Alfred Böge Technische Mechanik - PP99

3.4 Reibung an Maschinenteilen 133
3.4.6.3 Scheiben- und Kegelbremsen
a) Scheibenbremsen
Gebaut werden Ein- und Mehrscheibenbremsen
(Lamellenbremsen). Die Bremsscheibe der skizzierten
Einscheibenbremse sitzt drehfest auf der
Bremswelle. Die beiden Bremsbacken werden
durch Druckfedern im gehäusefesten Hydraulikzylinder
an die Bremsscheibe gepresst. Mit Flüssigkeitsdruck
wird die Bremse gelöst (Lüften). Die
Einscheibenbremse wird zunehmend im Hebezeugbau
verwendet, auch an Stelle der Bandbremse
(gute Wärmeableitung).
b) Kegelbremsen
Die drehfest mit der Bremswelle verbundene
Bremsscheibe mit Außenkegel wird durch Federkraft
axial gegen den gehäusefesten Innenkegel gepresst
und hydraulisch oder elektromagnetisch abgelöst
(Lüften der Bremse).
Durch die Kegelreibfläche kann das gleiche
Bremsmoment wie bei der Einscheibenbremse mit
kleinerer Bremskraft erzeugt werden (kleinere
Konstruktionsmaße).
c) Bremskraft und Bremsmoment
Für die Bremskraft F und für das Bremsmoment M
kann man zwei Gleichungen entwickeln, die für
Scheiben- und Kegelbremsen gelten.
Wie bei jeder Bremse ist das Bremsmoment M
das Produkt aus der Reibungskraft FR ¼ FNm
und dem zugehörigen Reibungskraftradius
(M ¼ FRr ¼ FN mr).
Bei der Scheibenbremse ist die Bremskraft F zugleich
die Normalkraft FN ¼ F. Dagegen ist bei
der Kegelbremse F ¼ 2FN sin a, wie die Krafteckskizze
zeigt. Damit erhält man die beiden Bestimmungsgleichungen
für F und M.
F
Msin a
rzm
M Frzm
sin a
Bremskraft
Bremsmoment
z Anzahl der Reibungsflächen
z ¼ 1 bei Kegelbremsen
z ¼ 2 bei Einscheibenbremsen
a Kegelwinkel
a ¼ 90 bei Scheibenbremsen
a 20 bei Kegelbremsen