САМОТОРМОЗЯЩИЙСЯ МЕХАНИЗМ К РЕВЕРСИВНОМУ ПРИВОДУ Российский патент 1998 года по МПК F16D57/02 F16D51/12 

Изобретение относится к самотормозящимся механизмам, а именно к реверсивному приводу с применением тормозного диска, взаимодействующего с внутренней цилиндрической поверхностью корпуса.

Для обеспечения надежной работы механизма всегда приходится допускать превышение момента движущихся сил над моментом сил сопротивления, и для уничтожения получающейся разности моментов вводят дополнительный момент сопротивления, создаваемый самотормозящимся механизмом и меняющийся в зависимости от изменения скорости вращения вала регулируемого механизма, имело место следующее равенство:
(М_д-М_с)-М_р=0,
где
М_д - момент движущихся сил;
М_с - момент сил сопротивления;
М_р - момент регулятора.

Известны самотормозящиеся механизмы к реверсивному приводу, содержащие барабан-корпус, укрепленный на электродвигателе, диск, скрепленный с валиком электродвигателя или с валиком промежуточной шестерни, на котором смонтированы инерционные грузики и пружина регулятора, причем при достижении заданного числа оборотов валика двигателя грузики поворачиваются около оси от центробежной силы к внутренней поверхности тормозного барабана-корпуса и начинается торможение (А.К.Плюский и др. Проектирование механических передач приборов. М: Высшая школа, 1967 г. Рис. 179, стр. 316-317).

Недостатками известного самотормозящегося механизма к реверсивному приводу подобного типа являются наличие трущихся частей, сложность конструкции при низком коэффициенте полезного действия при передаче крутящегося момента в прямом направлении от ведущего вала к ведомому, при этом ведущий и ведомый валы привода не разгружены от действия радиальных сил инерционных грузиков, что снижает надежность самотормозящегося механизма.

Задачей изобретения является исключение трущихся частей при упрощении конструкции и повышение надежности самотормозящего механизма к реверсивному приводу за счет исключения механического торможения и замены его на аэродинамическое торможение.

Указанная задача достигается тем, что предлагаемый самотормозящийся механизм к реверсивному приводу, содержащий электродвигатель для закручивания пружины, осуществляющий реверс вала, тормозной диск, установленный в неподвижный цилиндрический корпус, размещенный на указанном валу, причем на наружной поверхности тормозного диска выполнены полости, а цилиндрический корпус имеет перфорацию, при этом тормозной диск может быть выполнен в виде лопастей, между которыми расположены указанные полости, а лопастные перемычки могут быть изогнуты радиально в сторону торможения диска.

Описываемая конструкция самотормозящегося механизма к реверсивному приводу отличается тем, что отсутствие трущихся частей повышает надежность самотормозящегося механизма реверсивного привода и упрощает конструкцию механизма, а выполнение на наружной поверхности тормозного диска полостей и перфорации в корпусе создаeт аэродинамический момент.

Это достигается тем, что наличие полостей на наружной поверхности тормозного диска увеличивают давление торможения.

Увеличение давления может быть объяснено активным и реактивным воздействием струи воздуха на диск или изогнутую лопатку, так как при этом увеличивается площадь соприкосновения со струей воздуха, а между воздействием струи воздуха при вращении тормозного диска гладкого и с полостями, с точки зрения потерь энергии движущейся массы воздуха, имеется существенная разница.

В первом случае струя плавно обтекает тормозной диск и оказывает минимальное давление, а тормозной диск с полостями на наружной поверхности или полости с лопастными перемычками, изогнутыми радиально в сторону торможения диска, оказывает максимально возможное давление.

Выполнение плавного профиля полости для плавного поворота струи воздуха на 180^o дает давление в два раза больше, чем выполнение полости под 90^o.

В результате суммарная сила давления P₂ будет равна двум P₁.

На фиг. 1 изображен самотормозящийся механизм к реверсивному приводу.

На фиг. 2 изображено выполнение тормозного диска с перемычками в виде лопастей. На фиг. 3 изображено выполнение тормозного диска с перемычками в виде лопастей, изогнутых радиально в сторону торможения диска. Самотормозящийся механизм к реверсивному приводу имеет электродвигатель 1, который закручивает пружину 2 через редуктор, и по окончании цикла выключается электродвигатель и пружина производит реверс вала 3 привода, на котором закреплена каретка 4 на его резьбовой части с возможностью возвратно-поступательного движения, а ролик 5 каретки, расположенный в пазу привода, препятствует радиальному развороту каретки.

Тормозной диск 6, закрепленный на оси вала, имеет на наружной поверхности полости 7, а цилиндрический корпус 8 имеет на наружной поверхности перфорацию 9.

Тормозной диск 6 может быть выполнен с перемычками 10 в виде лопастей, а также может быть выполнен в виде лопастей, изогнутыx радиально в сторону торможения диска 6.

Работает данный механизм следующим образом.

Электродвигатель 1, преодолевая силы сопротивления движущихся частей привода, закручивает пружину 2, и по окончании цикла выключается электродвигатель и пружина 2 производит реверс механизма, при этом в зависимости от изменения скорости вращения вала 3, регулируемого механизма начинается торможение диска 6. Торможение диска происходит за счет аэродинамического сопротивления, а возникающее давление, оказываемое полостями 7 и перфорацией 9 корпуса 8, создает тормозной эффект, так как увеличивается площадь сопротивления, а при выполнении полостей с плавным поворотом струи воздуха на 180^o дает давление в два раза больше, чем при выполнении полостей под углом 90^o, при этом суммарная сила давления будет равна удвоенному сопротивлению, так как увеличивается площадь при неизмененных габаритах тормозного диска, а каретка 4 совершает плавное возвратно-поступательное движение.

Таким образом, предложенное техническое решение позволяет исключить трущиеся части, упростить конструкцию и повысить надежность самотормозящегося механизма реверсивного привода за счет исключения механического торможения и замены его на аэродинамическое торможение.

Изобретение относится к самотормозящимся механизмам с реверсивным приводом. Самотормозящийся механизм к реверсивному приводу имеет электродвигатель с редуктором, который закручивает пружину, вал и каретку. Тормозной диск имеет на наружной поверхности полости. Цилиндрический корпус имеет перфорацию. Тормозной диск выполнен с перемычками в виде лопастей, между которыми расположены указанные полости. Перемычки в виде лопастей изогнуты радиально в сторону торможения диска. Задача изобретения состоит в исключении трущихся частей при упрощении конструкции и повышении надежности самотормозящегося механизма к реверсивному приводу за счет замены механического торможения на аэродинамическое. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Самотормозящийся механизм к реверсивному приводу, содержащий электродвигатель для закручивания пружины, осуществляющий реверс вала привода, тормозной диск, установленный в неподвижный цилиндрический корпус и размещенный на указанном валу, отличающийся тем, что на наружной поверхности тормозного диска выполнены полости, а цилиндрический корпус имеет перфорацию. 2. Механизм по п.1, отличающийся тем, что тормозной диск выполнен с перемычками в виде лопастей, между которыми расположены указанные полости. 3. Механизм по п.2, отличающийся тем, что перемычки в виде лопастей изогнуты радиально в сторону торможения диска.