ТОРМОЗ
(от греч. tormos - отверстие
для вставки гвоздя, задерживающего вращение колеса), комплекс устройств
для снижения скорости движения или для осуществления полной остановки машины
или механизма, а в подъёмно-трансп. машинах также для удержания груза в
подвешенном состоянии.
Т. подразделяются по принципу действия
на механич. (фрикционные), гидравлич. и электрич. (электромагнитные, индукционные
и т. д.). По конструктивному выполнению рабочих элементов различают Т.
колодочные, ленточные, дисковые, конические и др.
Наибольшее применение в машинах и механизмах
(подъёмно-трансп. машины, механизмы станков, ж.-д. поезда) находят колодочные
Т. с внешними колодками, расположенными на качающихся рычагах, обычно диаметрально
по отношению к тормозному барабану. В автомобилях применяются колодочные
Т. с внутр. колодками.
Конструктивные разновидности колодочных
Т. определяются гл. обр. рычажной системой и типом привода. В механизмах
передвижения нек-рых трансп. машин, ж.-д. вагонов и локомотивов применяются
колодочные рельсовые Т., действие к-рых основано на прижатии тормозных
колодок к рельсам. Эти Т. особенно эффективны при экстренном
В ленточном Т. вместо колодок используется
гибкая лента, охватывающая барабан, что позволяет повысить момент трения,
возрастающий с увеличением угла обхвата. Ленточные Т. находят применение
в механизмах подъёма, передвижения и поворота подъёмно-трансп. машин.
К недостаткам ленточных Т. относятся значительное усилие, изгибающее
вал тормозного барабана, неравномерность распределения давления и износа
фрикционного материала по дуге обхвата, большее по сравнению с др. Т. влияние
изменения коэфф. трения на тормозной момент.
В дисковых Т. момент трения создаётся
в результате прижатия дисков, вращающихся вместе с валом механизма, к закреплённым
дискам. Дисковыми Т. можно получать высокие значения момента трения, возрастающего
с увеличением числа дисков. Кроме того, эти Т. отличаются компактностью,
возможностью относительно лёгкой защиты их от окружающей среды (вплоть
до герметизации). Недостатки - плохой отвод тепла от поверхностей
трения, особенно в многодисковых Т. Дисковые Т. находят применение в различных
механизмах трансп. машин, металлообр. станков.
Перспективны дисково-колодочные Т.,
в к-рых трение создаётся между торцевыми поверхностями диска и прижимаемыми
к диску с обоих торцов фрикционными колодками, перекрывающими только небольшую
часть поверхности трения диска, что обеспечивает улучшение теплоотвода
и повышение срока службы колодок. Существенное достоинство дисково-колодочного
Т.- относительно малый момент инерции диска (по сравнению с моментом инерции
тормозного барабана колодочного или ленточного Т.), что уменьшает
нагрузку на двигатель при пуске механизма и ки-нетич. энергию, переходящую
в теплоту при торможении. Такие Т. особенно эффективны в системах
торможения тяжёлых трансп. машин, напр. грузовых автомобилей.
В механизмах подъёмно-трансп. машин
применяются грузоупорные Т., в к-рых тормозной момент создаётся под действием
транспортируемого груза. Эти Т. применяются в качестве спускных Т. в подъёмных
и стреловых лебёдках, а также как аварийные Т. в эскалаторах.
В грузоподъёмных машинах с ручным приводом используют т. н. безопасные
рукоятки (грузоупорные Т. с храповым механизмом), предотвращающие вращение
(раскручивание) приводных рукояток под действием поднимаемого груза.
По условиям безопасности работ в нек-рых машинах и механизмах необходимо
применение т. н. скоростных Т. (ограничителей скорости), к-рые не
допускают увеличения скорости движения механизма сверх заданной, но остановить
механизм и груз не могут. Их используют для регулирования скорости спуска
тяжёлых грузов в приводах различных подъёмников, конвейеров, в испытат.
установках и т. п. Различают неск. типов скоростных Т.: центробежные, динамич.
(гидравлич.), вихревые (индукционные), порошковые. Напр.,
в центробежном Т. при увеличении скорости движения сверх заданной возрастает
центробежная сила вращающихся элементов Т., создающая давление на неподвижную
часть тормозного устройства, в результате чего возникает необходимый тормозной
момент.
Момент трения, создаваемый Т., зависит
от усилия, с к-рым фрикционные элементы Т. (колодки, лента, диски) прижимаются
к поверхности трения элемента, связанного с механизмом (барабан, диск),
и от свойств материалов трущейся пары. Для увеличения усилия прижатия в
нек-рых Т. используется эффект самоторможения, при к-ром сила трения, возникающая
между трущимися поверхностями, способствует дополнит.
сжатию этих поверхностей. Для обеспечения
малых габаритных размеров Т. и меньшей мощности его привода с одноврем.
получением больших тормозных моментов применяют фрикционные материалы,
к-рые приклеивают или приклёпывают к рабочим элементам Т.
Для управления Т. служит привод, к-рый
может быть механич., гидравлич., пневматич., вакуумным, электромагнитным,
электрогидравлич., электромеха-нич. и т. п. При механич. управлении Т.
(обычно ручные Т. автомобилей и др. трансп. машин) усилие управления
передаётся от рычага или педали управления к рабочим элементам Т. через
систему тяг, рычагов, шарниров. При значит. удалении Т. от места управления
механич. привод становится громоздким. Более совершенны гидравлич. система
управления Т. (напр., в легковых автомобилях и подъёмных кранах) и пневматич.
система (напр., в грузовых автомобилях, автобусах, трамваях, ж.-д. поездах,
шасси самолётов). Пневматич. и электропневматич. системы привода Т. (рис.
3), в к-рых осн. силовыми органами являются тормозные силовые цилиндры,
связанные возд. магистралью с компрессором через кран машиниста,
а системой рычагов с фрикционными колодками, применяются на ж.-д. подвижном
составе (см. Казанцева тормоз, Матросова тормоз).
При электрич. приводе Т. используют
спец. тормозные электромагниты постоянного или переменного тока, воздействующие
на рычажную систему Т., а также электрогидравлич. или электромеханич. толкатели,
к-рые представляют собой устройства, состоящие из преобразователя энергии
с самостоят. двигателем и собственно толкателя со штоком, движущимся поступательно
и соединённым с рычажной системой Т. Толкатели Т. нечувствительны к перегрузкам
(позволяют ограничить ход штока в обоих направлениях без опасности перегрузки
двигателя и элементов толкателя), дают возможность работать с большой частотой
включений, благодаря чему их можно использовать в системах регулирования
скорости движения рабочих органов машины. В нек-рых конструкциях Т. находят
применение приводы от короткозамкнутого серводвигателя, соединённого с
рычажной системой Т. через зубчатую или кривошипную передачи.
Кряоме торможения, осуществляемого
описанными Т., применяют торможение электрическое и аэродинамич.
(напр., с помощью тормозных парашютов и элементов механизации
крыла самолёта), а также торможение, производимое в результате
изменения режима работы двигателя машины (напр., тормоз-замедлитель
в автомобиле).
Лит.: Александров М. П., Тормозные
М. П. Александров, Ю. К. Есеновский-Лашков,
устройства в машиностроении, М.,
М., Фрикционные муфты и тормоза строительных и дорожных машин, М., 1973;
Крылов В. И., Клыков Е. В., Ясенцев В. Ф., Автоматические тормоза, М.,
1973; Казаринов В. М., Иноземцев В. Г., Ясенцев В. Ф., Теоретические основы
проектирования и эксплуатации автотормозов, М., 1968; Гавриленко Б. А.,
Минин В. А., Словников Л. С., Гидравлические тормоза, М., 1961; Иогансон
Р. А., Индукторные тормоза, М., Л., 1966.
В. Г. Иноземцев, Е. В. Клыков. Под общей редакцией М. П. Александрова.
А Б В Г Д Е Ё Ж З И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Ъ Ы Ь Э Ю Я