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Kendrion10214artigos técnicos

Ambos os freios de ímã permanente de mola e são justificados. Mas qual é o certo para a aplicação em particular? Desde quando se escolhe muito diferentes aspectos a serem considerados, o usuário deve contar com conselhos de especialistas. Depois, há, naturalmente, uma vantagem se o fabricante do freio consultivo tem ambos os princípios ativos no programa e aconselha sem interesse próprio. A contribuição da Kendrion mostra que travão não é o mesmo do travão.


Kendrion20214Dependendo das condições de uso, primeiro é feita uma distinção entre o freio de retenção e o freio de trabalho. O freio de retenção tem a tarefa de manter as cargas paradas. A desaceleração do movimento é assumida pelo inversor. Somente em caso de erro, z. Como na parada de emergência, o freio de retenção realiza o trabalho de frenagem para interromper o sistema e, em seguida, manter-se em repouso. Por outro lado, o freio de trabalho tem a tarefa de destruir a energia cinética e, em seguida, novamente manter o sistema parado em paz. Áreas típicas de aplicação (Figura 1) para freios de manutenção e trabalho podem ser encontradas em elevadores, monotrilhos e turbinas eólicas, bem como em robótica e engenharia mecânica.

O uso de freios de trabalho está se tornando cada vez mais obsoleto, pois os acionamentos e controles modernos podem lidar com segurança com a tarefa de frenagem e também trabalhar sem desgaste. As aplicações nas quais os freios de trabalho são usados ​​são operadas por freios acionados por mola, pois os sistemas de fricção orgânicos usados ​​lá - semelhantes às pastilhas de freio do carro - são adequados para fornecer um alto trabalho geral ao longo da vida útil disponível. Para a parte numericamente significativa das aplicações dos freios de retenção, são usados ​​freios de ímã permanente e de mola. O usuário aqui é mimado pela escolha, como em muitas outras áreas também. Ele precisa decidir qual princípio funcional é o mais adequado para sua aplicação. Ambos possuem propriedades características que os predestinam para os diferentes campos de aplicação.

Dois princípios de ação - propriedades diferentes

Kendrion40214Nos dois tipos de freios, eles são fechados quando desenergizados. Estes são os freios de segurança: No caso de uma falha de energia ou falha da fonte de alimentação, como uma quebra de linha, o sistema é mantido seguro. Além disso, existem diferenças fundamentais. No freio de pressão da mola, que geralmente é montado no lado do rolamento B de um motor elétrico, pressione as molas no estado desenergizado contra o disco de armadura do freio. As guarnições de fricção do rotor, que são conectadas através de um dentado ao eixo do motor, são presas entre este disco de armadura e a superfície de montagem do freio na parte traseira do motor. Se a bobina do freio for energizada, um campo magnético se acumula, o que atrai o disco da armadura e, assim, libera o rotor com os revestimentos de fricção. O freio é liberado.

No princípio de operação "ímã permanente", por outro lado, no estado desenergizado, a armadura ou o rotor é puxado pelo campo do ímã permanente contra o estator ou o sistema excitador. No estado energizado, cria um campo eletromagnético que cancela a atração dos ímãs permanentes e, assim, resolve a âncora pela força tênsil das molas entre a armadura e o cubo da flange do sistema excitador. O freio é liberado. Devido à conexão não positiva entre armadura, cubo e eixo, o freio do ímã permanente é livre de folgas. No entanto, é necessário cumprir as condições de instalação definidas para garantir uma folga de ar definida no motor.

Ímã Freios permanentes

Kendrion50214Esses dois princípios de ação com seus diferentes pares de fricção, aço / aço para o freio de ímã permanente e forros de fricção orgânicos / aço para o freio aplicado por mola, resultam em características essenciais definidas que tornam possíveis aplicações típicas para ambos os tipos de freio: Freios de ímã permanente (PE) são adequados para servomotores , por exemplo, no manuseio de tecnologia e robótica. Aqui eles convencem acima de tudo por suas dimensões compactas e seu peso comparativamente baixo. Graças aos ímãs permanentes, a densidade de potência é duas vezes maior que nos freios acionados por mola (FD). Por outras razões, também, os freios leves e ao mesmo tempo dinâmicos e praticamente isentos de abrasão na robótica terão preferência.

A resistência à abrasão do freio PE é garantida pelo princípio de operação do freio. A âncora é totalmente liberada na primavera. No caso do freio FD, ocorre um desgaste de partida, uma vez que uma almofada de ar deve primeiro se acumular entre o revestimento e as superfícies de atrito quando a velocidade é aumentada. Esse desgaste pode ser causado por acelerações do disco de fricção, z. B. aumentar a aceleração devido à gravidade em um arranjo vertical do acionamento ou por forças centrífugas na rotação das pás do rotor de uma turbina eólica. Aqui, geralmente apenas um revestimento de atrito é afetado.

Quando usado como um freio de retenção puro com função de parada de emergência, o freio PE se comporta de maneira diferente do freio FD. Devido à sua construção, o freio PE está livre de torque residual. Só há abrasão nas paradas de emergência. Em operação, a armadura é totalmente liberada na primavera. Por outro lado, o freio FD possui um torque inicial, o que leva a uma certa quantidade de desgaste durante cada partida. Para piorar a situação, foi adicionado o desgaste acima mencionado pelas forças de aceleração. Muitas vezes, esse desgaste adicional não pode ser determinado exatamente, pois geralmente apenas um lado do atrito é afetado.

Outra diferença está no comportamento na faixa de temperatura. Os freios PE são muito estáveis ​​à temperatura e garantem um alto torque em toda a faixa de temperatura. A situação é diferente com os freios FD. Aqui, a estabilidade da temperatura é essencialmente influenciada pela composição do revestimento de fricção orgânico. Isso pode ser comparado a um pneu de carro, que também é desenvolvido para diferentes condições de uso. Assim como um pneu Formula 1 não pode ser usado no inverno, o mesmo ocorre com algumas pastilhas de fricção de freio orgânico.

Com um alto coeficiente de atrito, o revestimento possui boa aderência, altos torques são alcançados, mas o revestimento se desgasta muito rapidamente. Para revestimentos em freios FD, isso significa: revestimentos com altos coeficientes de atrito mostram uma queda maior em toda a faixa de temperatura e, em alguns casos, têm apenas metade do torque a 120 ° ou -40 ° C. Em geral, pode-se dizer que os freios FD atingem torques muito bons, mas não são tão estáveis ​​à temperatura ou que o coeficiente de atrito é comparativamente mais baixo com um revestimento estável à temperatura. Deve-se enfatizar, no entanto, que em uma determinada faixa de temperatura, o torque do freio FD pode ser ajustado com muita precisão ao torque especificado pelo cliente no processo de projeto.

Freio de pressão completo da mola

Kendrion60214Acionamentos de elevação e deslocamento com alta energia de frenagem e torque de frenagem definido, isto é, desaceleração controlada durante parada de emergência, não podem ser operados pelo PE. Além disso, existem muitos aplicativos que não exigem alta dinâmica e densidade de energia. Guindastes, transportadores aéreos ou persianas fornecem exemplos típicos. Em caso de queda, o freio deve travar, se necessário, fornecer altos valores de desaceleração por freio durante a parada de emergência e manter o peso de forma confiável. O tempo de comutação e a densidade de energia desempenham apenas um papel menor. O trabalho de alta frenagem não é um problema para as guarnições de fricção orgânica dos freios acionados por mola e eles também podem ser usados ​​como freio de trabalho, se necessário.

Além disso, o momento de inércia é menor do que nos freios de ímã permanente devido ao peso relativamente baixo do disco de fricção. Além disso, os motores padrão IEC padrão são geralmente usados ​​nessas aplicações, onde os freios aplicados por mola podem ser montados com facilidade e rapidez. O freio, que é menos complexo que os freios com ímã permanente, geralmente permanece facilmente acessível. Portanto, qualquer pessoa que possa usar um motor padrão padrão de baixo custo em um aplicativo normalmente recorrerá a um freio acionado por mola. Para a respectiva aplicação, z. Quanto a uma certa faixa de temperatura operacional, uma aplicação otimizada no revestimento de fricção pode ser selecionada.

O freio FD pode ser bem ajustado ao torque desejado com uma tolerância relativamente pequena, dada a seleção adequada do revestimento de atrito orgânico e o design das molas. Além disso, se a faixa de temperatura ainda for comparativamente pequena, o torque poderá ser mantido bem acima dessa faixa. Além disso, o desenvolvimento não parou com os freios aplicados por mola: com os novos freios Cobra da Kendrion 80, é possível obter mais% de torque ou três vezes a vida útil em comparação às soluções anteriormente disponíveis no mercado. Ao reduzir a energia da unidade, o consumo de energia é reduzido em um terço. Há menos calor, o que reduz o envelhecimento dos componentes.
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