Podstawy Projektowania Inżynierskiego Sprzęgła i hamulce

1. P o l i t e c h n i k a O p o l s k a Wydział Zarządzania i Inżynierii Produkcji Instytut Inżynierii Produkcji Podstawy Projektowania InżynierskiegoSprzęgła i hamulce Prowadzący: dr inż. Piotr Chwastyk e-mail: p.chwastyk@po.opole.pl www.chwastyk.po.opole.pl

2. Sprzęgła Sprzęgłem – nazywamy zespół układu napędowego, przeznaczony do łączenia wałów i przekazywania momentu obrotowego z wału czynnego na bierny, bez zmiany kierunku ruchu obrotowego. • Zastosowanie sprzęgieł: • upraszczają rozwiązania konstrukcyjne; • pozwalają na stosowanie uniwersalnych silników; • zwiększają obciążenia skrętne wału; • pozwalają rozłączać napęd; • zabezpieczają przed przeciążeniami. PN wyodrębnia 36 rodzajów sprzęgieł (normy określają warunki pracy, wartość maksymalnych obciążeń, gabaryty, ciężar).

3. Sprzęgła Podstawowym zadaniem sprzęgieł jest przenoszenie momentu obrotowego oraz łączenie wałów, zwłaszcza wałów niedokładnie ustawionych względem siebie. W tym wypadku stosuje się sprzęgła nierozłączne sztywne lub samonastawne. Drugie zadanie to łagodzenie obciążeń dynamicznych w czasie nagłego włączenia napędu, uderzenia lub zmiany obciążenia. Tu wykorzystuje się sprzęgła podatne. Inne zadanie to konieczność łączenia i rozłączania wałów w trakcie pracy, unieruchamiania zespołu roboczego bez zatrzymywania silnika, zmiana prędkości obrotowej lub kierunku obrotu. W tym celu stosuje się sprzęgła sterowane. W celu ochrony ważniejszych mechanizmów przed przeciążeniami stosuje się sprzęgła bezpieczeństwa (przeciążeniowe). Działanie tych sprzęgieł jako bezpiecznika polega na zasadzie niszczenia łącznika lub poprzez poślizg na wykładzinach ciernych. Pewne mechanizmy wymagają takiego połączenia wałów, aby wybrany wał obracał się tylko w jednym kierunku, nie przenosząc momentu obrotowego w przypadku przeciwnego kierunku obrotu. Takie zadania spełniają sprzęgła jednokierunkowe.

4. Sprzęgła • Sprzęgło składa się z: • członu czynnego; • członu biernego; • łącznika. Łącznik – określa sposób przenoszenia Mo i jednocześnie charakteryzuje dane sprzęgło (kołki, śruby, elementy podatne, ciecz). • Oprócz przenoszenia Mo sprzęgła spełniają dodatkowe zadania: • pozwalają na pewien uchyb współosiowości (sprzęgła luźne lub podatne); • wiążą w jedną sztywną całość ogniwa napędu, przez co umożliwiają przeniesienie Ms(sprzęgła sztywne); • łagodzą gwałtowne zmiany obciążeń (sprzęgła podatne); • tłumią drgania skrętne (s. podatne); • pozwalają łączyć wały ustawione pod znacznym i zmiennym kątem (s. wychylne); • zabezpieczają mechanizmy napędu przed przekroczeniem granicznego obciążenia (s. bezpieczeństwa) i granicznej prędkości (s. odśrodkowe); • umożliwiają przełączanie sprzęgieł (s. sterowane).

5. Normalizacja oraz dobór sprzęgieł Podstawowy parametr charakteryzujący sprzęgło to przenoszony Mo. Wyznaczamy go z wzoru liczbowego: gdzie: P – moc [kW], n – prędkość obrotowa [obr/min] Chcąc uwzględnić możliwość występowania przeciążeń w czasie pracy sprzęgła stosujemy współczynnik przeciążeń K i ustalamy maksymalny moment obrotowy. Mmax = M  K

6. Sprzęgła nierozłączne • Sprzęgła nierozłączne – sprzęgła, w których człony czynny i bierny są połączone trwale. Dzielimy je na: • sprzęgła sztywne – uniemożliwiają przesunięcia względne miedzy członami w czasie pracy. • sprzęgła samonastawne – niewielkie przesunięcia wzdłużne i poprzeczne wałów; • sprzęgła podatne – łącznikiem jest element sprężysty. Sprzęgła sztywne – wymagają współosiowości łączonych wałów. Dzielą się na: tulejowe, łubkowe, kołnierzowe.

7. Sprzęgła sztywne tulejowe Sprzęgło tulejowe kołkowe – tuleja jest członem czynnym i biernym a kołki i wpusty łącznikiem. Sprzęgło sztywne tulejowe z kołkami: 1 – wał czynny, 2 – wał bierny, 3 – tuleja, 4 - kołki

8. Sprzęgła sztywne tulejowe Rys. Sprzęgło sztywne tulejowe z wpustami: 1 – wał czynny, 2 – wał bierny, 3 – tuleja, 4 – wpusty, 5 – wkręt ustalający

9. Sprzęgła sztywne tulejowe Obliczenia sprowadza się do ustalenia wymiarów łącznika z warunków wytrzymałościowych. Kołki narażone są na ścinanie: gdzie: dk – średnica kołka; n – liczba przekrojów ścinanych. gdzie: d – średnica wału. Przy zastosowaniu wpustu – obliczenia na naciski. Osadzanie tulei na wale – pasowanie mieszane J8/h7 lub M8/h7. W połączeniach skurczowych – pasowanie ciasne U8/h7. Wymiary tulei: l = 3d, D = 2d. Wada tych sprzęgieł – konieczność znacznych przesunięć osiowych.

10. Sprzęgła łubkowe Sprzęgło łubkowe – składa się z dwóch łubków obejmujących końce łączonych wałów oraz elementy złączne. Pomiędzy łubkami pozostawiona jest szczelina (1 do 2 mm). Parametry sprzęgieł łubkowych: Mt – realizuje przenoszenie Mo. Wpust służy jako dodatkowe (przeciążeniowe) zabezpieczenie przed poślizgiem. Zakres średnic – 25 140 mm Maksymalny moment – 160  12500 Nm Masa elementu – 3 120 kg Zalety – łatwy montaż i demontaż. Wady – duże wymiary, masa, niemożność wyważenia (tylko do napędów wolnobieżnych).

11. Sprzęgła tarczowe (kołnierzowe) Dwie tarcze złączone śrubami, osadzamy na wałach przy pomocy wpustów. Aby zapewnić współosiowość wykonywane są wytoczenia środkujące na płaszczyznach czołowych. Rys. Sprzęgło sztywne tarczowe bez obrzeży ochronnych

12. Sprzęgła tarczowe (kołnierzowe) Rys.Sprzęgło sztywne tarczowe z obrzeżami ochronnymi

13. Sprzęgła tarczowe (kołnierzowe) Rys. Sprzęgło sztywne tarczowe z wkładką środkującą: 1 – tarcze, 2 - wkładka

14. Sprzęgła tarczowe (kołnierzowe) Sprzęgła stosujemy do łączenia wałów o: Zakresie średnic – 25 200 mm Maksymalny moment – 310  60000 Nm Masa elementu – 6 250 kg Oznaczenie sprzęgła kołnierzowego o średnicy otworu d = 60 mm: SPRZĘGŁO KOŁNIERZOWE 60 PN – 66 /M - 85251 Sprzęgła te wymagają przy demontażu rozsunięcia tarcz.

15. Sprzęgła samonastawne • Sprzęgła samonastawne – umożliwiają niewielkie zmiany względnego położenia osi i wałów. Zmiany te mogą mieć charakter trwały lub wolno zmieniający się w czasie. Przemieszczenia względne wałów mogą być: • poprzeczne; • wzdłużne; • kątowe (poprzeczne, wzdłużne, kątowe). Rys. Przemieszczenia osi wałów: a) poprzeczne, b) wzdłużne, c) kątowe Sprzęgła te mogą kompensować przemieszczenia jednego rodzaju lub złożone. Charakteryzują się luzami i możliwością ślizgania się współpracujących części po sobie. Małe obciążenia i wymiary – występ na powierzchni czołowej jednego z wałów jest wprowadzony w wycięcie drugiego z wału.

16. Sprzęgła kłowe Sprzęgła kłowe – przesunięcie wzdłużne wałów w granicach luzu osiowego. Łącznikiem są kły. Wymiary i liczby kłów – wg warunków wytrzymałościowych i technologicznych. Możliwość środkowania.

17. Sprzęgła kłowe Rys. Sprzęgło samonastawne kłowe: a) środkowane w otworze członu, b) środkowane za pomocą tulejki

18. Sprzęgła kłowe Sprzęgło OLDHAMA – przesunięcie poprzeczne x, oraz odchylenia kątowe  - kompensacja przemieszczeń. Tarcze osadzone na wałach – łącznikiem jest osobna tarcza współpracująca z kłami obu tarcz. Maksymalna wartość przesunięć x  0,1doraz  4. Łączymy wały: d = 40 120 mm, M = 650  8000 Nm, nmax = 200 obr/min, dla wałów dużych nmax= 130 obr/min. Rys. Sprzęgło Oldhama: a) z kłami prostymi, b) z wkładką tekstolitową, c) z kłami o zarysie ewolwentowym.

19. Sprzęgła zębate, przegubowe • Sprzęgła zębate – kompensują wszystkie rodzaje przemieszczeń. Tarcze uzębione osadzane są na wałach, współpracują z tulejkami o uzębieniu wewnętrznym. Obie tuleje połączone są śrubami. • Sprzęgła zębate dzielimy na: • jednostronne; • dwustronne. Oba rodzaje mają jednakowe parametry: d = 20 280 mm; M = 630 Nm  160 kNm; n = 500  3000 obr/min. Uniwersalny charakter pracy tych sprzęgieł wynika ze specjalnych kształtów zębów oraz luzów międzyzębnych. Dla uzębień wewnętrznych stosuje się zęby niskie o wysokości głowy zęba ha = 0,8m a dla uzębień zewnętrznych zęby normalne. Rys. Zęby sprzęgieł: a) proste, b) łukowe

20. Sprzęgła zębate, przegubowe Sprzęgła przegubowe (Cardana) – służą do łączenia wałów, których osie przecinają się. Sprzęgła te nie kompensują innych odchyłek położenia osi. Chwilowy stosunek prędkości kątowych łączonych wałów nie jest stały – zależy od kąta  jaki tworzą osie wałów. Wadę tę wyeliminuje sprzęgło podwójne lub zdwojony przegub Cardana. Rys. Podwójny przegub Cardana z wałkiem pośrednim zapewniający równość prędkości kątowych wałka biernego i wałka czynnego: a) wały czynny i bierny o osiach równoległych przesuniętych, b) wały czynny i bierny o osiach tworzących kąt 2

21. Sprzęgła przegubowe kulowe Stałą prędkość kątową wału napędzanego zapewniają sprzęgła przegubowe – kulowe. Rys. Sprzęgło przegubowe kulowe synchroniczne: 1 – wał, 2 – trzpień prowadzący, 3 – koszyk, 4 – wał, 5 – główka wału, 6 – kulki, 7 – obudowa, 8 – koszyk, 9 – sprężyna, 10- trzpień

22. Sprzęgła podatne Sprzęgła podatne – podstawowym elementem jest łącznik podatny sprężysty, którego zadaniem jest umożliwienie chwilowego względnego obrotu wału biernego w stosunku do czynnego. Dzięki podatności łącznika możemy zmniejszyć obciążenie dynamiczne występujące w układzie napędowym, łagodzić drgania. Sprzęgła kabłąkowe (oponowe) – dwie tuleje z przyspawanymi tarczami, rolę łączników spełniają cztery taśmy gumowe przykręcone śrubami (łącznikiem może być opona gumowa). Sprzęgła tego typu mają średnicę zewnętrzną 180350 [mm] i przenoszą max. Mo=2503000[Nm]. Rys. Sprzęgło kabłąkowe

23. Sprzęgła podatne • Rozróżniamy również: • sprzęgła wkładkowe tulejkowe (palcowe); Rys. Sprzęgło podatne tarczowe sworzniowe z wkładkami gumowymi: 1,2 – człony sprzęgła, 3 – sworzeń, 4 – wkładka, 5,6 – podkładki, 7 – nakrętka, 8 – pierścień osadczy

24. Sprzęgła podatne • sprzęgła z pakietami sprężyn płaskich; Rys. Sprzęgło podatne z pakietami sprężyn płytkowych ustawionych promieniowo: 1,5 – człony sprzęgła, 2 – kołnierz, 3 – pierścień dystansowy, 4 – śruby łączące, 6 – uszczelnienie

25. Sprzęgła podatne • sprzęgła ze sprężyną wężykową. Rys. Sprzęgło podatne ze sprężyną wężykową: 1,2 – człony sprzęgła, 3 – występy, 4 – sprężyna, 5,6 – połówki obejmy

26. Sprzęgła sterowalne • Sprzęgła sterowane – są to sprzęgła wyposażone w urządzenia za pomocą, których można dokonywać łączenia i rozłączania napędu przenoszącego Mo. • Sprzęgła sterowane dzielimy na: • sprzęgła przełączalne synchroniczne (kształtowe); • sprzęgła przełączalne asynchroniczne (cierne). • Sprzęgła kłowe – składają się z dwóch tarcz, jednej spoczynkowej na wale napędowym, drugiej przesuwnej na wpuście lub wielowypuście na wale napędzanym. • Sprzęgła zębate – dwie tarcze, jedna z uzębieniem zewnętrznym a druga z wewnętrznym. Podobnie jak w sprzęgłach kłowych zębom nadaje się kształty ułatwiające włączanie.

27. Sprzęgła sterowalne Różnice prędkości obu tarcz: V2 – V1  0,7  0,8 m/s ( do 1500 obr/min) Przekrój kłów – zazwyczaj trapezowy z kątem przyporu 2 8po stronie roboczej. Po stronie nieroboczej kąt 50 70w celu łatwego wyłączenia sprzęgła Rys. Sprzęgło włączalne kłowe

28. Sprzęgła sterowalne • Rozłącznie sprzęgła może odbywać się bez żadnych ograniczeń, natomiast sposób łączenia uzależniony jest od specyficznych jego cech konstrukcyjnych. • Rodzaje kłów: • trapezowe; • trójkątne: symetryczne i niesymetryczne; • z ułatwionym włączaniem; • prostokątne. Rys. Sprzęgła kłowe: a, b) przekroje wzdłużne tarcz, c) rodzaje kłów

29. Sprzęgła sterowalne Rys. Sprzęgło zębate przełączalne: a) sprzęgło, b) kształty zębów, c) sprzęgło z synchronizatorem: 1 – uzębienie, 2 – łącznik, 3 – człon czynny (synchronizator), 4 – sprzęgiełko cierne stożkowe

30. Sprzęgła asynchroniczne • Zasada działania – tarcze sprzęgieł są dociskane siłą wywołującą na powierzchniach ciernych siłę tarcia przenoszącą Mo z wału czynnego na bierny. • Podstawowa cecha – możliwość włączenia przy różnych obrotach członów. Od włączenia do pełnej synchronizacji następuje poślizg – nagrzewanie i zużywanie tarcz. • Poślizg – nagrzewanie i zużywanie tarcz. • Żądane właściwości materiału na powierzchnie cierne: • duże współczynnik tarcia (); • duża wytrzymałość mechaniczna; • dobre przewodnictwo cieplne; • odporność na zużycie; • brak skłonności do zatarć. • Sprzęgła pracują: • na sucho; • ze smarowaniem – mniejsze zużycie, mniejszy współczynnik tarcia, możliwość przeniesienia większych nacisków powierzchniowych + chłodzenie.

31. Sprzęgła tarczowe Zabezpieczamy się przed szybkim zużyciem, przyjmując: MT Mmax = M  K Wartość K przyjmujemy z poniższej tablicy. Orientacyjne wartości współczynnika przeciążenia K dla sprzęgieł Ponieważ T zależy od Fw (T = Fw) gdzie: T – siła tarcia. gdzie: Dm – średnia średnica tarcia; Fw – siła docisku.

32. Sprzęgła tarczowe Rys. Sprzęgło cierne tarczowe włączane mechanicznie firmy Ortlinghaus: 1 – tarcza cierna, 2 – tarcza dociskowa, 3 – piasta, 4 – dźwignia, 5 – pierścień dociskowy, 6 – tarcza zabierakowa Rys. Sprzęgło cierne tarczowe

33. Sprzęgła tarczowe Wymiary tarcz przyjmujemy wg zaleceń: Sprzęgła tarczowe: Dm = (4  6)d Sprzęgła wielopłytkowe: Dm = (2  4)d Sprzęgła stożkowe: Dm = (3  10)d gdzie: d – średnica wału pod sprzęgło Wartość nacisków powierzchniowych: Oznaczamy szerokość powierzchni ciernej jako b a pole powierzchni styku tarcz jako S:

34. Sprzęgła tarczowe Na podstawie powyższych zależnościotrzymujemy warunek na naciski powierzchniowe: ko – z tablicy Zapewnić prawidłowy rozkład nacisków możemy poprzez przyjęcie: b = (0,150,3)Dm – sprzęgła tarczowe + sztywna konstrukcja tarczy. b = (0,1  0,25)Dm– sprzęgła wielopłytkowe + sztywna konstrukcja tarczy.

35. Sprzęgła tarczowe • W sprzęgłach ciernych może ulec zamianie na ciepło do 50 % energii. Zapobiegamy temu przyjmując: • MT Mmax • Nagrzewanie sprzęgieł zależy od: • przewodności cieplnej materiałów ciernych; • powierzchni odprowadzania ciepła; • liczby włączeń (na godzinę). • W obliczeniach uwzględniamy, że jednostkowa praca tarcia ( = const) jest proporcjonalna do (pv). Wartość v wyznaczamy na Dm. • Ponieważ od jednostkowej pracy tarcia zależy ilość ciepła wyzwalającego się na jednostce powierzchni sprzęgła, możemy napisać warunek na rozgrzewanie: • (p  v)rzecz  (p  v)dop [MN/(ms)] • (p  v)dop – wg zaleceń

36. Sprzęgło cierne wielopłytkowe Tok obliczeń jest taki sam jak przy obliczaniu sprzęgieł tarczowych, ale uwzględniamy większą liczbę powierzchni ciernych. Jeżeli ilość płytek wynosi i, to ilość powierzchni ciernych i – 1. (p  v)dop– 2  4 razy mniejsze Rys. Sprzęgło cierne wielopłytkowe z włączaniem mechanicznym produkcji FUMO: 1 – człon sprzęgła (tuleja), 2 – człon sprzęgła (zabierak), 3 – dźwignia, 4 – pierścień włączający, 5 – nakrętka regulacyjna, 6 – płytka zewnętrzna, 7 – płytka wewnętrzna, 8 – płytka dociskowa

37. Sprzęgło cierne stożkowe Zaleta – możliwość uzyskania MTjak w sprzęgle tarczowym przy mniejszej Fw Rys. Sprzęgło cierne z dwiema tarczami stożkowymi firmy Lohman i Stolterhoft: 1 – tarcze cierne, 2 – dźwignia włączająca, 3 – sworzeń łączący tarcze cierne z członem

38. Sprzęgło cierne stożkowe Do obliczeń wprowadzamy siłę Fn wywołującą tarcie: gdzie: Fn– siła nacisku; Siła tarcia na powierzchniach ciernych  = 15 20(zalecane) Podobnie jak przy obliczeniach tarcia w gwintach wprowadzamy pozorny współczynnik tarcia.

39. Sprzęgło cierne stożkowe MTobliczamy jak dla sprzęgła tarczowego uwzględniając : Na podstawie powyższych zależności: gdzie: p - wartośc nacisków powierzchniowych. I ostatecznie otrzymujemy warunek na naciski dla sprzęgieł tarczowych:

40. Sprzęgła samoczynne • Sprzęgła samoczynne – umożliwiają łączenie lub rozłączanie wału bez obsługi. Najczęściej wykorzystujemy siłę bezwładności, zmianę kierunku ruchu obrotowego na zmianę Mo: • Dzielimy je na: • odśrodkowe; • jednokierunkowe; • bezpieczeństwa (przeciążeniowe). Rys. Sprzęgło odśrodkowe klockowe firmy SUCO: 1 – wirnik, 2 – klocki, 3 – sprężyny, 4 – nakładki cierne, 5 – pierścienie zabezpieczające, 6 – człon bierny Rys. Sprzęgło odśrodkowe cierne

41. Sprzęgła samoczynne Rys. Konstrukcja sprzęgła zapadkowego: 1 – zapadki, 2 – dźwigienki włączające Rys. Schemat sprzęgła jednokierunkowego zapadkowego Rys. Sprzęgło bezpieczeństwa kłowe: 1 – człon czynny, 2 – człon bierny, 3 – tuleja, 4 – sprężyna, 5 – nakrętka ustalająca, 6 – łożysko oporowe Rys. Sprzęgło bezpieczeństwa z łącznikiem trwałym

42. Hamulce Hamulce – to urządzenia służące do zatrzymywania, zwolnienia lub regulacji ruchu maszyn. Najczęściej spotykamy hamulce cierne. Hamulce te działają na podobnej zasadzie jak sprzęgła cierne, lecz ich działanie jest odwrotne, ponieważ zadaniem sprzęgieł ciernych jest nadanie ruchu obrotowego członowi biernemu poprzez cierne sprzęgnięcie go z obracającym się członem czynnym, natomiast zadaniem hamulca jest zatrzymanie części czynnej hamulca poprzez sprzęgnięcie jej z częścią nieruchomą. Rys. Hamulce: a) stożkowy, b) wielopłytkowy, c) jednoklockowy, d) cięgnowy

43. Hamulce • Zależnie od rodzaju mechanizmu włączającego i wyłączającego rozróżniamy hamulce: • cierne mechaniczne; • hydrauliczne; • pneumatyczne; • elektromagnetyczne. • Hamulce cierne mechaniczne dzielimy na: • hamulce tarczowe – stożkowe i wielopłytkowe; • klockowe (szczękowe); • cięgnowe (taśmowe). • Ze względu na charakter pracy dzielimy je na: • luzowe; • zaciskowe. • Hamulce luzowe – są stale zaciśnięte na bębnie hamulcowym i luzowane przed uruchomieniem maszyny. • Hamulce zaciskowe – są stale swobodne, tzn. że część stała i ruchoma są odłączone i współpracują ze sobą tylko w czasie hamowania.

44. Hamulce klockowe Hamulce klockowe – dzielimy je na jedno- lub dwuklockowe. Moment tarcia na bębnie hamulcowym ma zwrot przeciwny do zwrotu momentu obrotowego. W celu zahamowania bębna MTmusi pokonać moment obrotowy i bezwładności hamowanego układu. MT = (1,75  2,5)Mo Większe MTprzyjmujemy, gdy jest duża prędkość obrotowa układu hamowanego oraz gdy żądamy, aby czas hamowania był krótszy. Wartość nacisku siły klocka na bęben wynosi: Siłę Fn będziemy traktować jako siłę skupioną zastępującą obciążenie ciągłe wynikające z nacisku klocka na bęben.

45. Hamulce klockowe Obliczanie hamulców jednoklockowych, polega na wyznaczeniu siły F, którą należy przyłożyć do dźwigni hamulca, aby zahamować bęben, na ustaleniu wymiarów szczęki hamulcowej z warunku na naciski powierzchniowe, oraz sprawdzenia hamulca na rozgrzewanie. Na elementy cierne hamulców stosujemy te same elementy co na sprzęgła cierne. W hamulcu jak na rysunku dźwignia hamulcowa jest zamocowana przegubowo w punkcie 0, a klocek jest połączony sztywno z dźwignią za pomocą dwóch sworzni. Na dźwignię działa siła Fn, siła F potrzebna do zahamowania bębna oraz siła tarcia T między klockiem a bębnem. Dla dźwigni zwrot siły tarcia T jest zgodny z kierunkiem Mo, a dla bębna przeciwny. Siły tworzą dowolny płaski układ – możemy więc wyznaczyć wartość siły F z warunku równowagi: F  l – Fn a + T  e = 0

46. Hamulce klockowe Podstawiając do wzoru wartość T otrzymamy: T = Fn F  l – Fn ( a – e ) = 0 Wprowadzając do wzoru wartość Fn otrzymujemy: Zakładam przeciwny kierunek ruchu obrotowego bębna niż na rysunku. Tak samo jak wyżej wyznaczamy F Z porównania obu wzorów, wynika, że hamulec ten nie nadaje się do pracy przy zmianie kierunku ruchu obrotowego, ponieważ należałoby regulować wartość siły F.

47. Hamulce klockowe Jeżeli kierunek ruchu obrotowego bębna ma być zmienny, można stosować konstrukcje jak na rysunku. Wygięcie dźwigni w ten sposób, aby jej punkt obrotu 0 leżał na linii działania siły tarcia T powoduje, że ramię tej siły e = 0 i wobec tego e  = 0. Wartość siły F koniecznej do zahamowania bębna wynosi wówczas: Nie zależy ona w tym przypadku od kierunku ruchu obrotowego.

48. Hamulce klockowe Taki sam efekt uzyskamy mocując klocek jak na rysunku poniżej. Siłę nacisku Fn traktujemy jako siłę działającą na sworzeń. Wprowadzamy w osi sworznia zerowy układ sił T, otrzymujemy siłę T działającą na sworzeń wzdłuż osi dźwigni oraz moment od pary sił T. Moment ten dąży do obrócenia klocka i nie wpływa na obliczenia dźwigni. Przy tej konstrukcji wartość siły F wyznaczymy wg poprzednio ustalonego wzoru. Obliczenia wymiarów klocka dokonujemy z warunku na naciski powierzchniowe: gdzie: t – długość klocka (mierzona po cięciwie łuku); b– szerokość klocka; ko – naciski dopuszczalne.

49. Hamulce klockowe Zakładamy konstrukcyjnie „D” i „b” Zalecenia: D = 120 [mm] i b = 40 [mm](160 – 50, 200 – 55, 250 – 80, 320 – 100, 400 – 125, 500 – 160, 630 – 200, 710 – 220, 800 – 250). Szerokość bębna przyjmujemy o 10 mm większe od b, natomiast t: t = (0,52  0,78)D coodpowiada kątowi pokrycia  = 60 90. Hamulec sprawdzamy na rozgrzewanie wg wzoru: (p  v)rzecz (p  v)dop [MN/ms] Hamulce jednoklockowe – średnica wału do 50 mm i przenoszenie niewielkich Mo. Hamulce dwuklockowe – siły Fn równoważą się i umożliwiają hamowanie przy mniejszych Fn.

50. Hamulce klockowe Rys. Schemat hamulca dwuklockowego z luzownikiem: 1 – klocki hamulcowe, 2  5 dźwignie, 6 – ciężar, 7 – luzownik Rys. Hamulec dwuklockowy zwierany sprężyną i zwalniany luzownikiem elektromagnetycznym