Hamulec cierny stożkowy jest mechanicznym urządzeniem, którego działanie polega na wykorzystaniu siły tarcia powstającej między współpracującymi powierzchniami stożkowymi. Jego zadaniem jest zatrzymanie lub spowolnienie ruchu obrotowego, a także utrzymanie wału, wirnika albo innego elementu maszyny w określonym położeniu.
W zależności od konstrukcji hamulec może być uruchamiany mechanicznie, pneumatycznie, hydraulicznie albo elektromagnetycznie. Rozwiązania stożkowe wykorzystuje się tam, gdzie potrzebny jest duży moment hamowania przy stosunkowo niewielkich wymiarach, szybkie unieruchomienie napędu oraz bezpieczne utrzymanie obciążenia po zaniku zasilania.
Czym jest hamulec cierny stożkowy?
Hamulec cierny stożkowy należy do grupy hamulców mechanicznych, w których moment hamujący powstaje wskutek docisku elementów ciernych o powierzchniach w kształcie stożka. W wyniku docisku pojawia się siła normalna, a pomiędzy współpracującymi powierzchniami powstaje siła tarcia przeciwna do kierunku ruchu.
Działanie hamulców polega na wytwarzaniu siły przeciwnej do kierunku jazdy, która powoduje wytracanie prędkości. Siłą tą są opory ruchu mechaniczne powstałe na skutek tarcia jednych elementów o drugie (np. przykład przez dociskanie klocków hamulcowych do powierzchni tocznych kół) lub na drodze dynamicznej (hamulce elektrodynamiczne lub hydrodynamiczne).
W hamulcu stożkowym powierzchnie cierne nie są ustawione prostopadle do osi wału, jak w typowym hamulcu tarczowym, lecz są nachylone pod określonym kątem. Dzięki temu siła osiowa dociskająca elementy może wywołać znaczną siłę normalną na powierzchni stożka, a w konsekwencji odpowiednio duży moment tarcia.
Zasada działania hamulca ciernego stożkowego
W stanie odhamowania elementy cierne są rozsunięte albo pozbawione wymaganego docisku, dlatego wał może obracać się swobodnie. Po uruchomieniu mechanizmu sterującego jeden z elementów zostaje przesunięty w kierunku osiowym i dociska powierzchnię stożkową drugiego elementu.
Docisk osiowy powoduje powstanie nacisku normalnego na powierzchniach ciernych. Nacisk ten wywołuje siłę tarcia, która przeciwdziała obrotowi wału i stopniowo zmniejsza jego prędkość. Po osiągnięciu odpowiedniego docisku moment tarcia może całkowicie zatrzymać napęd i utrzymać go w stanie spoczynku.
Po zwolnieniu hamulca elementy stożkowe zostają rozłączone przez sprężynę powrotną albo przez inny mechanizm odciągający. Zmniejszenie docisku powoduje zanik siły tarcia, dzięki czemu wał może ponownie rozpocząć ruch.
W hamulcach ciernych energia kinetyczna obracającego się układu jest zamieniana przede wszystkim na ciepło. Z tego powodu przy projektowaniu i doborze hamulca trzeba uwzględnić nie tylko moment hamowania, lecz również częstotliwość załączania, prędkość obrotową, czas hamowania i zdolność odprowadzania ciepła.
Dlaczego kształt stożkowy zwiększa skuteczność hamowania?
W rozwiązaniu stożkowym siła przyłożona w kierunku osi wału zostaje przeniesiona na pochyłe powierzchnie cierne. W zależności od kąta stożka uzyskuje się określony stosunek pomiędzy siłą osiową a siłą docisku działającą na powierzchnie cierne.
Mały kąt stożka może zapewnić duży docisk powierzchni przy stosunkowo niewielkiej sile uruchamiającej. Zwiększa to moment hamowania i umożliwia budowę kompaktowego urządzenia. Jednocześnie zbyt mały kąt może sprzyjać samohamowności albo zakleszczaniu elementów, dlatego musi być dobrany do konkretnej konstrukcji.
Stożkowa geometria pozwala uzyskać dużą powierzchnię współpracy ciernej bez konieczności nadmiernego zwiększania średnicy hamulca. Jest to istotne w napędach, w których przestrzeń montażowa jest ograniczona, a wymagany moment hamowania pozostaje wysoki.
Budowa hamulca ciernego stożkowego
Dokładna budowa zależy od rodzaju napędu i sposobu uruchamiania, jednak typowy hamulec cierny stożkowy obejmuje kilka podstawowych elementów:
- element wirujący połączony z wałem lub piastą napędu;
- element nieruchomy zamocowany w korpusie albo na konstrukcji maszyny;
- stożkowe powierzchnie cierne, które po docisku wytwarzają moment hamowania;
- element dociskowy przesuwający jedną z części w kierunku osiowym;
- sprężyny zapewniające docisk albo odciąganie elementów, zależnie od zasady działania;
- korpus utrzymujący współosiowość oraz przenoszący obciążenia;
- mechanizm sterujący mechaniczny, pneumatyczny, hydrauliczny lub elektromagnetyczny;
- tuleja, piasta albo połączenie wałowe przekazujące moment między hamulcem a napędem.
W rozwiązaniach przemysłowych ważne znaczenie mają także elementy regulacyjne, prowadnice, łożyska oporowe, uszczelnienia oraz układ odprowadzania ciepła. Konstrukcja musi zapewniać prawidłowe ustawienie osiowe i ograniczać bicie elementów wirujących.
Elementy cierne
Elementy cierne mogą być wykonane z metalu, materiału spiekanego albo kompozytu ciernego przystosowanego do pracy w określonej temperaturze i przy określonym nacisku. Ich dobór wpływa na moment hamowania, odporność na zużycie, stabilność współczynnika tarcia oraz ilość wydzielanego ciepła.
Powierzchnia cierna nie powinna być zanieczyszczona olejem, smarem, wodą ani innymi substancjami, które mogłyby wpłynąć na normalne działanie hamulca. Zanieczyszczenie może zmniejszyć moment hamowania, powodować poślizg albo doprowadzić do nierównomiernego zużycia.
Stożkowe powierzchnie współpracujące
Jedna powierzchnia stożkowa może być związana z wałem, a druga z nieruchomym korpusem. W chwili załączenia hamulca powierzchnie zostają dociśnięte do siebie, a moment obrotowy zostaje przejęty przez siły tarcia.
Współosiowość powierzchni ma zasadnicze znaczenie dla równomiernego rozkładu nacisku. Nieprawidłowe ustawienie może powodować kontakt tylko na części stożka, miejscowe przegrzewanie, drgania i przyspieszone zużycie.
Mechanizm dociskowy
Mechanizm dociskowy może wykorzystywać dźwignię, sprężynę, siłownik, elektromagnes albo element przesuwany wzdłuż osi wału. Jego zadaniem jest uzyskanie odpowiedniej siły docisku oraz zapewnienie powtarzalnego załączania i zwalniania hamulca.
W hamulcach elektromagnetycznych tarczowych konstrukcja sprowadza się do pięciu podstawowych elementów: elektromagnes, zwora, tarcza hamulcowa, tarcza mocująca i tulejka zębata, która pozwala na sprzężenie elementu roboczego hamulca, jakim jest tarcza hamulcowa z wyhamowywanym wałem.
Sprężyny i funkcja bezpieczeństwa
W wielu przemysłowych hamulcach elektromagnetycznych stosuje się zasadę: włączane sprężynowo i luzowane elektromagnetycznie. W stanie spoczynku, w którym obwód elektromagnesu nie jest zasilany, tarcza hamulcowa jest zablokowana między tarczą mocującą a zworą, na którą oddziaływują sprężyny umieszczone w korpusie elektromagnesu i napęd zostaje unieruchomiony.
Z chwilą podania napięcia do cewki elektromagnesu następuje zwolnienie tarczy hamulcowej poprzez przyciągnięcie zwory - napęd znajduje się w stanie swobodnym lub może zostać wprawiony w ruch.
Takie rozwiązanie jest określane jako działanie bezpieczne, ponieważ zanik zasilania prowadzi do załączenia hamulca, a nie do jego zwolnienia. Jest to szczególnie istotne w dźwigach, wyciągarkach, podnośnikach, maszynach pionowego transportu i innych urządzeniach, w których niekontrolowany wybieg mógłby spowodować zagrożenie.
Hamulec cierny stożkowy a inne hamulce mechaniczne
Na podstawie powyższych danych wyróżnia się hamulce cierne: klockowe, tarczowe, szynowe oraz pasowe. Hamulec stożkowy jest rozwiązaniem należącym do grupy hamulców ciernych, ale różni się od klasycznego hamulca tarczowego geometrią powierzchni współpracujących.
| Rodzaj hamulca | Główna powierzchnia cierna | Charakterystyczna cecha |
|---|---|---|
| Hamulce klockowe | Powierzchnia koła | Docisk klocka do powierzchni tocznej |
| Hamulce tarczowe | Płaskie tarcze | Docisk osiowy tarczy lub klocków |
| Hamulce stożkowe | Powierzchnie stożkowe | Duży moment przy zwartej budowie |
| Hamulce pasowe | Powierzchnia bębna | Docisk taśmy do bębna |
| Hamulce szynowe | Główka szyny | Skuteczność niezależna od przyczepności koła do szyny |
Hamulce cierne klockowe i tarczowe to hamulce oddziałujące na koła jezdne czyli w ich przypadku skuteczność hamowania jest uzależniona od przyczepności pomiędzy kołem jezdnym, a szyną. Natomiast hamowanie hamulcami szynowymi uniezależnia skuteczność hamowania od przyczepności pomiędzy kołem jazdnym, a szyną.
Uruchamianie hamulca stożkowego
Uruchamianie mechaniczne
W wersji mechanicznej docisk może być wywoływany przez dźwignię, cięgno, krzywkę, śrubę albo sprężynę. Rozwiązanie takie nie wymaga zasilania elektrycznego i może być stosowane w prostych maszynach oraz układach, w których priorytetem jest łatwa konserwacja.
Hamulce mechaniczne działają poprzez bezpośredni kontakt. Ich zaletą jest niezawodność i niskie koszty eksploatacji. Takie hamulce są powszechnie stosowane tam, gdzie ceniona jest prostota działania i łatwość konserwacji.
Uruchamianie elektromagnetyczne
Hamulce elektromagnetyczne charakteryzują się szybkością reakcji oraz efektywnością działania w trudnych warunkach. Wyróżniają się możliwością kontrolowanego i dokładnego hamowania silnika elektrycznego.
Hamulce elektromagnetyczne stosowane są jako hamulce pozycjonujące i bezpieczeństwa. Przeznaczone są do wyhamowywania wirujących części maszyn jako hamowanie awaryjne w celu zapewnienia funkcji bezpieczeństwa napędu, unieruchomienie mechanizmów wykonawczych maszyn - funkcja dokładnego pozycjonowania oraz zredukowanie do minimum wybiegu napędów.
W hamulcach prądu stałego (DC) istnieje możliwość zasilania ze źródła prądu przemiennego po dołączeniu układu prostującego, dostarczanego na życzenie odbiorcy razem z hamulcem.
Uruchamianie pneumatyczne
Zasada działania hamulca pneumatycznego polega na wciskaniu tłoka w ruch liniowy poprzez wprowadzanie sprężonego gazu do poduszki powietrznej hamulca pneumatycznego, a blok cierny obniżający hamulec naciska koło hamulcowe, aby wygenerować funkcję tarcia i hamowania.
Hamulec pneumatyczny jest podłączony ciśnieniem powietrza i jest zwalniany przez sprężynę powrotną. Tarcza przesuwa się wzdłuż kierunku osiowego pod ciśnieniem powietrza, aby zetknąć się z płytą cierną.
Hamulec pneumatyczny charakteryzuje się prostą budową, stabilną pracą, wygodną instalacją, brakiem hałasu, dobrą liniowością, brakiem momentu obrotowego bez obciążenia, szybkim rozpraszaniem ciepła, niewielką wagą, wygodną regulacją i odpornością na wysoką temperaturę podczas dużego obciążenia.
Uruchamianie hydrauliczne
W rozwiązaniach hydraulicznych docisk jest uzyskiwany przez ciśnienie płynu działające na tłok. Układ taki może zapewnić szybkie narastanie siły i precyzyjne sterowanie, ale wymaga utrzymania szczelności, kontroli przewodów oraz odpowiedniego stanu płynu roboczego.
Hydrołapa (hydro-handbrake) to specjalistyczny hamulec hydrauliczny. W przeciwieństwie do seryjnego układu opartego na linkach, hydrołapa wykorzystuje ciśnienie płynu hamulcowego.
Zastosowanie hamulców ciernych stożkowych
Hamulec cierny stożkowy może być stosowany w napędach, w których konieczne jest szybkie zatrzymanie, ograniczenie wybiegu albo utrzymanie położenia po odłączeniu zasilania. Dobór rozwiązania zależy od momentu obrotowego, prędkości, rodzaju obciążenia i wymaganej częstotliwości pracy.
- napędy silników elektrycznych;
- silniki z hamulcem i zestawy samohamowne;
- dźwigi przemysłowe i osobowe;
- wyciągarki przemysłowe;
- maszyny podnoszące i transportowe;
- maszyny do obróbki drewna;
- obrabiarki;
- turbiny wiatrowe;
- wózki przemysłowe;
- schody ruchome;
- pojazdy elektryczne;
- urządzenia sceniczne;
- maszyny pracujące w strefach zagrożonych wybuchem;
- układy wymagające dokładnego pozycjonowania;
- napędy, w których istotne jest hamowanie awaryjne.
Przykładowe miejsca zastosowania hamulców elektromagnetycznych obejmują silniki z hamulcem, napędy stosowane w dźwigach przemysłowych i osobowych, maszyny do obróbki drewna, turbiny wiatrowe, maszyny przemysłowe z ograniczonym wybiegiem, wózki przemysłowe, wyciągarki przemysłowe, pojazdy dla niepełnosprawnych, schody ruchome oraz pojazdy elektryczne.
W maszynach roboczych hamulec może służyć do zwiększenia bezpieczeństwa pracy osoby, która prowadzi obsługę maszyny, skrócenia czasu lub drogi wybiegu mechanizmów maszyn, zatrzymania elementów maszyny w określonym położeniu albo skrócenia czasu jałowego okresu pracy pomiędzy etapami procesu technologicznego.
Zastosowanie w silnikach elektrycznych
Do najważniejszych zadań należy hamowanie ruchu obrotowego w silniku elektrycznym. Hamowanie odnosi się do wielu przypadków zmian wartości prędkości obrotowej. Obejmuje ono nie tylko zatrzymanie napędu, celowe lub awaryjne, lecz także zmniejszenie prędkości obrotowej, a przede wszystkim zmianę kierunku ruchu obrotowego członów ruchomych.
Hamowanie mechaniczne stosuje się w aplikacjach, w których wymagana jest pewność hamowania, nawet po zaniku zasilania silnika elektrycznego. W takim układzie hamulec cierny może pełnić funkcję zatrzymującą, postojową, pozycjonującą albo awaryjną.
W przypadku wyboru hamulca należy pamiętać o istotnych parametrach takich jak moment oraz dostępna mocy hamowania, wartość czasu, opóźnienia załączania hamulca, dopuszczalna liczba startów na godzinę, czasu działania oraz zwolnień hamulca.
Należy przede wszystkim mieć na uwadze, że metoda hamowania powinna zostać dobrana w każdej aplikacji w sposób indywidualny. Pamiętajmy o wielu funkcjach przetwornic częstotliwości oraz wymaganiach bezpieczeństwa układów napędowych.
Hamowanie mechaniczne a hamowanie elektryczne
Hamowanie mechaniczne wykorzystuje tarcie i może utrzymać wał w stanie spoczynku bez dostępności energii elektrycznej. Hamowanie elektryczne oddziałuje na silnik przez zmianę warunków zasilania i pola magnetycznego, lecz nie zawsze zapewnia trwałe unieruchomienie po odłączeniu zasilania.
| Metoda | Zasada działania | Najważniejsza cecha |
|---|---|---|
| Hamowanie mechaniczne | Docisk elementów ciernych | Możliwość utrzymania wału bez zasilania |
| Hamowanie dynamiczne | Podanie napięcia stałego na uzwojenie stojana | Stacjonarne pole magnetyczne i ograniczone obciążenie termiczne |
| Hamowanie przeciwprądowe | Odwrócenie kierunku pola magnetycznego | Szybkie zatrzymanie i zmiana kierunku |
| Hamowanie swobodne | Odłączenie zasilania i wykorzystanie oporów ruchu | Długi, zależny od obciążenia czas zatrzymania |
Hamowanie dynamiczne polega na odcięciu zasilania maszyny prądem zmiennym, przy jednoczesnym podaniu napięcia stałego na uzwojenie stojana. Taki sposób sprawia, że powstaje stacjonarne pole magnetyczne oddziałujące na wirnik silnika.
Hamowanie przeciwprądowe cechuje się stosunkowo szybkim zatrzymaniem i zmianą kierunku wirowania silnika elektrycznego. Duże natężenie prądów uzwojeń oraz fakt, że cała energia hamowania jest akumulowana w ustroju silnika, mogą uszkodzić silnik i powodować znaczne nagrzewanie uzwojeń.
Hamowanie swobodne polega na odłączeniu źródła zasilania silnika oraz powolnym hamowaniu obrotów silnika siłą oporu ruchu, do których zaliczamy moment oporowy, tarcie, bezwładność oraz opór powietrza.
Zalety hamulca ciernego stożkowego
- duży moment hamowania przy zwartej budowie;
- możliwość szybkiego zatrzymania wału;
- możliwość utrzymania obciążenia w stanie spoczynku;
- możliwość działania bez zewnętrznego zasilania;
- przydatność w układach bezpieczeństwa;
- możliwość współpracy z napędami elektrycznymi, pneumatycznymi i hydraulicznymi;
- możliwość zastosowania w układach pozycjonowania;
- łatwe powiązanie z automatycznym sterowaniem napędem.
Hamulce mechaniczne charakteryzują się prostą konstrukcją, lecz mogą wymagać częstszej konserwacji. Ich zaletą jest niezależność od działania układu sterowania silnikiem oraz możliwość zatrzymania napędu w przypadku zaniku energii.
Hamulce elektromagnetyczne charakteryzują prostą budowę oraz możliwość regulacji parametrów takich jak moment hamowania i czas hamowania. Dodatkowym plusem jest cicha praca, niezwykle istotna, gdy urządzenie, w którym zastosowano hamulec, jest obsługiwane przez kilka napędów pracujących z dużą częstotliwością łączeń.
Ograniczenia i możliwe problemy eksploatacyjne
Najważniejszym ograniczeniem hamulca ciernego jest zużywanie się powierzchni ciernych. Każde załączenie przy różnicy prędkości powoduje wydzielanie ciepła i stopniową utratę materiału ciernego. Intensywność tego procesu zależy od energii pojedynczego hamowania, liczby cykli, nacisku, prędkości oraz warunków chłodzenia.
Przekroczenie dopuszczalnego obciążenia hamulca powoduje wzrost wytwarzania ciepła, a powierzchnia cierna może zmienić kolor na czerwony i nadmiernie się nagrzać. Jeżeli temperatura będzie zbyt wysoka, może dojść do pożaru, utraty właściwości ciernych albo uszkodzenia elementów.
Nie należy zwiększać liczby obrotów ponad dopuszczalną wartość. Gdy liczba obrotów przekracza dopuszczalną liczbę obrotów, wibracja staje się duża i w zależności od warunków może wystąpić uszkodzenie lub rozpad elementów.
Wśród typowych objawów nieprawidłowej pracy można wymienić wydłużony czas zatrzymania, ślizganie się powierzchni ciernych, nierównomierne zużycie, nadmierny hałas, drgania, przegrzewanie, niepełne zwalnianie oraz utratę momentu hamowania.
Znaczenie odprowadzania ciepła
Energia kinetyczna hamowanego układu zamienia się w ciepło, dlatego każdy hamulec powinien mieć odpowiednią zdolność cieplną. Przy dużej częstotliwości pracy nawet niewielka energia pojedynczego hamowania może doprowadzić do narastania temperatury.
Ciepło wytwarzane przez tarcie może być rozpraszane przez powierzchnie obudowy, żebra chłodzące, przepływ powietrza albo układ cieczowy. W rozwiązaniach o dużej mocy stosuje się dodatkowe chłodzenie, aby ograniczyć spadek momentu hamowania wynikający ze wzrostu temperatury.
W zwalniaczu ciernym WESTRAL przez wnętrze bębna przepływała woda, doprowadzana przewodem z układu chłodzenia silnika, co zapobiegało przegrzewaniu się elementów ciernych.
Wadą tego typu rozwiązania było nagrzewanie się współpracujących elementów, przez co malał ich moment hamowania i nie mogły być używane podczas bardzo długich zjazdów. Zaletą tych zwalniaczy był fakt, że mogły być używane jako hamulec postojowy.
Wymagania montażowe
Podczas montażu należy zachować współosiowość wału, elementu wirującego i powierzchni ciernych. Nieprawidłowe ustawienie może powodować nierówny docisk, bicie, drgania oraz punktowe przegrzewanie.
W przypadku instalacji hamulca tarczowego pod ciśnieniem powietrza należy ustawić położenie osiowe. Szczelina powietrzna powinna być dostosowana do określonej wartości, a instalacja wału koncentrycznego powinna być utrzymywana w zakresie nie większym niż 0,1 mm w celu utrzymania normalnej pracy i charakterystyki hamulca pneumatycznego.
Tarcza hamulcowa powinna być zainstalowana w środku uchwytu hamulca. Odchylenie powinno być mniejsze niż 0,2 mm. Amplituda tarczy hamulcowej powinna być kontrolowana w granicach 0,1 mm.
Podczas montażu należy także zapewnić osłonę bezpieczeństwa albo inne środki bezpieczeństwa z dobrą wentylacją. Osłona ogranicza ryzyko kontaktu z wirującymi elementami oraz chroni mechanizm przed zanieczyszczeniami.
Konserwacja i kontrola stanu hamulca
Konserwacja powinna obejmować kontrolę zużycia powierzchni ciernych, sprawdzenie siły docisku, ocenę stanu sprężyn i elementów prowadzących oraz kontrolę połączenia z wałem. Należy również sprawdzić, czy elementy hamulca poruszają się bez zacięć i czy po zwolnieniu nie pozostaje niepożądany kontakt cierny.
Użyta płyta cierna nie powinna być poplamiona wodą lub smarem, w przeciwnym razie wpłynie to na moment obrotowy lub wydajność pracy.
Przed zainstalowaniem hamulca pneumatycznego należy sprawdzić otaczające środowisko. Jeżeli występuje wilgoć, olej, kurz lub wibracje i uderzenia, środowisko o wysokiej wilgotności bezpośrednio wpłynie na żywotność i wydajność urządzenia pneumatycznego.
Regularna kontrola pozwala wykryć zużycie zanim dojdzie do utraty skuteczności hamowania. W przypadku hamulców stosowanych w urządzeniach podnoszących, transportowych i innych układach bezpieczeństwa przeglądy powinny być prowadzone zgodnie z dokumentacją techniczną oraz wymaganiami dotyczącymi konkretnej maszyny.
Hamulce elektromagnetyczne w układach bezpieczeństwa
Hamulce elektromagnetyczne przeznaczone są do hamowania wirujących części maszyn i ich dokładnego pozycjonowania. Mogą pełnić funkcję hamulca awaryjnego, postojowego albo pozycjonującego.
Wymagania bezpieczeństwa dla takich hamulców mogą obejmować podwójny obwód bezpieczeństwa. Rozwiązania tego typu stosuje się między innymi w urządzeniach dźwigowych i windach, gdzie występuje bezpośrednie zagrożenie dla człowieka.
Hamulce te unieruchamiają ciężar w sytuacjach uszkodzeń, błędnych manewrów i awarii. Hamulec musi być w stanie przenieść wszystkie siły, jakie występują w takich sytuacjach.
W pojazdach kolejowych każdy pojazd musi być wyposażony w funkcję hamulca głównego wykorzystywaną podczas eksploatacji do hamowania służbowego i nagłego oraz funkcję hamulca postojowego wykorzystywaną podczas postoju pociągu, zapewniającą działanie siły hamowania bez dostępności energii na pokładzie przez nieograniczony czas.
Dobór hamulca ciernego stożkowego
Dobór hamulca powinien rozpocząć się od określenia wymaganego momentu hamowania. Następnie należy uwzględnić prędkość obrotową, moment bezwładności, masę i sposób przemieszczania obciążenia, czas zatrzymania, liczbę cykli na godzinę oraz warunki otoczenia.
- moment hamowania powinien zapewniać zatrzymanie i utrzymanie obciążenia z odpowiednim zapasem;
- prędkość obrotowa wpływa na energię wydzielaną podczas pojedynczego hamowania;
- moment bezwładności określa ilość energii, którą hamulec musi rozproszyć;
- częstotliwość załączania decyduje o obciążeniu cieplnym;
- czas reakcji ma znaczenie w hamowaniu awaryjnym i pozycjonowaniu;
- warunki środowiskowe obejmują temperaturę, wilgoć, pył, oleje i możliwość występowania atmosfer wybuchowych;
- sposób zwalniania powinien być zgodny z funkcją bezpieczeństwa układu;
- możliwość regulacji ułatwia dopasowanie momentu hamowania do konkretnej aplikacji.
Kryteria odnośnie zastosowania odpowiedniego hamulca, które uwzględniają warunki jego pracy, między innymi pod względem obciążenia i czasów działania, powinien określać projektant urządzenia czy samego napędu.
Ostateczny wybór metody powinien uwzględniać specyfikę pracy danego silnika, wymagania dotyczące bezpieczeństwa oraz dostępny budżet. Ważne jest także zabezpieczenie systemu przed przeciążeniami i rozważenie długoletnich kosztów eksploatacji.
Hamulec cierny stożkowy - najważniejsze zasady eksploatacji
- Nie przekraczaj dopuszczalnego momentu, prędkości i liczby cykli pracy.
- Utrzymuj powierzchnie cierne w czystości i nie dopuszczaj do ich zaolejenia.
- Kontroluj współosiowość oraz bicie elementów wirujących.
- Sprawdzaj zużycie materiału ciernego i stan elementów dociskowych.
- Zapewnij odprowadzanie ciepła odpowiednie do obciążenia.
- Stosuj osłony chroniące przed kontaktem z elementami wirującymi.
- W układach bezpieczeństwa stosuj zasadę działania odpowiednią do skutków zaniku zasilania.
- Nie eksploatuj hamulca po stwierdzeniu drgań, poślizgu, przegrzewania albo nietypowych odgłosów.
- Regulację i naprawę wykonuj zgodnie z dokumentacją techniczną urządzenia.
Hamulec cierny stożkowy łączy dużą zdolność przenoszenia momentu z kompaktową konstrukcją i możliwością bezpiecznego zatrzymywania napędów. Jego prawidłowe działanie zależy od właściwego doboru kąta stożka, materiału ciernego, siły docisku, sposobu sterowania, chłodzenia oraz dokładności montażu.
