Тормозная система транспортного средства

 

Использование: применяется в машиностроении , в частности в тормозных устройствах . Сущность изобретения: тормозная система транспортного средства содержит силовую тормозную пружину (1), взаимодействующую с исполнительными тормозными органами, растормаживающие гидроцилиндры (3), установленные попарно и оппозитно, штоки (4) которых кинематически связаны с силовой пружиной (1). Каждая пара цилиндров (3) снабжена элементом (5), взаимодействующим с исполнительным тормозным органом (2). Рабочие полости заполнены магнитной рабочей жидкостью (6). Система содержит электромагниты, выполненные в виде электрической обмотки (7). 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК,... Ж„„1770179 А1

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОП И САН И Е ИЗОБРЕТЕ Н ИЯ йивы ", "." -"

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4869845/11 (22) 27.09.91 (46) 23.10.92. Бюл. М 39 (71) Научно-производственное объединение

"Астрофизика" (72) H.Å.Boðîáüåâ и С.А.Филин (56) Авторское свидетельство СССР

М 1491759, кл. В 60 Т 13/22, 1987. (54) ТОРМОЗНАЯ СИСТЕМА ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА (57) Использование: применяется в машиностроении, в частности в тормозных устрой- ствах, Сущность изобретения: тормозная (sl)s В 60 Т 13/66, В 61 Н 7/08, В 60 Т 13/22 система транспортного средства содержит силовую тормозную пружину (1), взаимодействующую с исполнительными тормозными органами, растормаживающие гидроцилиндры (3), установленные попарно и оппозитно, штоки (4) которых кинематически связаны с силовой пружиной (1). Каждая пара цилиндров (3) снабжена элементом (5), взаимодействующим с исполнительным тормозным органом (2). Рабочие полости заполнены магнитной рабочей жидкостью (6).

Система содержит электромагниты, выполненные в виде электрической обмотки (7). 1 ил.

1770179

Изобретение относится к машиностроению и используется в конструкциях тормозных устройств.

Известна прдвеска электромагнитного рельсового тормоза транспортного средства, содержащая шарнирно соединенные с рамой транспортного средства гидроцилиндры механизма подъема и опускания тормозных элементов, жестко соединенный с корпусом последних аккумулятор энергии торможения, снабженный рабочими упорами для взаицрдействия при торможении с упорами, установленными на раме транспортного средства, и золотниковым устройством для сообщения при отпуске тормоза рабочих полостей аккумулятора энергии торможения и гидроцилиндров механизма подъема тормозных элементов, и гдироаккмулятор, задерживаемый от аккумулятора энергии торможения и подключенный через золотниковое устройство к полости цилиндра механизма подьема и опускания заполняемой при опускании тормозных электромагнитов (1).

Однако в известной подвеске время срабатывания электромагнитного рельсового тормоза лимитируется скоростью поступления жидкости под атмосферным давлением и ее слива из различных полостей гидравлического аккумулятора энергии торможения, гидроаккумулятора, гидроцилиндра подъема и опускания и маслобака, что вызывает значительную инерционность тормоза и большой расход рабочей жидкости, а наличие такой сложной системы снижает также и надежность тормоза.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту является тормозная система монорельсового локомотива, содержащая клещевой тормозной механизм с силовой пружиной и растормаживающим цилиндром, напорную магистраль, подключенную посредством клапанного устройства к гидропневмоаккумулятору и через перепускной клапан — к сливной магистрали, гидрораспределитель, сообщающий рабочую полость растормаживающего цилиндра с гидропневмоаккумулятором и со сливной магистралью, выполненный трехпозиционным с закрытым центром, и переливной клапан для сообщения рабочей полости растормаживающего цилиндра со сливной магистралью, при этом урпавляющая полость переливного клапана подключена к напорной магистрали, а клапанный узел представляет собой отсечной клапан с управляющей полостью, подключенной к гидропневмоаккумулятору (2). Однако в известной тормозной системе время ее сра5

35 батывания лимитируется скоростью поступления жидкости в растормаживающий цилиндр и скоростью удаления жидкости из него. что обуславливает значительную инерционность системы и большой расход рабочей жидкости, а наличие сложной конструктивной схемы, обеспечивающей работу растормаживающего цилиндра и включающей гидропневмоаккумуляторы, гидрораспределитель, систему клапанов, нагнетэтельную и сливную магистрали, с необходимостью поддержания в них определенного давления. значительно снижает надежность системы, увеличивая еЕ инерционность.

Целью изобретения является улучшение эксплуатационных характеристик путем повышения быстродействия.

Поставленная цель достигается тем, что в известной тормозной системе транспортного средства, содержащей силовую тормозную пру>кину, выполненную с возможностью взаимодействия с исполнительными тормозными органами, и растормаживающий гидроцилиндр, согласно изобретению растормаживающий гидроцилиндр выполнен в виде четырех установленных попарно и оппозитно друг другу рабчоих цилиндров, штоки каждой пары цилиндров соединены между собой и кинематически связаны с силовой пружиной, каждая пара штоков снабжена элементом, выполненным с возможностью взаимодействия с исполнительным тормозным органом, при этом бесштоковые полости цилиндра заполнены магнитной рабочей жидкостью, а на корпусе каждого цилиндра установлены электромагниты, выполненные в виде электрической обмотки для воздействия на тормозную жидкость.

B заявляемом электромагнитном тормозе транспортного средства растормаживающий гидроцилиндр работает без гидропневмоаккумуляторов, гидрораспределителя, системы клапанов и нагнетательной и сливной магистралей, при этом используется значительно меньшее количество рабочей магнитной жидкости, которое необходимо для первоначального заполнения бесштоковых полостей рабочих цилиндров.

Наличие в электромагнитном тормозе транспортного средства рабочих цилиндров с магнитной жидкостью в бесштоковых полостях, взаимодействующей с электромагнитами, позволяет повысить быстродействие при торможении транспортного средства за счет практически мгновенного уменьшения объема жидкости в полостях при подаче напряжения на элект1770179

10

55 ромагниты и, как следствие, практически мгновенного перемещения поршней рабочих цилиндров и связанных с ними через штоки исполнительных тормозных органов и обеспечения в результате этого торможения транспортного средства. Уменьшение объема магнитной жидкости при наложении на нее электромагнитного поля происходит в результате упорядочивания хаотической направленности, которая была в отсутствие поля, молекул жидкости вдоль линий напряженности, т.е. под действием электромагнитного поля магнитная жидкость, преобретая упорядоченную структуру, уменьшает свой объем.по сравнению с неструктурированной жидкостью, имеющей хаотическое расположение молекул во все направления, что, как известно из термодинамики, характерно для всех веществ при упорядочивании их структуры, кроме воды, висмута, чугуна и иридия. Это уменьшение объема магнитной жидкости в зависимости от ее состава и напряженности электромагнитного поля составляет от 2 до 5%, при этом вязкость ее увеличивается в десятки раз вплоть до затвердевания. Величину перемещения штоков связанных с исполнительным тормозным органом, можно регулировать также, например, в зависимости от диаметра рабочих цилиндров (меньше диаметр — больше величина перемещения).

На чертеже представлена принципиальная схема электромагнитного тормоза транспортного средства.

Электромагнитный тормоз транспортного средства содержит силовую тормозную пружину 1, взаимодействующую с тормозными исполнительными органами 2, растормаживающий гидроцилиндр, выполненный в виде четырех установленных попарно и оппозитно друг другу рабочих цилиндров 3, штоки 4, каждой пары которых, соединены между собой и кинематически связаны с силовой тормозной пружиной

1, каждая пара штоков 4 снабжена элементом 5, взаимодействующим с тормозным исполнительным органом 2. Бесштоковые полости рабочих цилиндров 3 заполнены магнитной рабочей жидкостью 6, а на корпусе каждого рабочего цилиндра 3 установлены электромагниты, выполненные в виде электрической обмотки 7, для взаимодействия на магнитную рабочую жидкость 6, В качестве магнитной рабочей жидкости 6 используют, например, смесь диэтиленгликоля, ацетата двухвалентной меди и высокодисперсный магнетит при следующем соотношении компонентов, мас,%,;

Высокодисперсный магнетит 2 — 60

Ацетат двухвалентной меди 3-5

Дизтиленгликоль Остальное, или смесь масла, например веретенного, с ферромагнитным порошком, например железа или трехокиси железа. В качестве электромагнитов используют, например, обычную электрическую обмотку 7, которую наматывают на корпус рабочих цилиндров 3 в районе полости, заполненной магнитной рабочей жидкостью 6, Может испольэоваться, например соленоид, создающий постоянное электромагнитное поле с напряженностью H=NI/2 л R. где N — число витков. Рабочие цилиндры 3 жестко крепятся к корпусу растормаживающего гидроцилиндра и изготавливаются как и штоки 4 с поршнями, силовая тормозная пружина 1 и элементы 5 из немагнитного материала, например винидура, тефлона, полиуретана, или металла, не обладающего магнитными свойствами.

Электромагнитный тормоз транспортного средства работает следующим образом.

Заполняют бесштоковые полости рабочих цилиндров 3 магнитной рабочей жидкостью 6 на величину, исключающую взаимодействие элементов 5 под действием силовой тормозной пружины 1 с исполнительными тормозными органами 2. При этом заполнение попарно расположенных бесштоковых полостей рабочих цилиндров

3 магнитной рабочей жидкостью 6 является одинаковым. При одновременной подаче одинакового напряжения обеспечивающего мощность порядка 0,4 — 1 кВт и магнитную индукцию 0,4 — 1,4 Т, на электрические обмотки 7 магнитная рабочая жидкость 6 в бесштоковых полостях рабочих цилиндров 3 почти мгновенно уменьшает свой обьем, что позволяет одновременно штокам 4 и связанными с ними элементам 5 попарно переместиться в направлении исполнительных тормозных органов 2 под действием силовой тормозной пружины 1 и прийти с ними в соприкосновение (на чертеже перемещение показано пунктиром), обеспечивая, тем самым, торможение транспортного средства.

Для окончания процесса торможения транспортного средства осуществляют одноверменное отключение подачи напряжения на электрические обмотки 7, при этом магнитная рабочая жидкость 6 почти мгновенно восстанавливает свой объем до первоначального, что заставляет силовую тормозную пружину 1 сжиматься под действием штоков 4 в результате перемещения связанных с ними поршней при увеличении объема магнитной рабочей жидкости 6 в

1770179

Составитель С.Филин

Техред М.Моргентал Корректор М.Максимишинец

Редактор

Заказ 3704 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород. ул.Гагарина, 101 бесштоковых, полостях рабочих цилиндров

3. Как следствие этого, одновременно происходит разрыв контакта элементов, связанных со штоками 4, с исполнительными тормозными органами 2 и растормаживание транспортного средства.

Используя предложенный электромагнитный тормоз транспортного средства, можно осуществлять как практически мгновенное торможение (растормаживание) транспортного средства, что реализуется подачей (отключением) мощности на электрические обмотки 7 определенной величины (0,4-1.0 кВт), так и плавное торможение, путем постепенного увеличения мощности, подаваемого на электрические обмотки 7, от нулевого значения до мощности, при которой происходит полная остановка транспортного средства, при этом объем магнитной рабочей жидкости б уменьшается постепенно. обеспечивая, тем самым постепенное плавное перемещение элементов 5 к исполнительным тормозным органам 2 и плавное торможение транспортного средства.

Предлагаемый электромагнитный тормоз транспортного средства обеспечивает улучшение эксплуатационных характеристик за счет повышения быстродействия при торможении (растормаживании) транспортного средства в течение долей секунды не менее чем на порядок. При этом повышается надежность электромагнитного тормоза, в том числе за счет упрощения его конструкции, исключения дополнительных

5 устройств. уменьшается расход тормозной жидкости.

Формула изобретения

Тормозная система транспортного

10 средства, содержащая силовую тормозную пружину, выполненную с возможностью взаимодействия с исполнительными тормозными органами, и растормаживающий гидроцилиндр, отличающаяся тем, 15 что, с целью улучшения эксплуатационных характеристик путем повышения быстродействия, растормаживающий гидроцилиндр выполнен в виде четырех установленных попарно и оппозитно друг

20 другу рабочих цилиндров, штоки каждой пары цилиндров соединены между собой и кинематически связаны с силовой пружиной, каждая пара щитков снабжена элементом, выполненным с возможностью

25 взаимодействия с исполнительным тормозным органом, при этом бесштоковые.полости цилиндра заполнены магнитной рабочей жидкостью, а на корпусе каждого цилиндра установлены электромагниты, вы30 полненные в виде электрической обмотки для воздействия на тормозную жидкость.