Устройство для контроля изнашивания тормозной колодки

Изобретение относится к области транспортного машиностроения. Устройство для контроля изнашивания тормозной колодки, взаимодействующей с тормозным барабаном и имеющей фрикционную накладку, содержит проводник, источник питания и амперметр. В теле фрикционной накладки на ее рабочей поверхности выполнен паз, в котором закреплен проводник прямоугольного сечения. Концы проводника, загнутые под углом 90°, проходят через отверстия, выполненные соосно в теле колодки и накладки так, что один конец проводника соединен с «плюсом» источника питания, «минус» источника питания соединен с «плюсом» амперметра, «минус» амперметра соединен со вторым концом проводника, образуя замкнутую электрическую цепь. Достигается повышение точности контроля изнашивания тормозных колодок. 3 ил.

 

Изобретение относится к машиностроению, а именно к устройствам для контроля изнашивания рабочих поверхностей деталей и узлов, например, тормозных колодок транспортных средств.

Известно фрикционное изделие, содержащее каркас, фрикционный элемент, изготовленный из полимерного композитного материала, средство сигнализации износа фрикционного элемента, выполненного в виде подстилающего слоя фрикционной накладки с дискретно включенными частицами материала, создающего звуковой эффект при трении по металлической поверхности контакта [1].

К недостаткам данного устройства можно отнести то, что звук может быть нераспознан водителем во время движения транспортного средства из-за высокой зашумленности, имеющей место в городах, а также неправильно идентифицирован.

Наиболее близким по сущности является устройство информирования водителя о предельном износе тормозной накладки, содержащее барабан, тормозную колодку, содержащую основу, двухслойную фрикционную накладку, один из слоев которой имеет толщину, равную предельно допустимому износу накладки, а второй (основной рабочий слой тормозной накладки) отделен от первого токопроводящим слоем, являющимся ключом замыкания, напыленным на клеевую основу (изоляция от внешней среды) и состоящим из порошкового электропроводящего материала, который посредством токоприемника электрически соединен со световым и звуковым сигнализаторами износа. Световой индикатор устанавливается красной или оранжевой лампой на приборную панель в прямой видимости водителя, а звуковой сигнализатор устанавливается у левой верхней кромки лобового стекла либо на зеркало заднего вида, если таковое имеется [2].

К недостаткам данного устройства можно отнести то, что информирование водителя производится постфактум - когда необходимо срочно заменить колодки тормозной системы, являющиеся одними из элементов, определяющих безопасность транспортного средства.

Задача предлагаемого изобретения заключается в разработке технического решения, предусматривающего информирование водителя о текущем износе тормозной накладки визуальным методом - посредством показаний датчика износа, выполненного, например, в виде амперметра.

Технический результат от использования предлагаемого изобретения заключается в обеспечении своевременности и повышении точности предоставляемой в распоряжение водителя информации.

Сущность: уменьшение сечения проводника с током при его неизменной длине приводит к увеличению сопротивления проводника и, следовательно, уменьшению силы тока, проходящего через него.

Технический результат достигается тем, что устройство информирования водителя о текущем износе тормозной накладки содержит тормозной барабан и тормозную колодку с фрикционной накладкой. Фрикционная накладка содержит проводник прямоугольного сечения, максимальный размер которого - длина - расположен в рабочей плоскости накладки, контактирующей в процессе эксплуатации транспортного средства с поверхностью барабана, причем ориентация проводника на плоскости накладки по отношению к ее длине и ширине не имеет значения. При этом, один конец проводника соединен с «плюсом» источника питания, «минус» которого соединен с «плюсом» амперметра, а его «минус» - со вторым выходом проводника, замыкая тем самым электрическую цепь. Шкала амперметра может быть проградуирована в величине износа, выраженной, например, в миллиметрах, а также иметь цветные зоны, соответствующие нормальной, предельной и аварийной эксплуатации тормозной колодки.

На фиг. 1 изображена общая схема устройства для контроля изнашивания фрикционной накладки, где введены следующие обозначения:

1 - тормозная колодка;

2 - фрикционная накладка;

3 - проводник;

4 - источник питания;

5 - амперметр.

Фиг. 2 поясняет расчет изменения сопротивления R проводника 3, расположенного в теле фрикционной накладки 2, в процессе их совместного изнашивания.

На фиг. 3 приведен график изменения силы тока I в зависимости от изменения величины износа Δ по размеру b проводника 3.

Устройство состоит из тормозной колодки 1 с закрепленной на ней фрикционной накладкой 2, в теле которой - на ее рабочей поверхности - выполнен прямоугольный паз (не показан) с размерами, соответствующими размерам проводника 3, фиксируемого в этом пазу, например, с помощью клея (фиг. 1). Противоположные концы проводника 3, загнутые под углом 90°, проходят через два соосно выполненных в теле фрикционной накладки 2 и тормозной колодки 1 отверстия и соединяются с источником питания 4 и амперметром 5 таким образом, что один конец проводника 3 соединен с «плюсом» источника питания 4, «минус» которого соединен с «плюсом» амперметра 5, а его «минус» - со вторым концом проводника, замыкая электрическую цепь.

Работа устройства осуществляется следующим образом.

При соединении проводника 3 с источником питания 4 и амперметром 5 в замкнутой электрической цепи начинает течь ток Iнач. В процессе эксплуатации тормозной колодки 1 в составе тормозной системы транспортного средства происходит периодический контакт фрикционной накладки 2 с поверхностью тормозного барабана (не показан). Этот контакт вызывает износ поверхности фрикционной накладки 2 и уменьшение размера b проводника 3, зафиксированного в пазу фрикционной накладки 2. Изменение размера b приводит к уменьшению площади поперечного сечения S проводника 3 и согласно формуле (1) к увеличению сопротивления R проводника 3:

где ρ - удельное сопротивление проводника 3; - длина проводника 3; S - площадь поперечного сечения проводника 3.

В свою очередь, увеличение сопротивления R проводника 3 согласно закону Ома (2) приводит к уменьшению силы тока в цепи «проводник 3 - источник питания 4 - амперметр 5»:

где U - напряжение источника питания 4.

Таким образом, по снижению силы тока в электрической цепи, состоящей из проводника 3, источника питания 4 и амперметра 5, можно оценивать процесс изнашивания фрикционной накладки 2 тормозной колодки 1. При этом шкала амперметра 5 может быть проградуирована в единицах длины, например, в миллиметрах. Кроме того шкала амперметра 5 может иметь цветовые зоны, обеспечивающие улучшение визуального восприятия, например, зеленый - допустимый износ, красный - предельный износ.

На фиг. 3 приведен график снижения силы тока в зависимости от величины износа Δ (по размеру b) проводника 3. Расчет выполнен по формулам (1) и (2) при следующих значениях входящих в них параметров:

U=1⋅10-5 B;

a=5⋅10-3 м;

b=5⋅10-3 м;

=10⋅10-3 м;

ρ=1,72⋅10-8 Ом⋅м;

шаг износа Δ=5⋅10-4 м.

Ориентация максимального размера проводника 3 по отношению к длине и ширине фрикционной накладки 2 будет влиять на величину износа, однако она может быть учтена при тарировке амперметра 5.

Аналогичное устройство может быть применено для дисковых тормозов и других узлов и деталей, находящихся в непосредственном контакте и подвергающихся износу.

Применение данного устройства позволит повысить уровень безопасности транспортного средства в процессе его эксплуатации.

Источники информации

1. Патент №2270945 РФ, МПК7 F16D 69/09, 66/02, Фрикционное изделие / Бреус С.А., Снитенко А.В., Чернышев А.А., опубл. 27.02.2006 г.

2. Патент №2452880 РФ, МПК F16D 66/02, F16D 65/08, Устройство информирования водителя о предельном износе тормозной накладки / Николотов И.Н., Карцев Е.А., Кокорев Г.Д., Бышов Н.В., Борычев С.Н., Полищук С.Д., Успенский И.А., Юхин И.А., Волченков Д.А., опубл. 10.06.2012. Бюл.№16.

Устройство для контроля изнашивания тормозной колодки, взаимодействующей с тормозным барабаном и имеющей фрикционную накладку, отличающееся тем, что в теле фрикционной накладки на ее рабочей поверхности выполнен паз, в котором закреплен проводник прямоугольного сечения, при этом концы проводника, загнутые под углом 90°, проходят через отверстия, выполненные соосно в теле колодки и накладки так, что один конец проводника соединен с «плюсом» источника питания, «минус» которого соединен с «плюсом» амперметра, а «минус» амперметра - со вторым концом проводника, образуя замкнутую электрическую цепь.



 

Похожие патенты:

Группа изобретений относится к области машиностроения. Устройство для индикации износа содержит внешний корпус, имеющий отверстие, проходящее частично через него, и датчик внутри отверстия.

Изобретение относится к области транспортного машиностроения. Тормозное устройство, не загрязняющее окружающую среду, содержит ротор, колодку с фрикционным материалом и автономное всасывающее устройство для втягивания частиц, образованных в результате истирания.

Группа изобретений относится к области транспорта. Сенсорная аппаратура для регистрации износа тормозных накладок и тормозного диска для безрельсового транспортного средства включает в себя сенсорное устройство и передающий блок.

Группа изобретений относится к области транспорта. Сенсорная аппаратура для регистрации износа тормозных накладок и тормозного диска для безрельсового транспортного средства включает в себя сенсорное устройство и передающий блок.

Группа изобретений относится к области машиностроения. Узел с двойным ротором для передачи усилия включает в себя узел силовой головки с имеющимся у него пружинным корпусом, множество первых пружинных комплектов, которые создают тормозное усилие для первого ротора, и множество вторых комплектов, которые создают тормозное усилие для второго ротора.

Изобретение относится к электротехнике, а именно к способам, устройствам и системам контроля тормоза (402), содержащего первые (202, 204) и вторые (206,204) тормозные поверхности, намагничивающие средства (210), выполненные с возможностью формирования магнитного поля, способного перемещать тормозные поверхности (202, 204, 206) из сцепленного состояния в расцепленное состояние, при этом способы содержат определение электрического тока тормоза, когда тормозные поверхности (202, 204, 206) начинают перемещение из сцепленного состояния в расцепленное состояние; определение максимального электрического тока в намагничивающих средствах (201) тормоза (402) при расцепленном состоянии тормозных поверхностей и определение состояния тормоза (402) по токовому отношению, т.е.

Группа изобретений относится к области автомобилестроения, а именно к устройствам регулировки износа накладок. Устройство регулировки износа накладок для дискового тормоза с зажимным устройством с рычагом подачи, выполненным с возможностью установки предпочтительно в регулировочном шпинделе дискового тормоза, содержит регулировочный вал с выносной опорой, элемент привода поворотного механизма и сцепную муфту для выполненного с возможностью включения соединения элемента привода поворотного механизма с регулировочным валом.

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к колодкам дисковых тормозов автомобилей и другой техники, снабженных акустическими сигнализаторами о предельном износе.

Изобретение относится к области железнодорожного транспорта, в частности к тормозным колодкам железнодорожных транспортных средств, например тормозным колодкам вагонов, электропоездов и другого рельсового транспорта.

Изобретение относится к способу и устройству для контроля износа тормозных накладок и воздушного зазора рабочего тормоза автомобилей, в частности автомобилей промышленного назначения, по меньшей мере, с одним датчиком хода на каждый колесный тормоз, который включен в исполнительную цепь тормозного привода и соединен с электронным блоком обработки, причем датчик хода сигнализирует об износе накладок, и одновременно посредством блока обработки определяется воздушный зазор, и при определенном по отношению к предварительно установленному номинальному воздушному зазору заданном увеличении воздушного зазора и, тем самым, при слишком большом воздушном зазоре активируется предупредительный индикатор.

Изобретение относится к области транспортного машиностроения. Устройство для контроля изнашивания тормозной колодки, взаимодействующей с тормозным барабаном и имеющей фрикционную накладку, содержит проводник, источник питания и амперметр. В теле фрикционной накладки на ее рабочей поверхности выполнен паз, в котором закреплен проводник прямоугольного сечения. Концы проводника, загнутые под углом 90°, проходят через отверстия, выполненные соосно в теле колодки и накладки так, что один конец проводника соединен с «плюсом» источника питания, «минус» источника питания соединен с «плюсом» амперметра, «минус» амперметра соединен со вторым концом проводника, образуя замкнутую электрическую цепь. Достигается повышение точности контроля изнашивания тормозных колодок. 3 ил.

Наверх