Электромагнитный порошковый тормоз

 

Союз Советснмв

Соцмапмстмческмя

Респубпмк

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТИЛЬСТВУ о»857596 (61) Дополнительное к ввт. сеид-ву (22) Заявлено 1М.079 (2! ) 2829439/25-27 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет (51) М. К.з

F 16 0 37/02

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий

Опубликовано 23.08.81. Бюллетень № 31 (53) УДК 621. 839. 8 (088.8) Дата опубликования описания 230881 (72) Авторы изобретения

И. Х. Хайруллин, Ul. Г. Исмагилов, В. Ц. 3

П. С. Балыкин и Е. A. Байков (71) Заявитель (54> ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЙ ПОРОШКОВЫЙ ТОРМОЗ.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в народном хозяйстве для эффективного торможения вращающихся частей механизмов.

Известен электромагнитный порошковый тормоз, предназначенный для торможения вращающихся частей рабочих механизмов, состоящий из магнитопровода с катушкой возбуждения и с заполненной ферропорошком кольцевой рабочей полостью, в которой размещен стаканообразный ротор, имеющий отверстия у основания стенки и канавки на наружной и внутренней цилиндрических поверхностях, выполненные по винтовой 15 линии с взаимообратным направлением относительно друг друга (1).

К недостаткам данного тормоза следует отнести низкую надежность действия. 20

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является электромагнитный порошковый тормоз, содержащий катушку возбуждения и магнитопровод, выполненный с кольцевой рабо- 25 чей .полостью, внутри которой в ферропорошке размещен стаканообразный ротор, боковая цилиндрическая стенка которого выполнена с взаимообратными по направлению винтовыми канавка- 30, ми на наружной и внутренней поверхностях, сквозными отверстиями, равномерно расположенными в зоне основания и наклоненными в направлении вращения ротора лопатками на торце, при этом сквозные отверстия в боковой стенке ротора выполнены радиально направленными (?).

Данный тормоз обладает недостаточной надежностью, вследствие образования неперемешиваемого уплотненного слоя ферропорошка — "тромба" у основания стенки, в области отверстия, между стенкой ротора и гилиндрическими поверхностями магнитопровода.

Особенно это сказывается при малых и средних коэффициентах заполнения рабочей полости ферропорошком, т. е. при 0 < К с 0,7,(где К = +/Чр, здесь

Уф — объем ферромагнитного Ъорошка в рабочей полости в состоянии рабочей утряски; Vp — объем рабочей полости), При этом на "тромб" у основания ротора практически не оказывают выталкивающего воздействия вновь нагнетаемые винтовыми канавками порции ферропорошка, в то время как у торцовой поверхности ротора под действием равнонаклоненных лопаток "тромб" не образуется.

857596

Образование "тромба" приводит к снижению стабильности механической характеристики тормоза, спеканию ферропорошка и к снижению надежности его работы, вследствие отсутствия перемешивания в условиях повышенного нагреsa.

Цель изобретения — повышение надежности работы тормоза.

Для достижеиия поставленной цели, в тормозе, содержащем катушку возбуждения и магнитопровод, выполненный с кольцевой рабочей полостью, внутри которой в ферропорошке размещен стаканообраэный ротор, боковая цилиндрическая стенка, которого выполнена с противоположными по направлению вин- 5 товыми канавками на наружной и внутренней поверхности сквозными отверстиями,равномерно расположенными н зоне основания и наклоненными в направлении вращения ротора лопатками на тор- 2р це, отверстия в зоне основания боковой цилиндрической стенки ротора вы- полнены с углом наклона равным по величине, и противоположными по направлению углу наклона лопаток.

Повышение надежности действия тормоза достигается за счет более равномерного перемешивания порошка у основания стенки ротора, так как при вращении ротора наклонные отверстия способствуют возникновению радиаль- 30 ной составляющей силы, действующей на ферропорошок и отбрасывающей его частицы в область рабочего зазора в соответствии с общим направлением циркуляции ферропорошка. Наклон отверстий 35 выбирается равным, но противоположным по знаку наклону лопаток, для уравновешивания радиальных отбрасывающих сил, действующих со стороны лопаток и отверстий соответственно. 40

На фиг. 1 изображен общий вид электромагнитного ферропорошкового тормоза; на фиг. 2 — разрез А-A на фиг. 1; на фиг. 3 — разрез S-B на фиг. 1 на фиг. 4 — узел на фиг. 2; на фиг. 5 — узел !! на фиг. 3. 4>

Тормоз содержит магнитопровод 1 с кольцевой рабочей полостью, катушку

2 возбуждения, стаканообразный ротор

3 со сквозными отверстиями 4 у основа-у) ния цилиндрической стенки, с наружной

5 и внутренней б взаимообратными по направлению винтовыми канавками и лопатками 7 на торце. Лопатки 7 наклонены н направлении вращения Ротора у

3. Отверстия 4 ныполнены с наклоном равным по величине, но противоположным по направлению наклону лопаток 7.

Ротор крепится на выходном валу 8.

Защиту фланцевого подшипниконого узла

9 от пападания в него ферропорошка 10 40 обеспечивает уплотнение 11.

Тормоз работает следующим образом.

При подаче на катушку 2 постоянного тока маГнитный поток Ф пронизывает внешний и внутренний рабочие зазоры 65 между магнитопроводом 1 и ротором 3, вследствие чего ферропорошок 10, находящийся в зазорах, превращается н пластичную .массу с сопротивлением сдвигу, зависящим от индукции магнитного поля. При вращении ротора 3 по часовой стрелке со стороны вала 8, пластичная масса ферропорошка начинает циркулировать вдоль зазоров, причем по наружной поверхности ротора под действием наружной винтовой канавки 5 ферропорошок перемещается от основания ротора 3 к его концу, а по внутренней поверхности под действием внутренней винтовой канавки от конца к основанию ротора. Наружный и внутренний зазоры соединяются между собой с одной стороны посредством ряда наклонных на угол - d.отверстий 4 у основания ротора, а с другой стороны зазором между торцом стенки ротора 3 с наклонными на угол + a(, .лопатками 7. При вращении ротора лопатки создают эа счет наклона + сС радиальную составляющую силу F, отбрасывающую и перемешивающую частицы ферропорошка из эоны верхнего зазора в нижний зазор, а отверстия эа счет угла наклона — с(развивают радиальную составляющую силы Fg,противоположную по знаку силе F4, но равную по величине эа счет равенства углов наклона.

Это способствует отбрасыванию ферропорошковой массы наоборот, из зоны нижнего зазора в верхний. Области уплотненного ферропорошка при этом не образуются и весь ферропорошок, перемешиваясь, циркулирует вдоль рабочих зазоров в соответствии с общим направлением движения.

Наклон отверстий под углом противоположным по знаку, но равным по величине соответствующему наклону лопаток, обеспечинает стабильное перемещение ферропорошка в направлении его циркуляции, позволяет более равномерно распределить ферропорошок в рабочих зазорах при любых коэффициентах заполнения и,тем самым, повышает стабиль.ность механических характеристик и надежность работы тормоза.

Формула изобретения

Электромагннтный порошковый тормоз, содержащий катушку возбуждения и магнитопровод, выполненный с кольцевой рабочей полостью, внутри которой н ферропорошке размещен стаканообразный ротор, боковая цилиндрическая стенка которого выполнена с противоположными

lIo направлению винтовыми канавками на наружной и внутренней поверхностях, сквозными отверстиями>равномерно расположенными в зоне осйования и наклоненными в направлении вращения. ротора лопатками на торце, о т л и ч а

857596

2 " 5 3 Б!

О б

Фиг. !

Б-Б

Фиг.2

Фиа 3

ВНИИПИ Заказ 7205/60 Тираж 1006 Подписное

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 ю шийся тем, что, с целью повышения надежности работы, сквозные отверстия в.зоне основания боковой цилиндрической стенки ротора выполнены с углом наклона равным по величине и противоположными по направлению углу йаклона лопаток.

Источники инФормации принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 517721, кл. F 16 О 37/02, 20.02.76.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке Р 2644911/25-27, кл. F 16 D 37/02, 17.07.78 (прототип) .