Барабанно-колодочный тормоз

 

БАРАБАННО-КОЛОДОЧНЫЙ ТОРМОЗ, содержащий барабан из ферромагнитного материала, прижимной привод, подпружиненные тормозные колодки, установленные в барабане с возможностью взаимодействия своими концами с их приводом , и фрикционные элементы, -размещенные на основании колодок с возможностью взаимодействия с внутренней цилиндрической поверхностью барабана , отличающийся тем, -, что 5 с целью улучшения эксплуатационных характеристик путем увеличения тормозного момента, он снабжен расположенными с обоих торцов каждой тормозной колодки плоскими пружинами, фрикционные элементы выполнены в виде установленных на осях с лысками на концах магнитных цилиндрических роликов с внешними фрикционными втулками, жестко соединенными с роликами , а основание тормозных колодок выполнено и-образной формы с равномерно расположенными по глине каждой полки (J -образной части основания сквозными радиальными пазами под лыски осей роликов фрикционных элементов, причем на основании i между его полками соосно пазам выполнены выемки под втулки роликов СЛ фрикдао.нных элементов, на торцах , осей роликов вьтолнены прорези под плоские пружины, последние жестко закреплены на тормозных колодках и установлены в прорезях всех роликов с возможностью подпружинивания их в направлении к внутренней поверхности с барабана, а внешний диаметр каждой ю втулки фрикционного злемента. превьппает расстояние между концом сквозноО ) го паза и центром впадины выемки основания тормозной колодки. . 01

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЭМЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

265 А а91 «11

4(51) F 16 П 49/16, 27/01

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ;

К ABTQPCHQMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTMA (21) 3614429/25-27 (22) 04 07.83 (46) 30.01.85. Бюл. Р 4 (72) A.И.Вольченко, jt.À.Вольченко, N.Ã.Ìoãåòû÷ и С.B.Bàëàáîëèí (71) Ивано-Франковский .институт нефти и газа (53) 62-592(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Р 519565, кл. F 16 D 43/16, 1974.

2. Вольченко В.И., Вамора Ю.С.

Барабанно-колодочные тормозные устройства. Львов "Вища школа", 1980, с. 114, рис. 5.3 (прототип). (54)(57) БАРАБАННО-КОЛОДОЧНЫЙ ТОРИОЗ, содержащий барабан из ферромагнитного материала, прижимной привод, подпружиненные тормозные колодки, установленные в барабане с возможностью взаимодействия своими концами с их приводом, и фрикционные элементы, .размещенные на основании колодок с возможностью взаимодействия с внутренней цилиндрической поверхностью барабана, отличающийся тем, что, с целью улучшения эксплуатационных характеристик путем увеличения тормозного момента, он снабжен расположенными с обоих торцов каждой тормозной колодки плоскими пружинами, фрикционные элементы выполнены в виде установленных на осях с лысками на концах магнитных цилиндрических роликов с внешними фрикционными втулками, жестко соединенными с роликами, а основание тормозных колодок выполнено U -образной формы с равномерно расположенными по глине каждой полки Lt -образной части основания сквозными радиальными пазами под лыски осей роликов фрикционных элементов, прнчем на основании между его полками соосно пазам выполнены выемки под втулки роликов фрикционных элементов,на торцах . осей роликов выполнены прорези под плоские пружины, последние жестко закреплены на тормозных колодках и установлены в прорезях всех роликов с возможностью поднр их в направлении к внутренней поверхности барабана, а внешний диаметр каждой втулки фрикционного элемента превышает расстояние между концом сквозного паза и центром впадины выемки основания тормозной колодки.

1137265

Изобретение относится к машиностроению, в частности к транспортному машиностроению и автомобилестроению.

Известно фрикционное устройство, 5 ! в котором взаимодействие между двумя деталями, участвующими в передаче крутящего момента, осуществляется посредством цилиндрического ролика 1О причем одной из сил упомянутого взаимодействия является сила постоянного магнита. Регулировка сил взаимодействия осуществляется в конструкции за счет определенного положения ролика, установленного под действием центробежных сил в радиальных сквозньтх пазах одной из полумуфт (1 ).

Однако устройство нельзя использовать в тормозных устройствах, так

20 как в нем невозможно получать больших значений сил взаимодействия, Регулировка величин сил взаимодействия зависит от скорости вращения, которая является быстро изменяющейся по времени величиной.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является барабанно-колодочный тормоз, содержащий металлический барабан, разжимающий тормозные колодки, при30 вод, подпружиненные возвратными пружинами тормозные колодки, установленные внутри барабана с возможностью взаимодействия своими концами с упомянутым приводом, и фрикционные эле- 35 менты в виде накладок,. размещенных на основании колодок с возможностью взаимодействия с внутренней цилиндрической поверхностью барабана. В данном тормозе коэффициент трения мож- 40 но изменять в пределах лишь 0,30,45 f2).

Недостатком устройства являются небольшие значения тормозного момента, так как последний получается 45 в устройстве только от фрикционного взаимодействия фрикционного элемента с барабаном, что ухудшает эксплуатационные характеристики тормоза, например его быстродействие. 50

Кроме этого, эксплуатационные характерис*яки в тормозе ухудшаются из-за того, что в нем нельзя в широком диапазоне регулировать коэффициент трения. 55

Цель изобретения — улучшение эксплуатационных характеристик путем увеличения тормозного момента.

Поставленная цель достигается тем, что барабанно-колодочный тормоз, содержащий барабан из ферромагнитного материала, прижимной привод, подпружиненные тормозные колодки, установленные в барабане с возможностью взаимодействия своими концами с их приводом, и фрикционные элементы, размещенные на основании колодок с воз4ожностью взаимодействия с внутрен-. ней цилиндрической поверхностью барабана, снабжен расположенными с обоих торцов каждой тормозной колодки плоскими .пружинами, фрикционные элементы, выполненные в виде установленных на осях с лысками на концах магнитных цилиндрических роликов с внешними фрикционными втулками, жестко соединенными с роликами, а основание тормозных колодок выполнено U -oáðàçíoé формы с равномерно расположенными по длине каждой полки U -образной части основания сквозными радиальными пазами под лыски осей роликов фрикционных элементов, причем на основании между его полками соосно пазам выполнены выемки под втулки роликов фрикционных элементов, на торцах осей роликов выполнены прорези под плоские пружины, последние жестко закреплены на тормозных колодках и установлены в прорезях всех роликов с возможностью . подпружинивания их в направлении к внутренней поверхности барабана, а внешний диаметр каждой втулки фрикционного элемента превышает расстояние между концом сквозного паза и центром впадины выемки основания тормозной колодки.

На фиг. 1 изображен фрагмент барабанно-колодочного тормоза, общий вид; на фиг. 2 — разрез А-А на фиг.1, на фиг. 3 — разрез Б -Б на фиг. 2.

Барабанно-колодочный тормоз состоит из тормозного барабана 1, выполненного из магнитотвердого ферромаг-. нитного материала (например из чугуна С4-14-28), внутри которого шарнирно установлены две тормозные. колодки 2, воспринимающие своими незакрепленными, свободными концами усилие

P от прижимного механизма.

На основании тормозных колодок 2, с возможносФью взаимодействия.с внутренней цилиндрической поверхностью барабана, установлены фрикционные элементы 3. Основание колодок выполнено

3 11372

U-образной формы. На параллельных полках 4 О -образной части основания (равномерно по длине) расположены сквозные радиальные пазы или прорези

5 под фрикционные элементы. Фрикционные элементы 3 выполнены в виде роликов, установленных на осях 6. На торцах осей 6 выполнены лыски 7, удер- живающие фрикционные элементы 3 от проворачивания в прорезях 5 полок 4 тормозных колодок 2. Ролики фрикционных элементов 3 изготовлены из магнитомягкого материала в виде напрессованных на оси 6 втулок 8 с пазами 9. Втулки 8 создают постоянное магнитное поле, магнитные силовые линии которого замыкаются через основание тормозных колодок 2 на барабан 1, что снижает воздействие магнитного поля на вращающийся барабан 1

20 при разомкнутом тормозе. Втулки 8 между собой имеют разноименные полю са (N и 5) и заформованы в магнитопроводящий фрикционный материал, имеющий форму цилиндрической втулки 10, 25

Наличие пазов 9 во втулках 8 предотвращает проворачивание фрикционного материала на них. Фрикционные элементы 3 установлены между собой с минимальным зазором, которые способствуют повьппению градиента магнитного поля и выпаданию продуктов износа взаимодействующих пар трения. При значительном тормозном моменте фрикционные элементы 3 могут проворачиваться относительно осей 6. Оси 6, . а вместе с ними и фрикционные элементы 3, могут радиально смещаться по прорезям 5 тормозной колодки 2 за счет деформации плоской пружины 11, которая помещена в торцовых полках 4 4О прорезей 5 и удерживается в отверстиях бобьппек 12 тормозной колодки 2.

На торцах осей прорезей 5 плоская пружина 11 удерживается шплинтами 13.

На основании тормозной колодки 2 меж-4 ду полками 4 выполнены соосно прорезям 5 цилиндрические впадины 14, с поверхностью которых соприкасаются фрикционные элементы 3 при деформации пружины 11, т.е. фрикционные эле->О менты 3 подпружинены в направлении к внутренней поверхности обода 15 барабана 1, причем внешний диаметр каждой втулки 10 фрикционного элемента

3 превьппает расстояние между концами сквозного паза 5 и центром впадины 14 выемки. Количество фрикционных элементов 3; установленных на

65 4 тормозных колодках 2,и их геометрические параметры зависят от силовой нагруженности применяемого тормозного механизма.

Барабанно-колодочный тормоз ра-. ботает следующим образом.

При замыкании тормоза силой P (привод колодок к барабану не показан) взаимодействие рабочей внутренней поверхности обода 15 барабана 1 с фрикционными элементами 3 происходит под действием следующих сил: разжимной, подводимой к носочной части тормозных колодок 2; сопротивления проворачиванию фрикционных элементов 3 относительно осей 6, трения качения, возникающей при перекатывании фрикционного элемента 3 по рабочей внутренней поверхности обода 15 барабана 1; взаимодействия, возникающих между магнитной втулкой

8 и рабочей внутренней поверхностью обода 15 барабана 1, а также между магнитной втулкой 8 и цилиндрическими впадинами 14 тормозной колодки 2.

При этом характерными режимами являются три режима торможения.

Первый режим. Если разжимная сила меньше силы сопротивления проворачиванию втулки 8 на оси 6, то фрикционный элемент скользит по рабочей поверхности обода 15 барабана

1 и затормаживает последний.

Второй режим. Если разжимная сила больше силы сопротивления проворачиванию фрикционных элементов 3, то сначала происходит перекатывание, а затем вращение, увеличивая при этом суммарную силу трения (скольжение + качения), что и приводит к затормаживанию тормозного барабана 1.

Третий режим. При увеличенной разжимной силы фрикционные элементы

3 за счет деформации плоской пружины

11 взаимодействуют с одной стороны с цилиндрическими впадинами 14 тормозной колодки 2, а с другой стороны с рабочей внутренней поверхностью обода 15 барабана 1, что приводит к блокировке фрикционных элементов

3 и к значительным тормозным силам, затормаживающим тормозной барабан 1.

Так как контакт между фрикционными элементами 3 и ободом 15 барабана 1 линейный, то это способствует лучшей эксплуатации фрикционных элементов 3 их равномерному износу.

Более того, вращение фрикционных

1137265 элементов 3 способствует хорошему их охлаждению.

После износа фрикционных элементов 3 до допустимой величины производят разработку тормозного механизма и демонтируют тормозные колодки 2, с которых снимают фрикционные элементы 3. После чего из втулок 8 фрикционных элементов 3 выпрессовывают оставшийся фрикционный материал ци- 10 линдрической втулки 10 и запрессовывают новую втулку. Затем фрикционные элементы 3 устанавливают на тормозные колодки 2 и в тормозной механизм, В предложенном тормозе 15 значительно снижена трудоемкость на монтаж и демонтаж фрикционных элементов 3 по сравнению с приклеиванием или приклепыванием.

На (режимы торможения) регулиро- 20 вание тормозного момента в барабанноколодочном тормозе оказывает влияние поле постоянного магнита втулки

8. В выключенном тормозе воздушные зазоры между рабочей внутренней по- 2 верхностью обода 15 барабана 1 и фрикционными элементами 3 минимальны. Следовательно, магнитный поток, проходящий через упомянутые зазоры ,и замыкающийся по рабочей внутренней поверхности 13 обода 15, имеет. наибольшую величину. Наибольшая в этом случае и ЗДС, наводимая в ободе 15 при его вращении и тормозной момент.

Таким образом, перемещая тормозную колодку 2 относительно вращаюшегося барабана 1 можно регулировать и величину тормозного момента от минимального до максимального значения, что и выполняется в конструкции за счет радиального перемещения фрикционных элементов 3 в прорезях 5.

Использование изобретения позволяет улучшить эксплуатационные характеристики устройства: надежность, долговечность. фрикционного узла и эффективность его торможения за счет уменьшения времени торможения и повышения тормозного момента, так как последний образуется за счет скольжения, проскальзывания, .проворачивания и магнитных сил. Время торможения сокращается на 0,43 с, износ рабочей поверхности барабана уменьшается на

8-107, износ фрикционных накладок уменьшается на 10Х упрощается монтаж и демонтаж фрикционных элементов, что дает экономический эффект в размере 288000 руб.

1137265 фОГ 5

Составитель В.Розанов

Редактор Н.Воловик Техред М.Надь

Корре к тор Н. Корол ь, Заказ 10497/26 Тираж 898

В11ИИПИ

НИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035 М

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное

Фипиал ППП "Патент" г У

Ужгород, ул. Проектная, 4