМОЗНЫЕ КОЛОДКИ: НА 10% БОЛЬШЕ РАССЕИВАЕМОЙ ЭНЕРГИИ
За последнее десятилетие тормозные колодки также претерпели значительные изменения как по размерам, так и по своей геометрической форме.
Общая площадь каждой из них увеличилась менее чем на 2% (с 4000 мм до 4070 мм), однако они приобрели более удлиненную форму: в 2009 году их размер составлял 106 х 25 мм, в то время как в 2019 году — 185 х 22 мм.
В наши дни тормозные колодки должны рассеивать гораздо больше энергии. В Канаде десять лет назад температура дисков на 10-м повороте достигала максимум 908°С, а в этом году в том же месте она достигла уже более 1000°С.
Чтобы решить эту проблему, основное внимание в исследованиях было направлено на форму самой колодки: и действительно, тормозные колодки имеют вентиляционные отверстия, разработанные на основе требований каждой конкретной команды.
ТОРМОЗНОЙ СУППОРТ: НА 15% ЛЕГЧЕ
За последние десять лет тормозные суппорты претерпели несколько противоречивую эволюцию. С одной стороны, они стали меньше варьироваться в зависимости от трассы, а с другой стороны, стали интенсифицироваться персонализированные разработки для каждой отдельной команды.
В 2009 году существовали разные суппорты для отдельных гоночных трасс, однако не было большого различия в суппортах от команды к команде.
Вот уже несколько лет каждая команда использует один и тот же тип суппорта для всех гоночных трасс сезона, но зато это чрезвычайно персонализированный суппорт, чтобы отвечать специфическим требованиям болида именно этой команды.
Одновременно, его дальнейшее развитие становится все более сложным. Сегодня, в отличие от 10 лет назад, Формула 1 требует тормозных систем с высокой степенью индивидуальной доработки в соответствии с различными вариантами проектных решений, разрабатываемых для каждого болида. Каждая команда, оснащаемая Brembo, требует разработки индивидуальной тормозной системы, которая тесно интегрируется с конструкцией гоночного автомобиля и постоянно совершенствуется в течение сезона.
Например, сам факт идеальной интеграции тормозного суппорта с угловой системой охлаждения (воздуховоды, барабаны, дефлекторы и т. д.) и аэродинамическими решениями, специально разрабатываемыми для отдельных команд, делает каждый компонент уникальным.
Кроме того, сегодня предпочтения пилотов влияют на различные соотношения жесткости и веса.
Есть команды, которые предпочитают более легкие суппорты, потому что хотят снизить вес автомобиля, пусть теряя в плане жесткости.
Другие хотят жесткости в ущерб массе. В целом вес суппорта сократился на 15% по сравнению с 2009 годом, но процесс его производства стал намного сложнее.
BRAKE-BY-WIRE
Еще одно существенное новшество из появившихся за последние десять лет — это система электрического управления тормозной системой Brake-By-Wire. Необходимость обеспечивать правильное тормозное усилие для заднего моста за вычетом влияния выходного крутящего момента, создаваемого электродвигателями, привела в 2014 году к внедрению еще одной инновации — системы Brake-By-Wire (BBW).
В нормальных условиях эксплуатации задняя система теперь включается не водителем, а с помощью гидравлической системы высокого давления автомобиля (во многом аналогичной той, что применяется для подвески и гидроусилителя руля) и посредством электронного блока управления, который постоянно отслеживает тормозное усилие, связанное с двумя MGU, и распределение торможения, задаваемое пилотом.
Количество энергии для рассеяния на задней оси уменьшается наравне с трением за счет частичного восстановления со стороны MGU-K: это дает возможность использовать менее громоздкий и более легкий суппорт.
Расчет крутящего момента, необходимого при выборе размера сцепления/тормоза
Выбор сцепления и тормоза зависит от отрасли и требований конкретного применения. Таким образом, существует множество вариантов сцепления и тормоза в зависимости от требований оборудования, с которым они будут использоваться. Однако в любом случае определение требований к крутящему моменту необходимо для выбора подходящего сцепления или тормоза. Этот пост в блоге поможет читателям понять методы определения крутящего момента, чтобы облегчить точный подбор муфт и тормозов.
Как рассчитать статический крутящий момент
В некоторых приложениях требуется, чтобы ускорение или замедление происходило в течение определенного периода времени. Определение подходящего размера муфты или тормоза для этих ситуаций начинается с определения динамического крутящего момента, необходимого для остановки или запуска нагрузки.
Рассмотрим следующие переменные:
- I – инерция вращательной нагрузки, фунт-дюйм-с2
- ω – дифференциальная скорость проскальзывания, об/мин
- t – время набора скорости, с ./дюйм)
- Примечание: 0,1047 — это коэффициент, который преобразует рад/с в об/мин.
Используя эти переменные, вот уравнение для определения динамического крутящего момента: решение 1,25 преобразует динамический крутящий момент в статический крутящий момент.
Чтобы продемонстрировать это уравнение в действии, ниже приведен пример, используемый для определения соответствующего размера пружинного тормоза отключения питания для ролика подачи бумаги. Начнем с нашего уравнения:
- TD = 0,1047(Iω)/t – D
- I – Суммарная инерция вращательной нагрузки системы при отражении на тормозном валу, 0,04 фунт-дюйм-с2 – Время до остановки, 0,040 с
- D – Момент сопротивления нагрузки, отраженный на тормоз = 10 дюйм-фунтов.
Вот как выглядит уравнение с этими значениями:TD = (5,0256/0,040) -10
Теперь преобразуйте наши результаты динамического крутящего момента в статический крутящий момент, умножив его на 1,25.
- TS = TD*1,25
- TS = 115,64 (1,25)
- TS = 144,55 фунт-дюйм.
- TS = 144,55/12 = 12,04 футо-фунта.
В конечном итоге для ролика подачи бумаги потребуется тормоз отключения питания, способный выдерживать нагрузку не менее 12,04 футо-фунтов. статический крутящий момент. Таким образом, мы бы выбрали пружинный тормоз отключения питания SEPAC SEB-340-2 с номинальной нагрузкой 14,5 футо-фунтов.
Как рассчитать удерживающий момент
В случаях использования двигателя, привода и редуктора важно, чтобы тормоз располагался на высокоскоростном конце — чаще всего на моторном конце. Установка тормоза на стороне двигателя позволяет использовать тормоз меньшего размера, но по-прежнему важно правильно рассчитать крутящий момент, необходимый для удержания нагрузки. Для определения этого крутящего момента необходимо работать в обратном направлении от нагрузки по следующей формуле:
- TH = (T/GR) * K
Вот соответствующие переменные:
- TH – Требуемый удерживающий момент
- GR – Передаточное отношение
- K – Коэффициент эксплуатации
Например, выходной крутящий момент редуктора составляет 500 дюйм-фунтов, что требуется для привода нагрузки.
Мы будем использовать сервис-фактор 1,5, хотя сервис-факторы могут варьироваться от 1,5 до 3,0 в зависимости от операционной среды и различных других данных, специфичных для приложения. Это означает, что удерживающий момент будет определяться следующим образом:
- T/GR * 1,5
- Передаточное отношение = от 10 до 1
- 500/10 = 50 * 1,5 = 75 дюйм-фунтов.
- Деление на 12 дает нам 6,25 футо-фунтов.
При требовании 6,25 футо-фунтов мы выбираем пружинный тормоз SEPAC SEB-340-1, рассчитанный на 8,0 футо-фунтов.
Расчет удерживающего крутящего момента для сцепления Применение
Если информация о крутящем моменте недоступна, мощность двигателя можно использовать с общей формулой для получения приблизительного значения требований к сцеплению. Вот формула:
- T = 1,25 x 63 024 x ((P x K)/ω)
Вот определения переменных:
- K= коэффициент безопасности или эксплуатационный фактор (срок службы/износ)
- P = выходная мощность двигателя, л.
с. - ω = скорость двигателя, об/мин
с.Двигатель постоянного тока мощностью 7 л.с. работает со скоростью 1800 об/мин и приводит в движение конвейер через редуктор 15:1. Оператор хотел бы отключить конвейер от двигателя, чтобы устранить затор, не останавливая двигатель или выходную передачу редуктора, просто включая и выключая сцепление. Примечание. Сцепление расположено после коробки передач, а частота вращения вала после коробки передач составляет 1800/15 или 120 об/мин.
Чтобы определить требуемый номинальный крутящий момент сцепления, рассчитайте:
- T = 1,25 x 63 024 x ((P x K)/ω)
- T = 1,25 x 63 024 x ((7 x 1,5)/120)
- T = 1,25 x 63 024 x ((10,5)/120)
- T = 1,25 x 63 024 x (0,0875)
- T = 6893 фунт-дюйм. Или 574 фут-фунт.
SEPAC SFTC-630 Зубчатая муфта электромагнитного стационарного поля является решением. Он рассчитан на 650 фунтов на фут
Расчет удерживающего момента для тормозного устройства, установленного на рычаге
В некоторых случаях установка тормоза на рычаге будет удерживать груз от падения в случае сбоя или отключения питания.
В этих случаях для определения крутящего момента нагрузки требуется удерживающий крутящий момент и вес рычага (усилие x расстояние), умноженные на коэффициент эксплуатации 1,5. Вот формула:
- TH = WL + WA x R x 1,5
- TH= Вес руки (фунты) при R + нагрузка (фунты) * расстояние (R) * 1,5
Вот пример с некоторыми подключенными переменными:
- R = 12 дюймов
- WA = Вес рычага при R = 2 фунта.
- WL = Вес груза = 10 фунтов.
- TH = 10+2 * 12 дюймов = 12 * 12 = 144 дюймов фунта. * 1,5 = 216 дюйм-фунтов.
- 216 дюйм-фунтов разделить на 12 = 18 фут-фунтов.
Использование общей формулы, когда нагрузка или удерживающий момент неизвестны
Если информация о удерживающем моменте или моменте нагрузки недоступна, можно использовать мощность двигателя в лошадиных силах с общей формулой для получения приблизительного значения требований к тормозной системе. Вот формула:
- TH = 1,25 x 63 024 x ((P x K)/ω)
Вот определения переменных:
- 25 = коэффициент, добавленный для учета удерживания груза в дополнение к остановке
- P = выходная мощность двигателя, л. с.
- ω = частота вращения двигателя, об/мин
- k= сервис-фактор
с.В качестве примера приведем крутящий момент, необходимый для остановки двигателя мощностью 2 л.с., который вращается со скоростью 1800 об/мин: (2 * 1,5)/1800)
Таким образом, тормоз SEPAC SEB 340-2 с пружинным включением рассчитан на 14,5 футо-фунтов. было бы наиболее уместно.
Решения для муфт и электромагнитных тормозов От SEPAC
SEPAC, Inc. является производителем электромагнитных тормозов и муфт, а также других продуктов для управления движением. Наши индивидуальные инженерные возможности позволяют нам разрабатывать надежные и инновационные решения проблем, с которыми сталкиваются производители оригинального оборудования (OEM). Мы поставляем решения по сцеплению и тормозу для требовательных отраслей, таких как аэрокосмическая промышленность, робототехника, военная и оборонная промышленность, здравоохранение, энергетика и многие другие.
Наш ISO 9Сертификации 001 и AS9100 демонстрируют нашу постоянную приверженность производству продукции только самого высокого качества.
Чтобы рассчитать крутящий момент для вашего применения, посетите нашу страницу калькулятора крутящего момента. Эта страница была разработана, чтобы помочь нашим клиентам определить наилучшее сцепление или тормоз, подходящие для конкретных применений.
По SEPAC |
Поиск:
ПОСЛЕДНИЕ ПОСТЫ
- Как работает электромагнитный тормоз
- Тенденции автоматизации в робототехнике
- Тормоз с постоянными магнитами и пружинный тормоз
- Применение электромагнитного тормоза в робототехнике
- Адаптация муфты или тормоза с пружинной пружиной для вашего медицинского применения
Архив: 012019
Categories:
- Metric Series Brakes
- Permanent Magnet Brakes
- Press Release
- Spring Engaged Brakes
- Technical Briefs
- Tooth Clutches
- Без категории
Позвольте нам помочь вам в вашем следующем проекте!
«*» указывает на обязательные поля
Как рассчитать тормозной момент — Физика
Тормозной момент .
Дисковый тормоз — это тормозная система, в которой диск, вращающийся вместе с колесом транспортного средства, подвергается трению тормозными колодками с высоким коэффициентом трения. Тормозные колодки расположены в части, называемой суппортом, которая, в свою очередь, прочно закреплена на конструкции автомобиля. Гидравлический контур прижимает тормозные колодки к диску с силой, достаточной для преобразования всей или части кинетической энергии движущегося транспортного средства в тепло до тех пор, пока оно не остановится или его скорость не снизится, в зависимости от обстоятельств.
В этой работе на одной из тяг тормозного суппорта сконструировано тензометрическое устройство с помощью контрольно-измерительных приборов. Это позволяет измерять тормозное усилие независимо от конфигурации тормозного контура, поскольку он напрямую связан со ступицей колеса. Чтобы проверить его эффективность, был построен прототип, который впоследствии был реализован на легковом автомобиле.
- 1 Установка устройства
- 1. Калибровка устройства
Калибровка устройстваВидеосовет: что такое тормозной момент
Посмотреть это видео на YouTube
Результаты
Разработан, разработан и изготовлен новый датчик силы для измерения тормозных усилий на ободе колеса автомобиля. С помощью численного моделирования обоснованы параметры конструкции преобразователя. Для простой и беспроблемной установки в автомобиль используется металлическая основа штока суппорта. Его изготавливают и устанавливают на транспортное средство для получения сигналов тормозного момента колес в реальном времени и при различных скоростях обращения, проводя несколько испытаний на трассе. В дальнейшем данные получают из расчетов самой дисковой тормозной системы. Последний обеспечивает мгновенные значения сцепления между тормозной колодкой и диском.
Фрикционный тормоз с нагнетающим цилиндром и колодками с неисправностью – Блок дискового тормоза представляет собой тормоз, выполненный в виде цилиндра, прилагающего давление к одной или нескольким колодкам, которые могут контактировать с валом ротора.
> > > > > Переменные Используйте настройки переменных, чтобы установить приоритет и начальные целевые значения для переменных блока перед моделированием. Для получения дополнительной информации смотрите Приоритет Задания и Начальную Цель для Переменных Блока. Настройки DependenciesVariable видны только тогда, когда в настройках Friction установлен файл .
- Модель дискового тормоза
- Неисправное поведение
- Термическая модель
- Переменные
- Вход
- Зависимости
- Сохраняют
- Геометрия
- FAULTE
9. замедление автомобиля, вклад аэродинамического сопротивления и массы автомобиля.
При снижении скорости ниже определенной прижимная сила уменьшается, а торможение автомобиля ограничивается шинами. В этих условиях получение ERS не заставляет вас тормозить сильнее. Богатая доступной прижимной силой, ERS действительно может помочь замедлить автомобиль быстрее. Было бы интересно узнать, увеличилось ли пиковое замедление из-за того, что у нас есть KERS.
Видеосовет: Анализ дисковых тормозов
Тормозной момент является важным параметром при рассмотрении торможения дисковыми тормозами. Крутящий момент дисковых тормозов зависит от новых тормозных колодок и старых тормозных колодок. Для новой тормозной колодки мы можем использовать теорию равномерного давления, чтобы найти мощность тормозного момента, а для старых тормозных колодок мы можем использовать теорию равномерного износа.
Посмотрите это видео на YouTube
С системой ERS или без нее тормозной момент должен передаваться шинами. Большая часть тормозного действия ограничена сцеплением шин. Только на высокой скорости доступна прижимная сила, достаточная для того, чтобы шины имели большее сцепление с дорогой, чем могут выдержать тормоза. В этих условиях тормоза ограничены жесткостью системы. В правилах указано, что тормозные суппорты должны быть изготовлены из алюминия.
Кроме того, гидравлические линии и другие компоненты будут иметь некоторую гибкость. Водитель может сколько угодно нажимать на педаль тормоза, но в определенный момент большая часть создаваемого им дополнительного давления будет потеряна из-за деформации тормозной системы, а не из-за приложения большего усилия к тормозным колодкам.
Расчеты торможения . Тормоза часто попадают в одну из трех категорий: удерживающие тормоза, динамические и аварийные тормоза и тормоза натяжения.
В таких статических условиях всегда следует использовать подходящий коэффициент для компенсации возможности загрязнения поверхности диска посторонними веществами, потери качества поверхности тормозных колодок и обеспечения соответствующего запаса прочности, в зависимости от материала колодки, установленного законом или другие требования.
Заводские транспортные средства: расчет тормозного момента . Тормоза функционируют путем преобразования кинетической энергии движущегося транспортного средства обратно в тепловую энергию.
Чтобы создать необходимое для этого трение, тормозная система использует силу, чтобы прижимать тормозные колодки или накладки к тормозным дискам или тормозным барабанам. Чем больше используемая сила, тем больше трение.
Взгляните на тормозные диски обычного семейного седана, затем посмотрите на диски спортивного автомобиля. Вы заметите, что диски на спортивном автомобиле имеют гораздо больший диаметр. Причина этого в том, что чем больше расстояние от центра диска, на котором действует сила, тем больше тормозной момент.
Видео-совет: Каково максимальное значение тормозного усилия?
Тормоза являются важной частью автомобиля, без тормозов вы не сможете остановить свой автомобиль. При торможении сопротивление качению шины поддерживает тормозную силу. Когда вы нажимаете на педаль тормоза, тормоза создают противоположный крутящий момент, который толкает землю вперед, а земля прикладывает обратную силу к шине, чтобы остановить автомобиль.
Посмотреть это видео на YouTube
[FAQ]
По какой формуле рассчитать тормозной момент?
Тормозной момент (Tb) — это момент силы торможения относительно центра вращения.
Тб = Фб . re Где re – эффективный радиус диска.
Как рассчитать крутящий момент?
Чтобы рассчитать момент нагрузки, умножьте силу (F) на расстояние от оси вращения, которое является радиусом шкива (r) . Если масса груза (синяя рамка) составляет 20 ньютонов, а радиус шкива составляет 5 см, то требуемый крутящий момент для приложения составляет 20 Н x 0,05 м = 1 Нм.
Что такое тормозной момент двигателя?
Тормозной момент — это сила, прикладываемая к тормозному колесу для остановки движения движущегося оборудования . Предполагая, что условия работы оборудования постоянны, тормоз, имеющий замедляющий момент, равный моменту полной нагрузки двигателя, к которому он применяется, обычно является удовлетворительным.
Каков тормозной момент?
Тормозной момент по существу мощность тормозной системы . Тормозной суппорт воздействует на диск на определенном расстоянии от центра ступицы, известном как эффективный радиус.
Сила, действующая на суппорт, умноженная на эффективный радиус системы, равна тормозному моменту.
Как рассчитывается тормозной путь?
Тормозной путь — это расстояние от начала торможения до полной остановки автомобиля. … Следующая формула оказалась полезной для расчета тормозного пути: (Скорость ÷ 10) × (Скорость ÷ 10) . Таким образом, на скорости 100 км/ч тормозной путь составляет полные 100 метров. что может привести к вращению объекта вокруг оси.ⓘ Тормозной или фиксирующий момент на неподвижном элементе [(M t ) fm ]
Dyne MeterDyne MillimeterGram-Force CentimeterGram-Force MeterGram-Force MillimeterKilogram MeterKilogram-Force CentimeterKilogram-Force MeterKilogram-Force MillimeterKilonewton MeterNewton CentimeterNewton MeterNewton MillimeterOunce-Force FootOunce-Force InchPound-Force FootPound-Force Дюймы
+10%
-10%
it.ⓘ Коэффициент трения для тормоза [μ]
+10%
-10%
Atomic Unit of ForceAttonewtonCentinewtonDecanewtonDecinewtonDyneExanewtonFemtonewtonGiganewtonGram-ForceGrave-ForceHectonewtonJoule per CentimeterJoule per MeterKilogram-ForceKilonewtonKilopondKilopound-ForceKip-ForceMeganewtonMicronewtonMilligrave-ForceMillinewtonNanonewtonNewtonOunce-ForcePetanewtonPiconewtonPondPound Foot per Square SecondPoundalPound-ForceStheneTeranewtonTon-Force (Long)Ton-Force (Metric)Ton-Force (Short) Йоттаньютон
+10%
-10%
✖Радиус тормозного барабана – это любой отрезок линии от центра тормозного барабана до его окружности. | AlnAngstromArpentAstronomical UnitAttometerAU of LengthBarleycornBillion Light YearBohr RadiusCable (International)Cable (UK)Cable (US)CaliberCentimeterChainCubit (Greek)Cubit (Long)Cubit (UK)DecameterDecimeterEarth Distance from MoonEarth Distance from SunEarth Equatorial RadiusEarth Polar RadiusElectron Radius (Classical)EllExameterFamnFathomFemtometerFermiFinger (Cloth)FingerbreadthFootFoot (US Survey)FurlongGigameterHandHandbreadthHectometerInchKenKilometerKiloparsecKiloyardLeagueLeague (Statute)Light YearLinkMegameterMegaparsecMeterMicroinchMicrometerMicronMilMileMile (Roman)Mile (US Survey)MillimeterMillion Light YearNail (Cloth)NanometerNautical League (int)Nautical League UKNautical Mile (International)Nautical Mile (UK)ParsecPerchPetameterPicaPicometerPlanck LengthPointPoleQuarterReedReed (Long)RodRoman ActusRopeRussian ArchinSpan ( Ткань)Sun RadiusTerameterTwipVara CastellanaVara ConuqueraVara De TareaYardYoctometerYottameterZeptometerZettameter | ⎘ Копировать |
ⓘ Радиус барабанного тормоза при заданном тормозном моменте [r]👎
Формула
Перезагрузить
👍
Радиус барабанного тормоза при заданном тормозном крутящем моменте Решение
ШАГ 0: Сводка предварительного расчета
ШАГ 1: Преобразование входных данных в базовую единицу
Тормозной или фиксирующий момент на неподвижном элементе: 609000 Ньютон-миллиметр —> 609 Ньютон-метр (Проверьте преобразование здесь)
Коэффициент трения для тормоза: 0,35 —> Преобразование не требуется
Нормальная реакция на тормоз: 5800 Ньютон —> 5800 Ньютон Преобразование не требуется
ШАГ 2: вычислить формулу
ШАГ 3: преобразовать результат в единицу измерения выхода
0,3 метра — >300 миллиметров (проверьте преобразование здесь)
< Калькулятор 8-блочного тормоза с короткими колодкамиРадиус барабанного тормоза с учетом формулы тормозного момента
Радиус тормозного барабана = Тормозной или фиксирующий момент на неподвижном элементе/(Коэффициент трения для тормоза * Нормальная реакция на тормоз)
r = (M t ) фм /(мк*Н)
Дайте определение тормозному моменту?
Тормозной момент – это, по сути, мощность тормозной системы.
Сила, действующая на суппорт, умноженная на эффективный радиус системы, равна тормозному моменту. Увеличение либо силы, прикладываемой суппортом, либо эффективного радиуса приводит к увеличению тормозного момента.
Как рассчитать радиус барабанного тормоза с учетом тормозного момента?
Радиус барабанного тормоза с учетом Калькулятор тормозного момента использует Радиус тормозного барабана = Тормозной или фиксирующий момент на неподвижном элементе / (Коэффициент трения для тормоза * Нормальная реакция на тормоз) для расчета радиуса тормозного барабана. Радиус барабанного тормоза с учетом формулы тормозного момента определяется как радиус барабанного тормоза, когда мы применяем тормоза. Радиус тормозного барабана обозначается символом r .
Как рассчитать радиус барабанного тормоза с учетом тормозного момента с помощью этого онлайн-калькулятора? Чтобы использовать этот онлайн-калькулятор для расчета радиуса барабанного тормоза с учетом тормозного момента, введите тормозной момент или момент фиксации на неподвижном элементе ((M t ) fm ) , Коэффициент трения для тормоза (μ) и Нормальная реакция на тормоз (N) и нажмите кнопку расчета.
Вот как можно объяснить радиус барабанного тормоза с учетом расчета тормозного момента с заданными входными значениями -> 300 = 609/(0,35*5800) .
Часто задаваемые вопросы
Что такое радиус барабанного тормоза с учетом тормозного момента?
Радиус барабанного тормоза с учетом формулы Тормозной момент определяется как радиус барабанного тормоза, когда мы применяем тормоза, и представлен как r = (M t ) fm /(мк*Н) или Радиус тормозного барабана = Тормозной или фиксирующий момент на неподвижном элементе/(Коэффициент трения для тормоза*Нормальная реакция на тормоз) . Тормозной или фиксирующий момент на неподвижном элементе — это мера силы, которая может заставить объект вращаться вокруг оси. Коэффициент трения для торможения — это отношение, определяющее силу, которая сопротивляется движению тормозной колодки по отношению к тормозному диску или барабан в контакте с ним и нормальная реакция на тормоз — это сила, приложенная барабаном или диском к тормозу или наоборот.