Дисковые тормоза SIBRE серии USB: полный технический обзор пружинных дисковых тормозов с электрогидравлическим толкателем Ed и ELHY
Дисковые тормоза серии USB являются флагманским семейством дисковых тормозных систем в производственной программе SIBRE Siegerland-Bremsen GmbH. В отличие от барабанных серий TE, TPi и SBH, в которых тормозное усилие создаётся колодками, охватывающими барабан снаружи, тормоза серии USB реализуют осевое сжатие тормозного диска двумя колодками с фрикционными накладками — классическую схему дискового тормоза, обеспечивающую компактность при высокой нагрузочной способности, стабильный тормозной момент в широком диапазоне скоростей скольжения и простоту замены накладок.
Серия USB охватывает пять конструктивных подсерий — USB5-05, USB5-I, USB5-II, USB5-III и USB5-V — каждая из которых доступна с электрогидравлическим толкателем серии Ed (стандартное исполнение) или с гидравлическим цилиндром высокого давления серии ELHY (исполнение ELHY). Совокупный диапазон типоразмеров охватывает внешние диаметры дисков от 250 до 1000 мм и тормозные моменты от 110 до 29 000 Нм, что позволяет применять тормоза серии USB от лёгких конвейерных приводов до главных механизмов тяжёлых металлургических кранов.
Принцип работы всех тормозов серии USB — spring applied, thruster released (пружинное замыкание, растормаживание толкателем): в отсутствие питания пружины сжимают колодки, создавая тормозное усилие; при подаче рабочего тока или давления толкатель (Ed) или гидроцилиндр (ELHY) разводит колодки, освобождая диск. Фрикционные накладки — спечённый металлокерамический материал (sintered material); стандартный материал диска — S355J2G3. Тормозные моменты указаны при среднем коэффициенте трения μ = 0,4 для шлифованных и приработанных накладок при скорости скольжения до 60 м/с.
Общая архитектура серии USB и принцип классификации подсерий
Обозначение «USB» расшифровывается как Universelle Scheibenbremse — универсальный дисковый тормоз. Цифра «5» в обозначении подсерий (USB5-05, USB5-I и т.д.) относится к конструктивному поколению. Подсерии различаются размерным рядом дисков, типоразмером корпуса и применяемыми толкателями:
- USB5-05 — наименьшая подсерия, диски 250–500 мм, лёгкие Ed-толкатели, масса тормоза 39–46 кг
- USB5-I — малая подсерия, диски 355–710 мм, толкатели Ed и ELHY, масса 85 кг
- USB5-II — средняя подсерия, диски 450–800 мм, тяжёлые Ed-толкатели серии 7, масса 175 кг
- USB5-III — крупная подсерия, диски 560–1000 мм, толкатели Ed и ELHY, масса 250 кг
- USB5-V — наибольшая подсерия, диски 630–1000 мм, толкатели Ed серии 7 и ELHY, масса 285 кг
Каждая подсерия допускает установку нескольких типоразмеров толкателя, обеспечивая диапазон тормозных моментов внутри данного типоразмера тормоза. Выбор толкателя внутри подсерии влияет на значения Mmin (минимальный тормозной момент — усилие пружин) и Mmax (максимальный тормозной момент при полном ходе толкателя).
Ширина тормозного диска (B) во всех подсериях стандартно составляет 30 мм; для USB5-05 — 20 мм. По запросу доступны иные значения ширины диска. Все тормозные моменты приведены для диска из стали S355J2G3. При использовании дисков из иных материалов коэффициент трения и, соответственно, тормозные моменты могут отличаться.
Подсерия USB5-05 — компактный дисковый тормоз для лёгких применений
USB5-05 является наименьшей подсерией в семействе USB и предназначена для применений с умеренными тормозными нагрузками при ограниченном монтажном пространстве.
Основные параметры: диапазон внешних диаметров дисков D2 = 250–500 мм; масса без толкателя — 39 кг (актуальное значение по листу данных M 1501 458 E-EN-2021-01) или 46 кг (по более ранней редакции); ширина диска B = 20 мм (по запросу — иные значения); L = R1 + 39 мм.
Подсерия USB5-05 выпускается только с электрогидравлическим толкателем серии Ed. Доступны три типоразмера толкателя:
- Ed 23/5 (EB 220-50) — наименьший, наименьшие значения Mmin и Mmax
- Ed 30/5 (EB 300-50) — средний
- ELHY 500-50 — только в актуальной редакции листа данных (2021), обеспечивает максимальный Mmax до 1400 Нм
Тормозные моменты USB5-05 (толкатель Ed 23/5 / Ed 30/5 / ELHY 500-50):
| D2 (мм) | D3 (мм) | R1 (мм) | C (мм) | Mmin–Mmax (23/5) | Mmin–Mmax (30/5) | Mmin–Mmax (500-50) |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 250 | 96 | 61 | 331 | 110–210 Нм | 195–390 Нм | 270–630 Нм |
| 280 | 126 | 76 | 346 | 115–240 Нм | 225–450 Нм | 320–730 Нм |
| 315 | 160 | 93 | 363 | 135–280 Нм | 260–520 Нм | 360–830 Нм |
| 355 | 200 | 113 | 383 | 155–320 Нм | 300–600 Нм | 410–950 Нм |
| 400 | 244 | 135 | 405 | 175–370 Нм | 345–690 Нм | 480–1100 Нм |
| 450 | 294 | 160 | 430 | 205–420 Нм | 395–790 Нм | 550–1250 Нм |
| 500 | 344 | 185 | 455 | 230–480 Нм | 445–890 Нм | 620–1400 Нм |
Доступна левосторонняя конфигурация (left hand execution). Фрикционные накладки из органического материала — по запросу (для специальных условий эксплуатации).
Применяется в конвейерных приводах, механизмах передвижения лёгкого технологического оборудования, вспомогательных механизмах кранов малой грузоподъёмности.
Подсерия USB5-I — малый дисковый тормоз, исполнение Ed и ELHY
USB5-I — вторая по размеру подсерия, охватывающая диски D2 = 355–710 мм. Подсерия выпускается в двух вариантах привода: с электрогидравлическим толкателем Ed (листы данных M 1501 459) и с гидравлическим цилиндром ELHY (лист данных M 1501 460). Масса тормоза без толкателя: 85 кг для обоих вариантов. Ширина диска B = 30 мм; L = R1 + 70 мм.
USB5-I с толкателем Ed (исполнение Ed)
Три типоразмера толкателя: Ed 30/5, Ed 50/6, Ed 80/6.
| D2 (мм) | D3 (мм) | R1 (мм) | C (мм) | Mmin–Mmax (30/5) | Mmin–Mmax (50/6) | Mmin–Mmax (80/6) |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 355 | 180 | 75,5 | 425,5 | 550–850 Нм | 950–1700 Нм | 900–2200 Нм |
| 400 | 230 | 102 | 452 | 650–950 Нм | 1100–1900 Нм | 1000–2600 Нм |
| 450 | 280 | 127 | 477 | 750–1100 Нм | 1200–2200 Нм | 1200–3000 Нм |
| 500 | 330 | 152 | 502 | 850–1200 Нм | 1400–2500 Нм | 1300–3400 Нм |
| 560 | 390 | 182 | 532 | 1000–1400 Нм | 1600–2900 Нм | 1500–3900 Нм |
| 630 | 450 | 217 | 567 | 1100–1600 Нм | 1900–3300 Нм | 1700–4400 Нм |
| 710 | 530 | 257 | 607 | 1300–1900 Нм | 2100–3800 Нм | 2000–5100 Нм |
Максимальный тормозной момент — 5100 Нм (D2 = 710 мм, толкатель Ed 80/6).
USB5-I – ELHY (исполнение с гидроцилиндром ELHY)
Три типоразмера гидроцилиндра ELHY: 300/50, 500/60, 800/60.
| D2 (мм) | D3 (мм) | R1 (мм) | C (мм) | Mmin–Mmax (300/50) | Mmin–Mmax (500/60) | Mmin–Mmax (800/60) |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 355 | 180 | 75,5 | 425,5 | 550–850 Нм | 650–1400 Нм | 900–2200 Нм |
| 400 | 230 | 102 | 452 | 650–950 Нм | 750–1600 Нм | 1000–2600 Нм |
| 450 | 280 | 127 | 477 | 750–1100 Нм | 900–1900 Нм | 1200–3000 Нм |
| 500 | 330 | 152 | 502 | 850–1200 Нм | 1000–2100 Нм | 1300–3400 Нм |
| 560 | 390 | 182 | 532 | 1000–1400 Нм | 1100–2400 Нм | 1500–3900 Нм |
| 630 | 450 | 217 | 567 | 1100–1600 Нм | 1300–2800 Нм | 1700–4400 Нм |
| 710 | 530 | 257 | 607 | 1300–1900 Нм | 1500–3200 Нм | 2000–5100 Нм |
Диапазоны тормозных моментов исполнений Ed и ELHY практически совпадают в пределах одного типоразмера тормоза. Максимальный тормозной момент — 5100 Нм (D2 = 710 мм, ELHY 800/60). Выбор между Ed и ELHY определяется наличием и параметрами рабочей гидросистемы на объекте.
Применяется в мостовых кранах малой и средней грузоподъёмности, лебёдках, механизмах поворота, конвейерных системах.
Подсерия USB5-II — средний дисковый тормоз с толкателями серии 7
USB5-II является подсерией среднего диапазона с дисками D2 = 450–800 мм и предназначена для применений с тормозными нагрузками до 9800 Нм. Характерная особенность: применяются толкатели серии «7» — Ed 50/7, Ed 80/7, Ed 125/7, — отличающиеся от стандартных серий «5» и «6» увеличенным ходом штока, что обеспечивает больший диапазон регулировки тормозного момента.
Масса без толкателя: 175 кг. Ширина диска B = 30 мм; L = R1 + 78,5 мм.
Тормозные моменты USB5-II:
| D2 (мм) | D3 (мм) | R1 (мм) | C (мм) | Mmin–Mmax (50/7) | Mmin–Mmax (80/7) | Mmin–Mmax (125/7) |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 450 | 190 | 95 | 465 | 1300–2000 Нм | 1500–3200 Нм | 1700–4900 Нм |
| 500 | 240 | 120 | 490 | 1500–2300 Нм | 1700–3600 Нм | 1900–5600 Нм |
| 560 | 300 | 150 | 520 | 1800–2700 Нм | 2000–4200 Нм | 2200–6400 Нм |
| 630 | 370 | 185 | 555 | 2100–3100 Нм | 2300–4800 Нм | 2500–7400 Нм |
| 710 | 450 | 225 | 595 | 2400–3600 Нм | 2600–5600 Нм | 2900–8500 Нм |
| 800 | 530 | 270 | 640 | 2700–4100 Нм | 3000–6400 Нм | 3300–9800 Нм |
Максимальный тормозной момент — 9800 Нм (D2 = 800 мм, толкатель Ed 125/7).
Обращает внимание, что минимальные значения Mmin (усилие пружин) у USB5-II существенно выше, чем у USB5-I при сравнимых диаметрах диска — что свидетельствует о более мощном пружинном пакете замыкания. Это делает USB5-II предпочтительным для механизмов, где стояночная и аварийная функция тормоза нормируется на высокие усилия.
Применяется в мостовых кранах средней грузоподъёмности, механизмах подъёма и передвижения портальных кранов, конвейерных и шахтных приводах с умеренными и высокими тормозными нагрузками.
Подсерия USB5-III — крупный дисковый тормоз, исполнение Ed и ELHY
USB5-III охватывает диски D2 = 560–1000 мм и обеспечивает тормозные моменты до 26 000 Нм. Подсерия выпускается в двух вариантах привода.
Масса без толкателя: 250 кг для обоих вариантов. Ширина диска B = 30 мм; L = R1 + 78,5 мм.
USB5-III с толкателем Ed
Четыре типоразмера толкателя: Ed 121/6, Ed 201/6, Ed 301/6, Ed 400/6.
| D2 (мм) | D3 (мм) | R1 (мм) | C (мм) | Mmin–Mmax (121/6) | Mmin–Mmax (201/6) | Mmin–Mmax (301/6) | Mmin–Mmax (400/6) |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 560 | 265 | 140 | 564 | 3500–4500 Нм | 4000–7000 Нм | 6000–10500 Нм | 6500–13000 Нм |
| 630 | 345 | 181 | 605 | 4000–5500 Нм | 5000–8000 Нм | 7000–12000 Нм | 7500–15500 Нм |
| 710 | 425 | 221 | 645 | 4500–6000 Нм | 5500–9500 Нм | 8500–14000 Нм | 9000–17500 Нм |
| 800 | 515 | 266 | 690 | 5000–7000 Нм | 6500–11000 Нм | 9500–16000 Нм | 10000–20000 Нм |
| 900 | 615 | 316 | 740 | 6000–8000 Нм | 7500–12500 Нм | 11000–18500 Нм | 11500–23000 Нм |
| 1000 | 715 | 366 | 790 | 6500–9000 Нм | 8500–14000 Нм | 12500–20500 Нм | 13000–26000 Нм |
Максимальный тормозной момент — 26 000 Нм (D2 = 1000 мм, толкатель Ed 400/6).
USB5-III – ELHY (исполнение с гидроцилиндром ELHY)
Три типоразмера гидроцилиндра ELHY: 1250/60, 2000/60, 3000/60.
| D2 (мм) | D3 (мм) | R1 (мм) | C (мм) | Mmin–Mmax (1250/60) | Mmin–Mmax (2000/60) | Mmin–Mmax (3000/60) |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 560 | 265 | 140 | 564 | 2500–4000 Нм | 4000–7000 Нм | 5000–10000 Нм |
| 630 | 345 | 181 | 605 | 3000–4500 Нм | 4500–8000 Нм | 6000–11500 Нм |
| 710 | 425 | 221 | 645 | 3500–5500 Нм | 5000–9000 Нм | 7000–13000 Нм |
| 800 | 515 | 266 | 690 | 4000–6000 Нм | 6000–10500 Нм | 8000–15000 Нм |
| 900 | 615 | 316 | 740 | 5000–7000 Нм | 7000–12000 Нм | 9000–17500 Нм |
| 1000 | 715 | 366 | 790 | 5500–8000 Нм | 7500–13500 Нм | 10000–19500 Нм |
Максимальный тормозной момент — 19 500 Нм (D2 = 1000 мм, ELHY 3000/60).
Применяется в мостовых кранах грузоподъёмностью от 50 до 250 тонн, портальных и конвертерных кранах, приводах ленточных конвейеров горнодобывающей промышленности.
Подсерия USB5-V — наибольшая подсерия, исполнение Ed и ELHY
USB5-V является крупнейшей подсерией семейства USB и обеспечивает наибольшие тормозные моменты — до 29 000 Нм. Диски D2 = 630–1000 мм.
Масса без толкателя: 285 кг для обоих вариантов. Ширина диска B = 30 мм; L = R1 + 58,5 мм (обратите внимание: у USB5-V значение L короче, чем у USB5-III при тех же R1, что связано с иной конструкцией корпуса).
USB5-V с толкателем Ed (серия 7)
Четыре типоразмера толкателя: Ed 201/7, Ed 301/7, Ed 400/7, Ed 500/7. Применение толкателей серии «7» с увеличенным ходом штока позволяет достичь максимальных тормозных моментов при умеренном зажимном усилии пружин.
| D2 (мм) | D3 (мм) | R1 (мм) | C (мм) | Mmin–Mmax (201/7) | Mmin–Mmax (301/7) | Mmin–Mmax (400/7) | Mmin–Mmax (500/7) |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 630 | 310 | 185 | 620 | 4500–9000 Нм | 5500–12500 Нм | 5500–15500 Нм | 6000–16500 Нм |
| 710 | 390 | 225 | 660 | 5500–10500 Нм | 6500–14500 Нм | 6500–18000 Нм | 6500–19500 Нм |
| 800 | 480 | 270 | 705 | 6000–12000 Нм | 7500–16500 Нм | 7500–21000 Нм | 7500–22500 Нм |
| 900 | 580 | 320 | 755 | 7000–13500 Нм | 8500–19000 Нм | 8500–24000 Нм | 9000–25500 Нм |
| 1000 | 680 | 370 | 805 | 8000–15500 Нм | 9500–21500 Нм | 10000–27000 Нм | 10000–29000 Нм |
Максимальный тормозной момент всей серии USB — 29 000 Нм (D2 = 1000 мм, толкатель Ed 500/7). Толкатель Ed 500/7 устанавливается в позиции, показанной на чертеже листа данных; все остальные типоразмеры толкателей USB5-V устанавливаются повёрнутыми на 180°.
USB5-V – ELHY (исполнение с гидроцилиндром ELHY)
Три типоразмера гидроцилиндра ELHY, доступных в двух вариантах хода поршня — /70 (ход 70 мм) и /120 (ход 120 мм):
ELHY с ходом /120 (2000/120, 3000/120, 6300/120):
| D2 (мм) | D3 (мм) | R1 (мм) | C (мм) | Mmin–Mmax (2000/120) | Mmin–Mmax (3000/120) | Mmin–Mmax (6300/120) |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 630 | 310 | 185 | 620 | 5500–8500 Нм | 8000–12500 Нм | 8000–15500 Нм |
| 710 | 390 | 225 | 660 | 6500–10000 Нм | 9000–14500 Нм | 9000–18000 Нм |
| 800 | 480 | 270 | 705 | 7500–11500 Нм | 10500–16500 Нм | 10500–21000 Нм |
| 900 | 580 | 320 | 755 | 8500–13000 Нм | 12000–19000 Нм | 12000–24000 Нм |
| 1000 | 680 | 370 | 805 | 9500–15000 Нм | 14000–21500 Нм | 13500–27500 Нм |
ELHY с ходом /70 (2000/70, 3000/70, 6300/70):
| D2 (мм) | D3 (мм) | R1 (мм) | C (мм) | Mmin–Mmax (2000/70) | Mmin–Mmax (3000/70) | Mmin–Mmax (6300/70) |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 630 | 310 | 185 | 620 | 3500–8500 Нм | 4500–12500 Нм | 6500–15500 Нм |
| 710 | 390 | 225 | 660 | 4000–10000 Нм | 5500–14500 Нм | 7500–18000 Нм |
| 800 | 480 | 270 | 705 | 5000–11500 Нм | 6000–16500 Нм | 8500–21000 Нм |
| 900 | 580 | 320 | 755 | 5500–13000 Нм | 7000–19000 Нм | 10000–24000 Нм |
| 1000 | 680 | 370 | 805 | 6500–15000 Нм | 8000–21500 Нм | 11000–27500 Нм |
Вариант с ходом /70 обеспечивает меньшие значения Mmin при одинаковом Mmax по сравнению с ходом /120 — что позволяет получить более широкий диапазон регулировки тормозного момента при работе с клапанами подъёма/опускания (lifting/lowering valves). Максимальный тормозной момент ELHY-исполнения — 27 500 Нм (D2 = 1000 мм, ELHY 3000/120 или 6300/70).
Применяется в тяжёлых металлургических кранах (конвертерные, ковшовые, прокатные), шахтных подъёмниках высокой грузоподъёмности, портовых перегрузочных кранах, крупных намоточно-разматывающих агрегатах.
Сводная таблица подсерий USB5 и их основные параметры
| Подсерия | D2 (мм) | Привод | Масса* (кг) | B диска (мм) | Mmax (Нм) |
|---|---|---|---|---|---|
| USB5-05 | 250–500 | Ed 23/5, 30/5; ELHY 500-50 | 39–46 | 20 | 1400 |
| USB5-I | 355–710 | Ed 30/5, 50/6, 80/6 | 85 | 30 | 5100 |
| USB5-I – ELHY | 355–710 | ELHY 300/50, 500/60, 800/60 | 85 | 30 | 5100 |
| USB5-II | 450–800 | Ed 50/7, 80/7, 125/7 | 175 | 30 | 9800 |
| USB5-III | 560–1000 | Ed 121/6, 201/6, 301/6, 400/6 | 250 | 30 | 26 000 |
| USB5-III – ELHY | 560–1000 | ELHY 1250/60, 2000/60, 3000/60 | 250 | 30 | 19 500 |
| USB5-V | 630–1000 | Ed 201/7, 301/7, 400/7, 500/7 | 285 | 30 | 29 000 |
| USB5-V – ELHY (/120) | 630–1000 | ELHY 2000/120, 3000/120, 6300/120 | 285 | 30 | 27 500 |
| USB5-V – ELHY (/70) | 630–1000 | ELHY 2000/70, 3000/70, 6300/70 | 285 | 30 | 27 500 |
*Масса без толкателя/гидроцилиндра. μ = 0,4, скорость скольжения до 60 м/с, диск S355J2G3.
Обозначение габаритных параметров серии USB
Во всех листах данных серии USB используется единая система обозначения габаритных размеров:
- D2 — внешний диаметр тормозного диска (Outer disc diameter)
- D3 — максимальный диаметр муфты или ступицы (Max. coupling or hub-Ø) — определяет максимально допустимый диаметр ступицы вала в зоне тормоза
- R1 — радиус приложения тормозной силы (расстояние от оси вала до средней линии накладки)
- C — ориентировочный монтажный размер (установочный размер по оси)
- B — ширина диска (стандартно 20 мм для USB5-05 и 30 мм для остальных подсерий)
- L — полная длина тормозного суппорта: L = R1 + константа (39 мм для USB5-05, 70 мм для USB5-I, 78,5 мм для USB5-II/-III, 58,5 мм для USB5-V)
Значение D3 определяет максимально допустимый диаметр ступицы на тормозном валу: ступица или муфта не должны выступать за диаметр D3 на длине тормозного диска. При проектировании необходимо учитывать этот параметр совместно с диаметром вала и конструкцией ступичного соединения.
Выбор между исполнением Ed и ELHY
Наличие параллельных исполнений Ed (электрогидравлический толкатель) и ELHY (гидравлический цилиндр) в подсериях USB5-I, USB5-III и USB5-V предоставляет проектировщику выбор типа привода, исходя из условий конкретного объекта.
Исполнение Ed (электрогидравлический толкатель) — автономное, не требует внешней гидравлической системы. Встроенный электродвигатель приводит насос, нагнетающий масло во внутренний цилиндр. Полная автономность, простота монтажа и эксплуатации, широкая применимость. Подходит для большинства промышленных применений, где гидростанция отсутствует. Применяемые толкатели: серия Ed 30/5...500/7.
Исполнение ELHY (гидравлический цилиндр высокого давления) — требует внешней гидросистемы (насосной станции) с соответствующим давлением. Гидроцилиндры ELHY обеспечивают более высокое усилие при меньшем диаметре цилиндра, что позволяет получать более высокие тормозные моменты при более компактных габаритах приводной части. Предпочтительно при наличии на объекте централизованной гидросистемы высокого давления (металлургия, горнодобывающая промышленность). Применяемые цилиндры ELHY: 300/50...6300/120.
Важная особенность: для одного и того же типоразмера тормозного суппорта (D2, D3, R1, C) диапазоны тормозных моментов в исполнениях Ed и ELHY близки, но не идентичны. ELHY-исполнение, как правило, обеспечивает более широкий абсолютный диапазон Mmax для подсерий USB5-III и USB5-V благодаря применению гидроцилиндров 6300/120.
Опции и дополнительное оснащение
Индуктивные датчики положения (Inductive sensors) — для сигнализации состояния «тормоз открыт» (brake open), «тормоз закрыт» (brake closed) и/или «износ накладок» (pad wear). Интегрируются в систему управления машиной и обеспечивают непрерывный мониторинг состояния тормоза без контакта с подвижными элементами.
Датчик температуры фрикционных накладок (Temperature sensor for brake linings) — обеспечивает контроль рабочей температуры накладок в режиме реального времени. Критически важен в применениях с высокой интенсивностью торможений (подъёмники, наклонные конвейеры), где перегрев накладок приводит к резкому падению коэффициента трения и снижению тормозного момента.
Тензометрический датчик зажимного усилия (Load cell for monitoring of clamping force) — позволяет непрерывно контролировать реальное усилие зажатия колодок и, тем самым, фактический тормозной момент в режиме реального времени. Применяется в системах с высокими требованиями к безопасности — шахтные подъёмники, краны для расплавленного металла.
Ручное растормаживание (Manual release) — механическое устройство для размыкания тормоза при отсутствии рабочего питания. Применяется при техническом обслуживании и аварийном перемещении механизмов.
Специальные исполнения по температуре (Special executions for low and high ambient temperature) — для эксплуатации в условиях экстремально низких (арктические условия, хладокомбинаты) или высоких (литейные цехи, плавильные производства) температур окружающей среды.
Фрикционные накладки из органического материала — доступны для USB5-05 по запросу, для специальных условий эксплуатации, отличающихся от стандартных.
Области применения серии USB
Металлургическое производство — мостовые краны разливочных, конвертерных и прокатных пролётов. Подсерии USB5-III и USB5-V с тормозными моментами до 26 000–29 000 Нм применяются в механизмах главного подъёма тяжёлых металлургических кранов. Исполнение ELHY предпочтительно на объектах с централизованными гидросистемами.
Горнодобывающая промышленность — шахтные подъёмники (клетевые и скиповые), ленточные конвейеры наклонных выработок, погрузочные машины. Пружинное замыкание fail-safe обеспечивает аварийное торможение при потере питания. Датчики зажимного усилия и температуры накладок — стандартное требование для шахтных подъёмников.
Портовое и судовое оборудование — причальные краны, судовые краны, перегрузочные мосты. Компактность дисковой конструкции по сравнению с барабанными тормозами при равном тормозном моменте позволяет применять серию USB в пространственно ограниченных конструкциях крановых порталов.
Конвейерные системы — тормоза приводных станций наклонных ленточных конвейеров, регулируемые тормозные устройства систем управляемого торможения. Широкий диапазон регулировки тормозного момента (Mmin–Mmax) особенно ценен в системах с регулируемым торможением.
Мостовые и козловые краны — механизмы подъёма и передвижения кранов широкого диапазона грузоподъёмности: USB5-05 и USB5-I — для кранов до 16–50 тонн, USB5-II — для 50–100 тонн, USB5-III и USB5-V — для тяжёлых кранов свыше 100 тонн.
Специальное технологическое оборудование — намоточно-разматывающие агрегаты, испытательные стенды, нагрузочные устройства с регулируемым тормозным моментом, стенды для контроля систем торможения.
Сравнение дисковых тормозов USB с барабанными тормозами TE/SBH
| Параметр | USB (дисковые) | TE / SBH (барабанные) |
|---|---|---|
| Схема торможения | Осевое сжатие диска | Охват барабана колодками снаружи |
| Диаметр рабочего элемента | 250–1000 мм (диск) | 200–710 мм (барабан) |
| Тормозной момент максимальный | 29 000 Нм (USB5-V) | 9400 Нм (TE 710) |
| Замена накладок | Без снятия тормоза | Без полного демонтажа |
| Тепловыделение | Концентрированное на диске | Распределённое по поверхности барабана |
| Зависимость от загрязнения | Высокая (открытый диск) | Средняя (барабан частично закрыт) |
| Компактность при высоком моменте | Выше | Стандартная |
| Применение по стандарту | Без специального стандарта | DIN 15435 / AISE 11 |
Дисковые тормоза серии USB предпочтительны там, где требуется высокий тормозной момент при меньших габаритах рабочего элемента, или где барабанная конструкция не вписывается в пространство привода по компоновочным соображениям. Барабанные серии TE/SBH предпочтительны при наличии стандартизированных барабанных шкивов в конструкции машины и при работе в условиях высокой запылённости.
Заключение
Дисковые тормоза SIBRE серии USB представляют собой комплексное семейство пружинных дисковых тормозов, охватывающее практически весь диапазон промышленных применений — от компактных конвейерных приводов с тормозными моментами от 110 Нм (USB5-05, D2 = 250 мм) до главных механизмов тяжёлых металлургических кранов с моментами до 29 000 Нм (USB5-V, D2 = 1000 мм, толкатель Ed 500/7).
Структура семейства из пяти подсерий (USB5-05, I, II, III, V) с параллельными вариантами исполнения Ed и ELHY обеспечивает максимальную гибкость выбора: проектировщик подбирает типоразмер тормоза по требуемому тормозному моменту, а тип привода — по инфраструктуре объекта. Спечённые металлокерамические накладки, работающие при скоростях скольжения до 60 м/с, расширенный набор датчиков (температура, износ, зажимное усилие) и стандартная опция ручного растормаживания делают серию USB готовым решением для систем с высокими требованиями к надёжности и контролю тормозного процесса.