Индустриалните спирачки са основните компоненти, които осигуряват безопасно стартиране и прецизно позициониране на промишлено оборудване, като повдигащи машини, машинни инструменти, конвейерни системи, оборудване за вятърна енергия и т.н. Изборът на подходящи спирачки пряко влияе върху оперативната ефективност, коефициента на безопасност и експлоатационния живот на оборудването. Изборът трябва да се върти около трите основни елемента на „адаптиране на условията на работа, точни параметри и избягване на риска“, съчетани с цялостна преценка на характеристиките на натоварване на оборудването, експлоатационни изисквания и условия на околната среда. Следното предоставя подробни обяснения от четири аспекта: предпоставки за избор, основни параметри, адаптиране на сценария и точки за избягване на ями.
一, Три предпоставки, които трябва да бъдат изяснени, преди да изберете модел
Преди да определите типа спирачка, е необходимо първо да сортирате основните работни условия на оборудването, за да избегнете несъответствие на параметрите или функционално излишък:
1. Изяснете основните изисквания на оборудването
-Функционални изисквания:Правете разлика между „спиране при спиране“ (като бързо изключване на шпиндела на металообработващата машина), „спирачка при паркиране“ (като спиране на товара на крана) и „спиране за контрол на скоростта“ (като контрол на опъна на машината за рязане). Спирачката при спиране се фокусира върху скоростта на реакция (по-малко от 0,5 s или по-малко от 1 s, в зависимост от точността на оборудването), спирачката за паркиране се фокусира върху „защита при повреда“ (автоматично заключване след прекъсване на захранването/газа), а спирачката за контрол на скоростта се фокусира върху регулируемата спирачна сила.
-Работна интензивност:Determine whether the equipment is "frequently started and stopped" (such as AGV carts and sorting machines, with daily braking>500 пъти) или „прекъснато спиране“ (като мостови кранове, с ежедневно спиране<100 times). When starting and stopping frequently, special attention should be paid to brake heat dissipation and wear life.
2. Проверете основните характеристики на товара
-Тип зареждане:Правете разлика между „инерционни товари“ (като високо{0}}скоростни въртящи се ротори на двигатели, маховици) и „потенциални товари“ (като повдигане с кран, наклонени материали за конвейерна лента). Потенциалното натоварване трябва да изчисли допълнителен „въртящ момент против падане“, за да се избегне плъзгане на товара надолу след изключване; Инерционните натоварвания трябва да вземат предвид въздействието на ротационната инерция върху стабилността на спиране.
-Колебания на товара:Потвърдете дали товарът е „постоянен товар“ (като картонена кутия, транспортирана с постоянна скорост) или „ударен товар“ (като момента на щамповане от пресова машина или момента на повдигане от кран). Натоварването при удар трябва да се добави с коефициент на безопасност от 1,3-2,0 пъти (горната граница за удар с тежък товар и долната граница за лек товар), за да се предотврати повреда поради прекомерна сила на удара по време на спиране.
3. Оценете изискванията за адаптиране към околната среда
-Конвенционална среда(температура -10 градуса ~60 градуса, без изисквания за защита от прах/корозия/експлозия): Опционална обикновена отворена спирачка, не се изисква специална защита;
-Неблагоприятна среда:
•High temperature environment (such as metallurgical workshop, drying line, temperature>60 ℃): High temperature resistant friction plates (ceramic based, metal based, temperature>300 градуса) трябва да бъдат избрани, комбинирани със структури за разсейване на топлината (вентилационни отвори, ръкави за водно охлаждане);
•Мокра/прашна среда (като мини, зони за почистване на храни): трябва да се избере IP65 или по-високо ниво на уплътнение и дисковите спирачки трябва да се предпочитат за прашна среда (триещата се повърхност се почиства лесно, за да се избегне натрупването и залепването на прах в барабана);
• Взривозащитена среда (като химически работилници и подземни въглищни мини): Необходимо е да изберете спирачки с Ex сертификат (като Ex d IIC T4 тип -устойчивост), за да предотвратите опасността, причинена от искри от триене или електрически искри.
2, Изчисляване на основния параметър за избор: 4 задължителни индикатора
Параметрите са "количествената основа" за избор и трябва да се изчисляват въз основа на действителните условия на работа на оборудването. „Персонализираните параметри“ не могат да се прилагат директно:
1. Спирачен момент (M): сърцевината, определяща дали може да бъде спряна или не
-Формула за изчисление:\\ (M=K \\ пъти \\ frac {J \\ пъти n} {9550 \\ пъти t_b} \\)
Сред тях: (K) е коефициентът на безопасност (спирачка за спиране 1,2-1,5, ръчна спирачка 1,5-2,0)\\ (J) е общият инерционен момент (kg · m², включително въртящите се компоненти на оборудването и товара)\\ (n) е скоростта преди спиране (r/min)\\ (t_b \\) е необходимото време за спиране (s).
-Пример:Скоростта на двигателя на конвейерна лента е 1450 r/min, с общ инерционен момент от 0,6 kg · m². Необходимо е да спрете в рамките на 4 секунди. Като вземем коефициент на безопасност 1,3, спирачният момент е приблизително 0,037kN · m=37N · m (M=1.3 \\ пъти \\ frac {0,6 \\ пъти 1450} {9550 \\ пъти 4}) и трябва да бъде избрана персонализирана спирачка с въртящ момент, по-голям или равен на 37N · m.
2. Честота на спиране (f): определя дали може да се използва дълго време
Refers to the number of braking times per unit time (times/min), frequent braking (f>15 пъти/мин) ще доведе до нагряване на фрикционната плоча и мощността на разсейване на топлина трябва да се изчисли: \\ (P=\\ frac {2 \\ pi \\ пъти M \\ пъти n \\ пъти f} {60 \\ пъти 1000 \\ пъти 60} \\) (единица: kW). Ако изчислената мощност надвишава номиналната мощност на охлаждане на спирачката, е необходимо да се монтира охлаждащ вентилатор или устройство за водно охлаждане, за да се избегне прегряване и повреда.
3. Инсталиране на параметри за адаптация: определяне дали може да се инсталира
-Съвпадение на диаметъра на вала:Вътрешният отвор на спирачката трябва да е напълно съвместим с диаметъра на спирачния вал на оборудването (като диаметър на вала 25 mm, изберете спирачка с вътрешен отвор 25 mm), с отклонение от по-малко или равно на 0,05 mm, за предотвратяване на вибрации, причинени от ексцентричност след монтажа;
-Ограничение на пространството:Потвърдете резервираното пространство за аксиалната (дължина на спирачката) и радиалната (външен диаметър на спирачката) посоки на оборудването. Например, "тънка електромагнитна спирачка" (аксиална дължина<40mm) should be selected at the rear end of the servo motor to avoid interference with other components.
4. Статичен спирачен момент (M static): Изключителен параметър за ръчна спирачка
За устройства с потенциален товар, като кранове и наклонени транспортни ленти, трябва да се използва статичен спирачен момент, за да се противодейства на теглото на товара при паркиране и е необходимо да се изпълни изискването за M static По-голямо или равно на 1,2 пъти потенциалния момент на натоварване, вместо да се разчита единствено на динамичен спирачен момент, за да се предотврати плъзгане на товара след прекъсване на захранването.
3, План за избор на сценарии: адаптиране към 8 типични индустриални сценария
Има значителни разлики в работните условия на различните промишлени съоръжения и е необходимо прецизно съвпадение въз основа на техническите предимства на видовете спирачки. Следват предложения за избор за 8 типични сценария в общи индустриални области:
| Сценарии за приложение | Представителна екипировка | основно търсене | Препоръчителен тип спирачка | Подробности за избор Съвети |
| Подемни машини | Мостов кран, кулокран, електротелфер |
Самостоятелно спиране при прекъсване на захранването, устойчивост на удар, двойна гаранция за безопасност |
Хидравлична барабанна спирачка (блокова спирачка), дискова спирачка с електромагнитен апарат | 1. Механизмът за повдигане трябва да бъде оборудван с "двойни спирачки" (главна спирачка + предпазна спирачка), с въртящ момент на спирачката за безопасност по-голям или равен на 1,2 пъти основната спирачка; 2. Външното оборудване трябва да бъде избрано за предотвратяване на дъжд и прах, а фрикционните плочи трябва да бъдат изработени от устойчиви на износване -материали (с продължителност на живота повече от 15 000 пъти) |
| Машинен инструмент | CNC стругове, обработващи центри, шлифовъчни машини | Точно позициониране (отклонение<0.05mm), fast response (<0.1s) | Електромагнитна спирачка за изключване (DC24V), серво спирачка | 1. Select the "high-speed brake" for high-speed spindles (speed>3000r/min), за да избегнете повреда на компонентите, причинена от центробежна сила; 2. Когато изискванията за позициониране са високи, изберете "структура с нулев луфт", за да предотвратите обратното движение да повлияе на точността на обработка |
| Лентов транспортьор | Минна конвейерна лента, конвейерна линия за хранителни продукти | Бавно спиране (предотвратяване на приплъзване на материала), устойчивост на прах/почистване | Хидравлична спирачка, пневматична дискова спирачка | 1. The inclined conveyor belt (angle>10 градуса ) трябва да бъде оборудван с "обратен ограничител", за да се избегне обръщане след спиране на машината; 2. Хранително-вкусовата промишленост избира черупки от неръждаема стомана и лубриканти за храни, за да елиминира риска от замърсяване |
| Логистика Сортиране | Автомобил AGV, машина за сортиране, барабанна линия | Лек (тегло<2kg), frequent start stop (>20 пъти/мин) | Микро електромагнитна спирачка, спирачка с постоянен магнит | 1. Изберете „ниска-тип мощност“ (ток в режим на готовност<8mA) for AGV brakes to extend battery life; 2. Prioritize the "wet friction structure" for frequent start stop operations to reduce wear and extend lifespan |
| Формоване на метал | Машина за щамповане, машина за огъване, валцова мелница | Large braking force (>1000N · m), high temperature resistance (>150 градуса) | Хидравлична дискова спирачка, пневматична барабанна спирачка (пневматична блок спирачка) | 1. Изберете "тип бърза реакция" (време за спиране<0.2s) for the stamping machine to avoid punch overshoot; 2. The brake for the rolling mill needs to be equipped with a water-cooled jacket to ensure that the heat dissipation power is ≥ 10kW |
| Оборудване за вятърна енергия | Вятърна турбина (главен вал, система за наклоняване) | Low temperature resistance (-40 ℃), high reliability (lifespan>100 000 цикъла) | Дискова спирачка с хидравличен апарат, механична блокираща спирачка | 1. Спирачката на шпиндела е оборудвана с "устройство за ръчно освобождаване" за лесна поддръжка; 2. Изберете "нормално затворена" въртяща се спирачка, поддържайте позицията след прекъсване на захранването, консумация на енергия<5W |
| Текстилен печат | Текстилни машини, печатарски машини, разрезни машини | Постоянно управление на напрежението (точност ± 5%), плавно спиране | Магнитна прахова спирачка, магнитен прахов съединител | 1. Контролът на напрежението изисква регулиране на спирачната сила чрез ток, за да се осигури стабилно напрежение; 2. Избягвайте влажна среда, тъй като магнитният прах е склонен към слепване и повреда поради влага. Необходима е подходяща -влагоустойчива защита |
|
Строителна техника |
Бетонова инсталация, строителен асансьор | Прахоустойчив, устойчив на вибрации, устойчив на високо натоварване | Пневматична барабанна спирачка, дискова спирачка с хидравличен апарат | 1. Изберете спирачка "тип против залепване" за смесителната инсталация, за да избегнете натрупването на циментов прах и запушването; 2. Строителните асансьори трябва да отговарят на стандарта GB 26557 и да бъдат оборудвани с двойни предпазни спирачки |
4, Избягване на избор: 5 често срещани грешки и методи за коригиране
1. Грешка 1: Изберете само въз основа на "мощност на двигателя", игнорирайки инерционния момент
-Последствие:Ако мощността на двигателя е същата, но товарът има голям инерционен момент (като оборудване с голям маховик), това може да доведе до прекомерно спирачно време или дори неефективно спиране;
-Корекция:Необходимо е да се изчисли "общият инерционен момент". За оборудване с голям инерционен момент трябва да се избере спирачка с по-голям спирачен момент, вместо просто да съответства на мощността на двигателя.
2. Грешка 2: Използване на обикновени фрикционни подложки на основата на смола в среда с висока-температура
-Последствие:Обикновените фрикционни накладки на базата на смола ще се карбонизират при температури над 120 градуса, което ще доведе до намаляване на спирачната сила с над 50%, а в тежки случаи ще доведе до повреда на спирачката;
-Корекция:For high temperature scenarios (>100 градуса), изберете фрикционни подложки на основата на керамика (устойчиви на температура до 600 градуса) или на основата на метал (устойчиви на температура до 400 градуса) със структури за разсейване на топлината.
3. Грешка 3: Избор на барабанни спирачки за прашна среда
-Последствие:Пролуката между спирачния барабан и челюстта на барабанната спирачка е предразположена към натрупване на прах, което води до задръстване или неравномерна спирачна сила, което се отразява на стабилността при спиране;
-Корекция:В прашни среди трябва да се предпочитат дискови спирачки (с открити триещи се повърхности, лесни за почистване) или трябва да се изберат барабанни спирачки с напълно запечатани капаци против прах.
4. Грешка 4: Ръчната спирачка разглежда само "динамичния спирачен момент"
-Последствие:Динамичният спирачен момент отговаря на изискването за спиране, но статичният спирачен момент е недостатъчен. При паркиране гравитацията на товара е по-голяма от статичния въртящ момент, което води до плъзгане на оборудването (като кран, падащ от окачен товар);
-Корекция:„Статичният спирачен момент“ трябва да се изчислява отделно за ръчната спирачка, за да се гарантира, че е по-голям или равен на 1,2 пъти потенциалния въртящ момент на натоварването, а „нормално затворената спирачка за защита от повреда“ трябва да бъде с приоритет.
5. Грешка 5: Пренебрегване на необходимостта от "регулиране на хлабината на спирачката"
-Последствие:След като фрикционната плоча се износи, хлабината се увеличава и спирачната сила постепенно намалява. Ненавременното регулиране може да доведе до повреда на спирачката и да увеличи разходите за поддръжка;
-Корекция:При сценарии с често спиране (като AGV и машини за сортиране), избирането на „автоматична спирачка за регулиране на празнината“ елиминира необходимостта от честа ръчна поддръжка и намалява разходите за експлоатация и поддръжка.
5, Обобщение на процеса на подбор: 4 стъпки за бързо изпълнение
1. Изискване за разглобяване:Изяснете функциите на оборудването (стоп/паркиране/регулиране на скоростта), типовете товари (инерция/потенциална енергия) и условията на околната среда (конвенционални/тежки);
2. Изчисляване на параметър:Изчислете спирачния момент (включително фактор на безопасност), спирачната честота (включително разсейването на топлината), монтажните размери (диаметър/пространство на вала) и статичен спирачен момент (сценарий за паркиране);
3. Тип съвпадение:Съпоставете според сцената, изключете типове спирачки, които не отговарят на изискванията за среда/функция, и стеснете диапазона за избор;
4. Проверка на адаптацията на място:Проведете „тест преди инсталиране“ на първоначалната спирачка и оборудване, за да проверите точността на напасването на диаметъра на вала (измерен с микрометър за хлабина), пространствената интерференция (дали други компоненти са протрити по време на симулирана работа) и направете 10-20 действителни спирачни теста, за да проверите дали спирачното време и плавността отговарят на изискванията, като гарантирате, че действителният работен ефект е в съответствие с теоретичното изчисление.
Чрез горния процес може да се постигне прецизен избор на промишлени спирачки, които не само отговарят на изискванията за безопасна работа на оборудването, но също така балансират икономичността и експлоатационния живот, като се избягват прекъсвания на производството или аварии, причинени от неправилен избор.