Устройство для затяжки ленточного тормоза Советский патент 1983 года по МПК F16D49/12 

Изобретение относится к машиностроению.

Известно устройство для затяжки ленточного тормоза, содержащее управляющий и зажимной гидроцилиндры, связанные гидросистемой друг с другом, причем подпружиненный шток зажимного гидроцилиндра шарнирно закреплен на одном конце ленты fl.

Недостатком указанной конструкции является необходимость обеспечения значительных усилий wa зажимном гидроцилиндре для получения надежного торможения, что связано со значительными энергозатратами.

Целью изобретения является снижение энергозатрат путем обеспечения эффекта самозатягивания.

Указанная цель достигается тем, что тормозное устройство для затяжки ленточного тормоза, содержащее управляющий и зажимной гидроцилиндры, связанные гидросистемой друг с другом, причем подпружиненный шток зажимного гидродилиндра шарнирно закреплен на одном конце тормозной ленты, снабжено

ттормозной колодкой, -шарнирно закреп ленной на свободном конце ленты, и демпфирующим гидроцилиндром, связанным с гидросистемой, подпружиненный шток которого шарнирно связан с этой колодкой, а зажимной гидроцилиндр жестко установлен на ней.

На чертеже представлена схема устройства.

Тормозная лента 1, охватыван шя барабан 2, одним концом шарнирно связана с колодкой 3, а второй конец связан со штоком зажимного цилиндра 4, который закреплен на колодке. Колодка шарнирно связана с демпфирующим цилиндром 5, который может вращаться вместе с колодкой и барабаном вокруг неподвижной опоры б. Зажимной цилиндр 4 связан через обратный клапан 7 с управляющим цилиндром 8, который через обратный клапан 9 и золотник lO связан с маслобаком 11. Демпфир5тощий цилиндр 5 через обратный клапан 12 и поддерживающий клапан 13 связан с маслобаком l. В магистраль, соединяющую демпфирующий и управляющий цилиндры, встроены манометр 14, дроссель 15 и обратный клапан 16.

Устройство работает следующим образом.

При нажиме на шток управляющего цилиндра 8 масло поступает через обратный клапан 7 в полость зажимного цилиндра 4, что вызывает затяжку ленточного тормоза, при этом вращающийся барабан 2 оказывается зажатым между колодкой 3 и лентой 1, которые начинают вращаться вместе с барабаном. Рабочий объем (поршневая область) демпфирующего чилиндра 5, который начинает вращаться вокруг неподвижной опоры 6, уменьшается (второе положение цилиндра обозначено пунктиром), давление во всей магистрали резко увеличивается, что приводит к еще большему зажиму вращающегося барабана 2 между лентой 1 и колодкой 3. Сброс давления во всей магистрали и освобождение барабана от захвата тормоза осуществляется золотником 10. Возврат колодки в,исходное положение осуществляется с помощью демпфирующеrcj цилиндра 5. Длина тормозного пути и усилие затяжки регулируются настройкой поддерживающего клапана 13 дросселя 15.

Благодаря тому, что давление в системе нарастает по мере того, как демпфирующий цилиндр начинает вместе с колодкой вращаться вокруг опоры 6, усилие на штоке демпфирующего цилиндра, препятствующее вращению барабана и усилие затяжки ленточного тормоза Тс1кже нарастают, т.е. происходит самозатягивание тормоза.

Условие самозатягивания можно определить если воспользоваться известной формулой для определения тормозного кюмента

Top « -|R (-«V

где тор тормозной момена ,

приложенный к барабану;t - усилие в сбегающем

конце тормозной ленты (или усилие на штоке зажимного ци;линдра);

2 2,718 - основание натурального логарифма; /и. - коэффициент трения / d - угол схвата барабана

лентой в радианах; R - радиус барабана. Запишем тормозной мэмент как

« РЗди. 2

М

тор

АО,

где R - радиус вращения опоры што-. ка демпфирующего цилиндра вокруг оси барабана; Р - давление в поршневой области демпфирующего цилиндра;

3 - площадь поршня демпфирующего цилиндра,

а усилие в сбегающем конце тормозной ленты как -t-piq , ,

. АЦ

где Р - давление в штоковой полости зажимного цилинд

Эд - площадь штоковой части

поршня зажимного цийиндра, и подставив ( (3) в (1) получим

5дц РЧЛе -1)« vih после сокращения к д --« откуда т.е. условие самозатягивания тормоза определяется отношением диаметров поршней, зажимного и демпфирующего ци линдров и принимает след1 лций вид , ., -, . S (--л) ; СОбЛЮДёШ эти условия, можно СЧИ-тать, что с момента срабатывания зажимного цилиндра, тормозная лента, ; колодка и барабан вращаются как одно i целое. Тогда тормозной моментбудет зависеть от величины усилия на штоке демпфир1Ч(н«его цилиндра. Тормозной путь, который пройдет барабан с мбмента затяжки тормозной ленты до полной остановки, Можно определить воспользовавшись уравнением ; Эйлера .. ч- / -v- . - м - -1 3 M.j - торгюзной момент; Э - момент инерции бараба на; dui - изменение угловой ско рости враидания бараба на при орможении; di, изменение времени при ;;. . :-,: -ТОрмЬясёнии./ - ..;.:-;. После несложных преобразований и «нфегрирования уровнение (5) принима т следующий вид - J . (Ъ) Р2ё Если тор выразить через усилие на токе демпфирующего цилиндра и под- тавить в уравнение (б) получим .е,.ш ,тор 2Р5дц . Подставив в уравнение (б) вместо WTOP 61 значение из уравнения (li) получим п.,2 тор (Ц. г ... I ц 4:С6 МГ , . Уравнение (8) дает значение тормоз-у ного пути для ленточного тормоза из- вестной конструкции (базового объекта), а уравнение (7) - для предлагагемого устройства. :. Из уравнения (8) видно, что 2тор : ограничено значением коэффициента j трения (u. и усилия наряжения ленты всбегающем конце -1 , которые являются вполне определенными величинами Уравнение {7) дает основание утверждать, что Ртор может быть уменьшено путём увеличения усилия на штоке демпфирующего цилиндра.. Следовательно, предлагаемое устройство для затяжки ленточного ; тормоза позволяет уменьшить тормоЭг йой путь (следовательно, и энерхчаза-; траты) посредством увеличен11я давле- НИН в посшневой области демпфиру1ащё4 го цилиндра, которое регули1 уется настройки клапана 13.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАТЯЖКИ ЛЕНТОЧНОГО ТОРМОЗА, Содержащее управляюсций.и зажимной гидроцилиндры, связанные гидросистемс й, причём подпружи. ненны шток зажимного гидроцилиндра шарнирно закреплен на одном конце тормозной ленты, отличающе-.. вся тем, что, с целью снижения энергозатрат путем обеспечения эффекта самозатягивани, оно снабжено тормозной колодкой, шарнирно закрепленной на свободном конце ленты, и демпфирующим гидроцилиндром, связанным с гидросистемой, подпружиненный- шток которого шарнирно связан с этой колодкой, a зажимной гидроцилиндр жестко установлен на ней. (Л QO а 4 СП