Regolazione del freno

GENERALITA'

I freni usati da BER-MAR sono freni elettromagnetici a molla per funzionamento a secco a doppia superficie frenante. L'esperienza acquisita in molti anni di collaborazione con le varie industrie, ci permette di sostenere che i freni da noi adottati rispondono agli ultimi standard tecnologici.
L'ottima qualità dei materiali, l'accurata costruzione con macchine moderne, la produzione senza compromessi ed i controlli di qualità sono garanzia di credibilità e sicurezza.
Questo catalogo contiene due serie differenti di freni completi di accessori che sono solitamente richiesti (leva di sblocco, flangia intermedia, disco frizione, anello di protezione etc.). Qui di seguito ricordiamo la qualità dei freni di sicurezza a molla e cioé: maggiore sicurezza di frenata delle masse rotanti, precisione e posizionamento dell'albero a fine ciclo. E' possibile produrre su disegno del cliente motori con freni speciali per soddisfare al meglio le singole esigenze.

Caratteristiche di costruzione

Le caratteristiche speciali sono le seguenti:
• il ferodo senza amianto con una speciale anima in acciaio, garantisce frenate sicure anche in condizioni estreme:
Grandezze 01÷06: anello d'acciaio ricoperto da ferodo
Grandezze 07÷10: disco in metallo brocciato con ferodo su entrambi i lati
• regolazione della coppia di frenatura da 1,0 . . . 0,5 • M 2N
• la regolazione del traferro (brevettata) si effettua senza dover smontare il freno
• cavo di collegamento solido e robusto
• protezione effettiva della superficie
• classe di isolamento B, a richiesta classe F
• approvazione CSA protezione filo metallico come opzione prototipo testatoTÜV a norme VDE 0580
• possibile assemblaggio successivo della leva di sblocco
• tempo operativo illimitato
• marchio CE in base alle normative sulla bassa tensione
• il disco porta ferodo con superficie temprata assicura una
minor usura ed è protetto dalla ruggine (oltre la grand.06)
• IP40 - Standard, a richiesta fino a IP66

Caratteristiche funzionali

 

Descrizione
1 Viti di fissaggio DIN 912 u. 6912 - 8.8
2 Magnete
3 Indotto
4 Anello di regolazione
5 Perno
5.1 Molla
6 Mozzo
7 Ferodo
8 Disco di frizione
9 Distanziale
10 Leva di sblocco

 

Disco di frizione (8) e leva di sblocco (10) sono accessori. Le viti di fissaggio (1) non sono incluse nella fornitura.

Il freno a molla viene bloccato con le viti di fissaggio (1). Con le viti (1) allentate è possibile la regolazione del traferro alla quota nominale Xn (Pag. 6, T1) ruotando il distanziale (9). Dopo aver effettuato la regolazione stringere le viti (1) ed il freno è pronto per lavorare.
In assenza di tensione l'indotto (3) ed il ferodo (7) sono pressati contro la superficie di fissaggio tramite la molla centrale (5). Il ferodo (7) è libero assialmente ma bloccato torsionalmente tramite il mozzo (6).Il mozzo deve invece essere bloccato assialmente e torsionalmente sull'albero.
Dando tensione alla bobina il magnete (2) crea un campo magnetico che attrae l'indotto (3). A causa di ciò il ferodo (7) è rilasciato e l'albero può ruotare liberamente.

Regolazione del freno
grafico decremento coppia


Istruzioni di montaggio

Regolazione del freno
regolazione freni

 

Il freno è bloccato con le viti di fissaggio (1). Con le viti allentate ed in assenza di tensione il traferro viene regolato, con l'aiuto di uno spessimetro, alla quota nominale X secondo la tabella seguente. Dopo aver effettuato la regolazione stringere le viti, il freno è pronto per lavorare.

Regolazione del traferro X
Dal MEC 63 al MEC 90 0,2mm
Dal MEC 112 al MEC 160 0,3mm
MEC 180 0,4mm
Oltre 0,5mm



L'usura, dovuta all'effetto dinamico della frenata, causa un aumento del traferro. Solamente un regolare controllo e la regolazione del traferro nominale X n possono garantire il buon funzionamento del freno. Non bisogna mai avere uno spessore del ferodo inferiore al minimo ammissibile g min.

La distanza dalla superficie di fissaggio stabilita, vedi B4 (da 0,5 a 1 mm), è stata calcolata in considerazione di qualsiasi possibile gioco dell'albero. Rispettando queste quote si eviterà che il mozzo tocchi la superficie di fissaggio anche in presenza di un ampio gioco assiale.

La leva di sblocco può essere fissata successivamente. In questo caso sono molto importanti le dimensioni di montaggio m. Un errata regolazione può causare una perdita dell'effetto frenante, specialmente quando la coppia di frenata è ridotta oppure è sovraeccitata a causa di una sovratensione.

Normalmente la coppia di frenata viene regolata alla coppia nominale M 2N. Girando l'anello di regolazione (4), (vedi tabella), la coppia di frenatura decresce. Il tempo di eccitazione cambia di conseguenza.

Installando verticalmente i freni da 07.08. a 10.08. può essere aumentata la durata del freno ad alte velocità (n > 1500 min -1 ) utilizzando un sistema ferodo speciale. Per maggiori informazioni contattate il nostro personale tecnico.

Grasso ed olio devono essere tenuti lontano dalla superficie di frizione.

DATI TECNICI

I valori WRmax sono validi per freni standard e con seconda superficie di frizione in ghisa. A seconda delle applicazioni, questi valori possono essere superiori o inferiori.
Utilizzando il disco di frizione antiruggine o velocità superiori, rispetto a quanto specificato nel diagramma, si riduce considerevolmente il lavoro di attrito consentito.
Se la coppia nominale dei freni viene ridotta, svitando la ghiera di regolazione, il lavoro di attrito consentito aumenta.

Dimensionamento

Elementi decisivi per il dimensionamento dei freni sono la coppia di frenatura richiesta, il tempo di frenatura, la temperatura in cui lavora e le ore di servizio.

Coppia Nominale

Per essere certi che i freni siano correttamente dimensionati, anche in condizioni estreme, la coppia di frenatura deve essere moltiplicata per il fattore di sicurezza. La scelta del fattore di sicurezza dipende dal carico di lavoro del-l'applicazione.

M2N = Merf x K

M2N = coppia nominale statica [Nm]
K = fattore di sicurezza > o uguale a 2
Merf = coppia richiesta [Nm]

La coppia dinamica del doppio freno può essere sostanzialmente inferiore rispetto alla coppia nominale.

Coppia di Frenatura richiesta

La coppia di frenatura richiesta è l'insieme del carico dinamico e statico. Per applicare la formula è necessario valutare se, la coppia di carico, va sommata
o sottratta.

Merf =MA ± ML
MA = J · a


Merf = coppia richiesta [Nm]
MA = coppia di frenatura dinamica [Nm]
ML = coppia di lavoro [Nm]
J = momento di inerzia [Kgm2]
a = accelerazione angolare [s-2]

Se il momento d'inerzia totale è sconosciuto e la forza motrice è costante, la
coppia di frenatura viene calcolata come di seguito:

Merf = 9550 x P / n

Merf = coppia richiesta [Nm]
P = forza motrice [Kw]
n = velocità [min-1]

Temperatura di lavoro

Il dimensionamento effettuato solamente sulla base della coppia di frenatura richiesta, è possibile in pochi casi.
Per un buon dimensionamento si deve tenere conto anche dell'energia che si sviluppa ad ogni frenata. Decelerando il carico totale ed il massimo momento d'inerzia, J viene ridotto all'albero da frenare (lavoro d'attrito del freno). Il lavoro di attrito consentito che dipende dai cicli di frenatura, non può essere superato.

WR = (J x n2 / 182,5) x (M2N / M2N ± ML)

WR = lavoro di attrito [J]
J = momento di inerzia [Kgm2]
n = velocità [min-1]
M2N = coppia nominale statica [Nm]
ML = coppia di lavoro [Nm]

Il massimo lavoro di attrito consentito è valido fino alla velocità corrispondente.
In caso di fermata d'emergenza alla massima velocità, il lavoro di attrito consentito scende considerevolmente al di sotto dei valori specificati nel grafico.

Slip time

E' il tempo necessario per arrivare ad ottenere il raggiungimento della coppia nominale.

t3 = 104,6 x (J x Dn / M2N ± ML) + t11

t3 = sleep time [ms]
J = momento di inerzia [Kgm2]
n = velocità [min-1]
M2N = coppia nominale statica [Nm]
ML = coppia di lavoro [Nm]
t11 = ritardo del tempo di aggancio [ms]

Tempo di servizio

Il tempo di servizio dipende in larga misura dai picchi di temperatura durante la frenata, la quale temperatura dipende dalla velocità, dal tempo di decelerazione e dalla coppia di frenatura attuale.
Per questa ragione non è possibile stabilire un tempo di durata fisso, tenuto conto delle diverse condizioni operative della macchina (pesi, velocità). Le considerazioni sulla durata di servizio per i casi individuali, possono essere fatte solamente se si conoscono tutte le condizioni operative.

Lo spessore del ferodo non deve mai essere inferiore a g min.

DISPOSITIVI DI COMMUTAZIONE

Commutazione lato AC

Quando si commuta a monte il raddrizzatore sul lato AC il campo magnetico decade lentamente. Con questo modo di commutazione il ritardo di apertura è abbastanza lungo.
La commutazione lato AC non necessita di alcun sistema di protezione per la bobina e per i contatti di commutazione. Alla disconnessione i diodi raddrizzatori agiscono come diodi ad oscillazione libera.
I tempi di commutazione t11 per la commutazione lato AC indicati a pagina 20 aumentano quando il raddrizzatore viene collegato direttamente alla morsettiera del motore 2. Quando il motore rallenta viene applicata una tensione generatoriale ai morsetti del motore. Questo collegamento non è permesso per il funzionamento con invertitore di frequenza.
Per lunghezze di linea di oltre 10 m. tra il raddrizzatore e il freno per la commutazione lato AC le norme prescrivono l'uso di un interruttore separato 1. In questo caso la tensione di alimentazione può non essere presa dietro al relé motore 2. Se non è possibile installare un ulteriore interruttore diventa necessario l'uso di raddrizzatori speciali.

COMMUTAZIONE AC

Commutazione lato DC

La commutazione avviene tra il raddrizzatore e il magnete. Con questo modo di commutazione il ritardo di apertura è breve, poiché l'energia del campo magnetico viene assorbita dal raddrizzatore. I picchi di tensione che si verificano alla commutazione sono limitati ad un livello innocuo per il raddrizzatore.
La frequenza di commutazione massima permessa per la commutazione lato DC dei raddrizzatori dipende dal contenuto di energia del magnete ed è specificata nella Tabella T8 per il Keb combistop. Frequenze di commutazione più elevate vengono raggiunte dalla connessione esterna di un varistore in parallelo al freno o ai terminali + e - DC del raddrizzatore.

Raddrizzatore Articolo KEB Varistore
02.91. 00.90.045-2752 S20K275
04.91. 00.90.045-5101 S20K510
05.91. 00.90.045-6252 S20K625
06.91. 00.90.045-4202 S20K420*

*2 componenti in serie

COMMUTAZIONE DC

Cicli e tempi di commutazione

 
Cicli di commutazione
 
Commutazione AC
Commutazione DC
Dimensioni freno
M2N
P20
SC1
SC2
t2
t11
t1
t11
t1
Nm
W
1/min
1/min
ms
ms
ms
ms
ms
00
1
11
70
140
35
60
100
12
25
01
3
16
55
110
40
60
120
15
30
02
4
20
60
120
40
40
90
10
20
03
8
25
40
75
60
80
140
15
30
04
16
30
40
75
100
140
200
20
50
05
32
40
25
50
120
180
240
25
55
06
60
52
5
10
240
200
330
25
90
07
100
65
5
10
240
400
650
50
150
08
150
75
5
10
300
700
900
60
180
09
200
75
2
5
350
900
1200
60
220
10
400
130
1
3
350
1400
1800
60
250


SC
Ciclo di commutazione massimo permesso con commutazione sul lato DC, funzionamento continuo e temperatura massima di funzionamento di 80 °C.

SC1
applicabile per raddrizzatori:
- 02.91.010-CE07
- 02.91.020-CE07
- 02.91.010-CEMV

SC2
applicabile per raddrizzatori:
- 04.91.010-CE07
- 04.91.020-CE07
- 05.91.010-CE09
- 06.91.010-CE09

t1
Tempo di inserimento.
Tempo tra la disconnessione della corrente e il raggiungimento della coppia nominale.

t11
Ritardo della risposta.
Tempo tra la disconnessione della corrente e l'aumento della coppia nominale.

t2

Tempo tra la connessione della corrente e l'inizio della diminuzione della coppia nominale.

t3
Tempo di scorrimento.
Tempo tra l'inizio dell'aumento della coppia nominale e il raggiungimento del momento di sincronizzazione.

I tempi di commutazione indicati corrispondono alle norme DIN VDE 580 (10.94).