Ленточный тормоз двухстороннего действия Советский патент 1955 года по МПК B66D5/10 F16D51/04 

Обычный ленточный тормоз двухстороннего действия имеет тот недостаток, что величина его тормозного момента резко изменяется в зависимости от величины коэффициента трения, которая колеблется в широких пределах, зависящих от эксплуатационных факторов. Затяжку тормозной ленты приходится назначать из расчета на минимальный коэффициент трения. При этом, с одной стороны, работа затяжки тормоза настолько возрастает, что в ряде случаев для ее выполнения необходимо применение сервомотора, с другой стороны, при резком увеличении коэффициента трения, тормозной момент достигает значений, опасных для прочности механизма. Известные ленточные тормоза с устройствами для уменьшения работы затяжки и ограничения величины тормозного момента не применимы к мехаиизммам, работаюнщм в обе стороны.

Описываемый тормоз уменьшает работу затяжки и ограничивает величину максимального тормозного момента при использовании па механизмах, работающих в обе сторо1Ы.

Особенностью тормоза является то, что, с целью уменьшения работы затяжкн тормозной ленты и ограничения величины максимального тормозного момента, рычажный механизм управления установлен в плоскости, параллельной оси тормозного барабана и выполнен в внде плаваюи1,его тормозного рычага, шарнирно связанного с концами тормозной ленты.

На фиг. 1 схематически изображен тормоз двухстороннего действия, согласно изобретению; на фиг. 2 - часть тормоза в начале торможения; на фиг. 3 -- характеристика тормоза; на фиг. 4 - часть тормоза в конне торможения; на фнг. 5 - график 1:спользования тормоза при разных коэффициентах трення; на фиг. 6 - вид тормоза сбоку; на фиг. 7 -- пид тормоза спереди по стрелке R фиг. 6; на фнг. 8 -- вид тормоза сзади по стрелке А фиг, 6; на фнг. 9 - тормоз Б горизонтальном разрезе по СС фиг. 6.

Тормоз состоит из тормозного барабана, охватываюшей его тормозной ленты 1, плавающего тормозного рычага 2, рамки 3 и предохранительной пружины 4.

Перекрываюн1,ие друг друга концы ленты / посредством шарниров 5 н 5-2 с двумя степенями свободы соединены с рычагом 2, имеющим возможность поворачиваться вокруг оси у н перемешаться вдоль оси z. Рычаг 2 снабжен отростками б н 6,

находящимися в пазах рамки 3. Цапфа рамки может поворачиваться в корпусе вокруг оси у. Предварительно затянутая предохранительная прзжииа 4 прижимает хвостовик ралгки к неподвижному упору 7. При затяжке тормоза моментом з-правления М, рычаг 2 поворачивается вокруг оси у вправо и увлекается вращением барабана вдоль оси z до упора одного из отростков 6, 6-2 в отгиб рамки 3. Если барабан будет вращаться в направлении стрелки а (фиг. 2), то рычаг упрется в отгиб рамки отростком 6i, а между отростком 6-2 и другим отгибом рамки останется зазор С. На рычаг 2 будут действовать момент уИ,, , натяжение концов ленты Si и S., и реакния рамки Р.

Условия |)авиовесия рычага 1,ьгражаются зравнениями:

(52-5,)- Р, 0 п(1)

М, - г аР, b (S. -f 5,) О (2)

Отношение усилий ленты определяется Эйлера

.9,

где

2 --УГОЛ охвата тор.М(зно1()

барабана лентой; I- коэффициент трени«. Для лентьг, состоящей и:-1 шарнирно связанных жестких колодок, формула Эйлера не вполне точна, но, как ноказали расчеты рассматриваемой ленты, погрещность этой формЗлы невелика: при 1 - 0,1 погрешность составляет

-0,,, при . - 0,2 погрешность --3,,, при (1. - 0,3 погрешность

-9,6-,,,. Таким образом, применение формулы Эйлера создает небольшой запас тормозного .момента и вполне допусти.мо.

Окружное усилие торможения будет

P,,- S,S,( -3)

-.(4)

f- -

о тку .а а

- Р и

Oj - / ,) п

и -- - 1

S Р

(5)

Подставляя значения 5 и Л , в равнепиях (1) и (2), получим

Л,

М, оР,- - 1}Р„ - ---i-J 0. (6) 1

Откуда путем решений уравнепий (6)

/о-- - ---- (7)

b -

введя обозначения

(8) (9)

(fO

получим окончательно уравнение первого участка характеристики тормоза

Afv

«)

В формуле (10) b н - являются иостояршыми данного тормоза. Если момент управления М,, поддерживать постоянным, то окружное усилие РО будет зависеть только от с(;-), т. е., в конечном счете, от коэффициента тренИЯ (и-). Графически эта .зависимость РО () при Ж,, const выражается возрастаюп1ей кривой ОАВ, стремящейся к Р, - - ; при neKOTopOiM зиг чении и-,,., л/;я которого ( - (фиг. 3).

Формула (10) справедлива лищь до тех пор, пока момент, действую пий на рамку силы Ро, не

преодолеет момента М„ затяжки пружины (4). При а рамка 3, .дополнительно сжав пружину 4, повернется влево до выбора зазора С. Тогда на отростке б , появится реакция Р-), и условия равновесия рычага 2 примзт вид:

(52--5,)--(Л4-Р,).::0 (iJ)

М, + a{P,.-b{S,+S,)0,(12)

а условие равновесия рамкивыразится уравнением

,)0.(13) Подставив в уравнение (12) значения S|, 83 и (Я,-Р,) из(5) и (13), получим: MV -h Л/,г --(14) , или окончательно уравнение второго участка характеристики тормозаМу о - I - В формуле (15) b и М„ являются постоянными данного тормоза. Следовательно, при Л1„ const РО зависит только от 11. График этой зависимости -Ро(и-) представляет собой кривую ОСД (фиг. 3). асимптотически приближаюихуюся к некоторому значению Ро -РтПрИ -. Таким образол1, характеристика тормоза Р()(-} изображается ломаной кривой OAKD, участки которой строятся ио уравнению (10) для малых значений (Р-) при РО, М„:а и по уравнению (15) - для больших значений при Р(,.: а. При выключении затянутого тормоза, находягцегося под действием окружного усилия, сначала отрывается от отгибов рамки отросток ба, а затем отросток 6{. Условие самостоятельного отрыва отростка 6-, состоит в том, что при М,, О и РЙ О суммарный момент деиствуюп1их на тормозной рычаг .2 сил S|, S и PI должен быгь отрицательным. -6(S2 + Sj):-aP, 0. (16) Так как при этом Р,гР2, то должно быть b2 + ,,(17) n-5z;t f Я,,. (18) Пользуясь обозначениями формул (8J и (9) и сократив их на Pf,i получим; . А,(19) или окончательно условие самовыключения -- 1- М.(20) Если действительный коэффициент трения i-i окажется больше величины IJ-c, определяемой уравнением (1):/, то тормоз иод нагрузкой не будет самостоятельно выключаться. Для принудительного выключения тормоа необходимо к рычагу 2 приложить трицательный момент. ;И„,« - -Л1„ оР, - fc(S2--S,),(12) ли окончательно M,,.«,,(.)()- (2) График функции §(ii) представлен а фиг. 5. Момент управления вычисляется о формуле Л „-2feP r„(23) Р - сила на рукоятке (педали или силовой пружины); I и ч - передаточное число и коэффициент полезного действия привода от рукоятки (недали или силовой пружины) к ленте. Тормозной момент равен ,R,(24) R - радиус окружности центров концевых шарниров ленты. Конструктивно тормоз может быть выполнен, как показано па фиг. б- 8 (вариант). Рамка 5 поворотно установлена в иодшиикике «5 корпуса и имеет окна 9 для отростков плаваюшего рычага 2 и наз 10 для сухаря 11, падетого на палец 12, запрессованный в призму 13. Последняя приварена к рычагу 2 1Г своими носиками взаимодействует с самоустанавливающнмися призмами 14, вставленными в концевые проун1ииы тормозной .ленты /. Предварительно затяиутая предохранительная пружина 4 воздействует па рамку 3, прижимая ее к неподвижному упору 7. П р е j мет и а обр е т е н и я Ленточный тормоз двухстороннего действия, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью уменьшения работы затяжки тормозной ленты и ограничения величины максимального тормозного момента, рычажный механизм управления установлен в плоскости параллельной оси тормозного барабана и выполнен в виде плавающего тормозного рычага, шарнирно связанного с концами тормозной ленты.

Фиг. 3

-/

xV

Фиг. 4Фиг. 5

/ t I I 1 ч ......,.- 1

но а1}ЗО.ОЧ(Ц).Ю СЯ З В,

Фиг. 6.

Фиг. 7

74

Фиг. 9