Устройство для контроля технического состояния тормозов Советский патент 1990 года по МПК F16D66/02 

Изобретение относится к средствам технического контроля тормозов и может быть использовано для непрерывного дистанционного контроля ресурса и установившейся температуры фрикционных накладок тормозов.

Целью изобретения является рас- - -ширение функциональных возможностей устройства и устранение температурной погрешности измерений.

На фиг. 1 приведена электрическая схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - зависимость показаний амперметра от величины износа накладки;

на фиг. 3 - зависимость тока через амперметр от температуры накладки. Устройство содержит фрикционную накладку 1, шкив 2, диэлектрическую втулку 3, первый стержень 4, второй стержень 5, концевой выключатель с .. первой секцией 6, второй секцией 7, третьей секцией 8, сигнальную лампу 9, постоянный резистор 10, амперметр 11 со шкалой,отградуированной в единицах толшин накладки,второй постоянный пезистор 12,третий постоянный резистор 13, переменный резистор 14, выключатель 15, стабилизированньй источник

О1

со

4 4

16 питания, при этом первый стержень 4 из высокоомного .электропроводного материала помещен внутрь диэлектрической втулки 3, запрессованной в фрикционную накладку 1 перпендикулярно поверхности торможения.

Второй стержень 5 помещен в паз на нерабочей стороне накладки 1 и соединен с выводом первого стержня 4 и сигнальной лампой 9, тормоз механически связан с концевьм вьжлючателем, первая секция 6 которого соединена с сигнальной лампой 9 и через выключатель 15 подключена к стабилизированному источнику 16 питания, один полюс которого соединен с корпусом механизма, амперметр 11 подключен одним полюсом к концу первого стержня 4, другим полюсом через секцию.8 концевого вьжлючателя соединен с вторым постоянным резистором 12 и третьим постоянным резистором 13, переменный резистор 14 одним концом I чере.з. выключатель 15 связан с одним полюсом стабилизированного источника 16 питания и сигнальной лампой 9., а другим концом с вторым источником 16 питания и корпусом, второй конец jnepBoro постоянного резистора 10 через нормально замкнутую вторую сек- ,цию 7 концевого выключателя соединен с корпусом механизма.

Устройство работает следующим образом.

При запуске обслуживаемого механиз ма на устройство подают напряжение питания стабилизированного источника 16 включением выключателя 15. Торможение шкива 2 на1 ладкой 1 вызывает контакт стержня 4 с поверхностью шкива 2, электрически связанной с общей шиной устройства. Одновременно концевой выключатель переходит в

где Up

(L-x)

(J+tdt)

10

t5

20

25

30

J5

40

L

напряжение источника 16} сопротивление стержня 4; погонное сопротивление стержней 4 и 5 при погонное сопротивление при 0°С; длина стержня 5

и первоначальная длина -.тержня 4 износ накладки; температурный коэффициент с о пррти вления; сопротивление стержня 5. Очевидно, что напряжение на стержне 4 не зависит от температуры фрикционной накладки 1, являясь функцией износа. При условии R R, где R,, - сопротивление третьего постоянного резистора 13, ток через амперметр 11 описывается уравнением

I -У5

X

u

т - х

где I- 5- - ток полного отклонения

R

13

амперметра 11, соответствующий максимальному ресурсу накладки 1 (х-0).

При отходе накладки 1 от тормозного шкива 2 она размыкает цепь первого стержня 4. Одновременно концевой выключатель приводится в нормальное положение, отключая контактами первой секции 6 сигнальную лампу 9, что показьтает окончание торможения и переход устройства в режим измерения температуры. Контакты второй секции 7 подключают вместо стержня 4 первый постоянньй резистор 10, а контакты третьей секции 8 соединяют амперметр 11 через второй постоянный резистор 12 к ползунку переменного резистора 14. При этом амперметр 11

50

состояние, противоположное изображен- -с включается в измерительную диагональ ному. Загорается сигнальная лам-

па 9, индицируя включение тормоза и переход устройства в режим контроля износа накладки 1. При этом ампер- метр 11 через сопротивление постоян- ного резистора 13 подключается параллельно стержню 4. Второй стержень 5 образует с первым стержнем 4 делитель напряжения, питаемый стабилизированным источником t6.

Напряжение на стержне 4. выралсает- ся формулой

R4- „ L - X

55

U4

и

О R. + R,

и

О 2L - х

мостовой схемы, составленной первым постоянным резистором 10, половинами переменного- резистора 14 и сопротивлением второго стержня 5. Последний помещен в тело накладки 1 и подвержен влиянию установившейся в ее объеме тампературы.

Учитывая, что сопротивление второ го стержня 5

R j +oit), напряжение ца нем составляет

1 и и 6-R + R,(, OK, + tit

где Up

(L-x)

(J+tdt)

L

напряжение источника 16} сопротивление стержня 4; погонное сопротивление стержней 4 и 5 при погонное сопротивление при 0°С; длина стержня 5

и первоначальная длина -.тержня 4; износ накладки; температурный коэффициент с о пррти вления; сопротивление стержня 5. Очевидно, что напряжение на стержне 4 не зависит от температуры фрикционной накладки 1, являясь функцией износа. При условии R R, где R,, - сопротивление третьего постоянного резистора 13, ток через амперметр 11 описывается уравнением

5

0

5

0

I -У5

X

u

т - х

где I- 5- - ток полного отклонения

R

13

амперметра 11, соответствующий максимальному ресурсу накладки 1 (х-0).

При отходе накладки 1 от тормозного шкива 2 она размыкает цепь первого стержня 4. Одновременно концевой выключатель приводится в нормальное положение, отключая контактами первой секции 6 сигнальную лампу 9, что показьтает окончание торможения и переход устройства в режим измерения температуры. Контакты второй секции 7 подключают вместо стержня 4 первый постоянньй резистор 10, а контакты третьей секции 8 соединяют амперметр 11 через второй постоянный резистор 12 к ползунку переменного резистора 14. При этом амперметр 11

включается в измерительную диагональ

мостовой схемы, составленной первым постоянным резистором 10, половинами переменного- резистора 14 и сопротивлением второго стержня 5. Последний помещен в тело накладки 1 и подвержен влиянию установившейся в ее объеме тампературы.

Учитывая, что сопротивление второго стержня 5

R j +oit), напряжение ца нем составляет

1 и и 6-R + R,(, OK, + tit

где R,j - сопротивление первого постоянного резистора 10; К HR o/rgL- постоянный коэффициент.

Если установить ползунок переменного резистора 14 так, что напряжение на ползунке относительно верхнего по схеме вывода переменного резистора 14 равно напряжению на втором стержне 5 при максимальной температуре

ItTi 1 Cit макгс ,, tf

о K- irt;;« - 2.

TO напряжение разбаланса в измеритель ной диагонали моста

1 + oLt

i Ug - и, Uo KTTcZt)

11

ток через амперметр

т - Ui К,г R

равен

де

(г

т J .ir )

. +ott

сопротивление второго постоянного резистора 12;

т - ° -° R,2

- постоянная величина.

При стержне 5, изготовленном из углеродной композиции К 2 и К 0,417 (соответствует максимальной температуре шкалы ), зависимость величины тока через амперметр 11 от температуры накладки имеет вид, представленный на фиг. 3. I .

Зависимость оС f(t) вычислена с помощью параболической регрессии по таблице удельного сопротивления углерода.

Формула изо

бретения

Устройство дпя контроля техничес-- кого состояния тормозов, содержащее диэлектрическую втулку, фрикционную накладку, шкив, стабилизированный

-источник питания, выключатель, концевой выключатель, стержень из высо.коомного электропроводного материала.

907АА

Q

.15

20

25

ь 30

35

40

-

.

45

50

сигнальную лампу и амперметр со шка- ;лой, проградуированный в.единицах толщины накладки,- при этом стержень помещен внутрь диэлектрической втулки, запрессованной в накладку тормоза перпендикулярно поверхности шкива, сигнальная лампа через первую секцию концевого выключателя подключена к одному полюсу стабилизированного источника питания, другой полюс которого электрически соединен со шкивом, амперметр подключен одним полюсом к концу стержня, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможнос- тей и устранения температурной погрешности измерений,.устройство снабжено вторым стержнем, помещенным в паз на обратной стороне накладки, перемещенным резистором, первым, вторым и третьим постоянными резисторами, концевым выключателем, дополненным второй и третьей секциями, при этом амперметр выполнен с второй шкалой, проградуированной в единицах температуры, причем второй стержень сое- |динен с выводом первого стержня и одним кондом первого постоянного резистора, другой конец которого электрически подключен к шкиву через нормально замкнутую вторую секцию кон- цевого выключателя, другой конец второго стержня соединен через выключатель с одним из полюсов источника питания, другой полюс которого соединен с корпусом механизма, другой полюс амперметра через третью секцию концевого выключателя подключен в нормальном незаторможенном состоянии механизма к выводу второго постоянного резистора, а в заторможении - к одному выводу третьего постоянного резистора,другой вывод которого соединен с корпусом механизма,другой вьшод второго постоянного резистора подкпю-. ченк ползунку переменного резистора, крайние выводы которого соединены через выключатель с источником питания.

JA

0

Изобретение относится к средствам контроля технического состояния тормозов и может быть использовано для непрерывного дистанционного контроля ресурса и установившейся температуры фрикционных накладок тормозов. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства и устранение температурной погрешности измерений. Устройство для контроля технического состояния тормозов содержит стержень из высокоомного электропроводного материала, стабилизированный источник питания, концевой выключатель, сигнальную лампу и амперметр. В устройство дополнительно введены второй стержень, аналогичный первому, три постоянных резистора и переменный резистор. Концевой выключатель снабжен двумя дополнительными секциями. Введение в устройство указанных элементов позволяет скомпенсировать температурную погрешность измерения износа, вносимую нагревом накладки, измерить температуру накладки, а также обеспечить автоматическое переключение режимов измерения при работе тормоза, в результате чего расширяются функциональные возможности устройства. 3 ил.

as I

Фиъ,2

0.10,

lUO 200 300 eO 500 600 700 Pu. 3

Д

t,