Гидротормоз Советский патент 1985 года по МПК F16D57/00 

1 Изобретение относится к машиностроению, в частности к транспортному машиностроению, где использует ся в тормозных устройствах. . Целью изобретения является повьш ние тормозного момента при неизменности габаритных размерах тормоза. На фиг. 1 изображен гидротормоз поперечньш разрез; на фиг. 2 то же, продольный разрез; на фиг. 3 конфузор из лопаток; на фиг. 4 ротор с лопатками и с поворотными заслонками, аксонометрия; на фиг. 5 - график зависимости (Re). . . Гидротормоз (фиг. 1 и 2) содержи вал 1, предназначенный для передачи момента от тормозной массы на ротор 2, расположенный в рабочей камере 3, заполненной рабочей жидкостью, ротор 2, концентричный корпусу, (статор) 4, который связан с -Тормозящей массой, подшипники 5. Ро тор 2 жестко установлен на валу 1, который расположен в подшипниках 5. На цилиндрической поверхности ротора 2 симметрично центральной средней линии его обода (фиг. З) равномерно по окружности установлен Z пар лопаток, каждая из которых очерчивает конфузор, наименьшее се чение которого расположено у средне линии между утоненными концами лопа ток 6. Для этого каждая лопатка вьтолнена выпуклой в сторону упомянутой средней линии обода и ее попе речное сечение выполнено каплеобраз ным. В корпусе 4 установлено -0 пово ротных заслонок 7, служащих для пре ДЬтвраш;ения закручивания рабочей i жидкости и регулирования тормозного момента. Заслонки установлены во втулках 8 поворотных заслонок. Пово ковое кольцо 9 связано с поворотными заслонками 7 и устройством для регулирования тормозного момента кинематически. Устройство регулирования тормозного момента вьшолнено в виде гидропривода 10 с магистралью 11. Гидротормоз работает следующим образом. Мощность передается через вал 1 на ротор 2, вршцающийся внутри корпуса 4 в его рабочей камере 3, заполненной рабочей жидкостью. При рмьгоании рабочей жидкостью ротора 62 2, в час.тности при прохождении конфу- зора из лопаток 6, возникает сила F, действующая в направлении, противоположном направлению вращения ротора 2. Эта сила обусловлена уменьшением давления на срезе конфузора и выравниванием- давления перед входом в. следующую пару лопаток за счет подтекания жидкости из рабочей каме- ры. Физический смысл упомянутой силы обусловлен расположением лопаток на роторе 2 и заслонок 7 относительно НИХ,так как за счет этого возникает необходимое при торможении сопротивление. Сопротивление также возникает за счет каплеобразного утонения лЬпаток к средней линии, что вызы- вает указанное завихрение. Сила приводитк возникновению 1омента торможения, который может быть найден следующим образом. Для одной пары лопаток сила F, действующая в направлении, противо- положном направлению вращения тормоз ного диска 2, может быть выражена виде F()(f,-fp-/)C,f,(C2-C,), где f - площадь на входе в конФузор, f - площадь на выходе из него, р - ПЛОТНОСТЬ рабочей жидкости, / кг/м ; . С - скорость на входе в крнфу-, 1 / зор, м/с; С„ - скорость на выходе из него, М - тормозной момент, Н-м, давление жидкости на входе в конфузор, Н/м ; Р - давление жидкости на выходе из него, Н/м. Тормозной момент может быть расчитан по следующей формуле (-|-) (у-О (f- - У - -5).. где . Для Z пар лопаток этот момент увеличивается в Z раз и становится равным ZM. Вследствие действия лопа- ток 6 на рабочую жидкость в направлении, противоположном силе, рабочая жидкость закручивается, уменьшая скорость С на входе лопатки 6,

3

поэтому момент ZM уменьшается по сравнению с этим моментом при отсутствии закручивания рабочей жидкости. При изменении положения поворотных заслонок 7 уменьшается скорость закрученной жидкости, что обеспечивает регулирование тормозного момента ZM. При установке поворотных заслонок 7 перпендикулярно потоку, проходящему через конфузор, закручивание минимально, а тормозно момент ZM - максимальный. Поворотные заслонки 6 приводятся во вращение при помощи поводкового кольца, управляемого гидроприводом 10 и кинематически связанного с поворотными

864

заслонками,установленными во втулках 8.Питание гидропривода 10 осуществляется по его магистрали 11. При проектировании конкретного гидротормоза необходимое число -t- поворотньГх заслонок выбирают в зависимости от рабочего режима I число Рейнольдса

--«.-

Re и момент .ZM/ по отношению , при 1,5-5.10-Re.

Зависимость найдена из условия оптимальной, встречи рабочей жидкости с заслонкой.

Изобретение позволяет повысить тормозной момент примерно в 10 раз

ГВДРОТОРМОЗ, содержащий концентрично установленные друг относительно друга корпус с плоскими радиально установленными заслон-. ками и ротор с равномерно расположенными по окружности его обода лопатками, причем заслонки корпуса размещены между лопатками ротора и установлены с возможностью перемещения вокруг их осей посредством регулирующего поворотного устройства и с возможностью взаимодействия с лопаг ками ротора посредством рабочей жидкостной среды, размещенной в рабочей камере внутри корпуса, отличаю щ и и с я тем, что, с целью повышения тормозного момента при неизменности габаритных размеров тормоза, каждая лопатка ротора вьтолнена выпуклой, лопатки расположены попарно и симметрично относительно плоскости, перпендикулярной к образующей цилиндрической поверхности обода ротора и проходящей через середину этой образующей и через ось заслонок корпуса, а -каждая пара лопаток рото- ра установлена с возможностью образо вания между ними конфузора, сориенти а рованного в сторону вращения ротора, с причем наименьшее расстояние между концами лопаток превышает ширину заслонки корпуса. СП о 00 О)

иг. 3