ТОРМОЗНОЕ УСТРОЙСТВО Советский патент 1971 года по МПК F16D49/18 

Изобретение относится к тормозным устройствам, используемым для торможения, например, электродвигателей и приводов различных механизмов, в которых вал рабочего механизма должен быть разгружен от осевых усилий, a поперечные габариты должны быть минимальными.

Известен электромагнитный дисковый тормоз, в котором исключается осевая нагрузка на вращающийся рабочий вал за счет того, что во внутренней стороне корпуса тормозного устройства имеется тормозная втулка, соединенная с сердечником электромагнита и передвигающаяся без вращения в осевом наиравлении под действием пружины. В этом устройстве на валу рабочего механизма закреплен тормозной диск, на котором установлено тормозное кольцо, также передвигающееся без вращения в осевом направлении по направляющей под действием пружины и перемещающ.ейся тормозной втулки.

Соответственно правая сторона кольца выполнена в форме конуса, левая - в форме диска. На противолежащей стороне на стенке корпуса укреплена дисковая тормозная обкладка, a на тормозной втулке имеется конусная тормозная обкладка.

При размыкании тормоза сдвинутое тормозное кольцо за счет трения конической обкладки сдвигается к диску до упора. Затем происходит размыкание конуса тормозного кольца с конической втулкой.

Недостатки известного тормоза аналогичного типа состоят в том, что при работе тормоза в вертикальном положении усилия сцепления коничеекой обкладки тормоза с кольцом может оказаться недостаточным, и для отвода его в нервоначальное положение используется дополнительное пружинящее устройство, располагающееся в канавках кольца и тормозного диска. Эта пружина сдвигает кольцо в положение «разомкпуто и удерживает его в этом положении, причем поперечные габариты тормоза оказываются относительно больщими.

Кроме того, эффективность такого тормоза снижается при использовании устройства в условиях вибрации, усилий от ускорений, особенно направленных по продольной оси рабочего вала. В силу массивности тормозного диска и перекидных скользящих элементов кинематической схемы, эти усилия становятся значительными и могут произвольно размыкать тормоз.

Сущность предлагаемого изобретения еостоит в том, что в кинематической схеме устройства по выбранному прототипу вместо скользящего в осевом направлении подпружиненного тормозного устройства, т. е. вместо скользящего перекидного тормозного устройства кинематической схемы в качестве перекидного элемента используются подпружиненные качающиеся элементы, например система рычагов с ограниченными секторами качения относительно онор, установленных на корнусе тормоза.

При этом поставленная цель достигается тем, что рычажный механизм выполнен в виде нескольких одинаковых подпружиненных рычагов, установленных равномерно по окружности вокруг и параллельно оси вала и качающихся в плоскостях, проходящих через ось вала, при этом на концах каждого рычага жестко закреплены со стороны замыкающего элемента скользящие контакты, вьшолненные в виде секторов кольца, нанример треуго.тьного сечения, а со стороны вала - тормозные колодки, также выполненные в виде секторов кольца, например полукруглого сечения, сопряженного с сечением кольцевой тормозной нроточкн, предусмотренной па конце вала, с поверхностью которой эти колодки взаимодействуют при торможении, а замыкающий элемент выполнен в виде соединенного с сердечником соосного валу электромагнита цилиндрического хвостовика с круговой проточкой, сечение которой соответствует сечению упомянутых контактов рычагов, взаимодействующих с замыкающим элементом.

Применение предложенной кинематической схемы тормоза с разгруженным в осевом направлении валом рабочего механизма позволит не только сократить габариты разрабатываемых устройств, но и снизить мощность управляемого исполнительного элемента, а для электромагнита, следовательно, расход электроэнергии. Использование качающихся рычагов вместо перемещаемых продольно массивных перекидных тормозных устройств позволит облегчить конструкцию. Кроме того, нрименение рычагов с облегченным сечением со.храняет жесткость конструкции и одновременно за счет прогиба рычага по длине плеча позволяет снижать действие вибрации и ускорений на конструкции. Гибкий недеформируемый нрогиб рычага по длине плеча способен наделснее удерживать в поджатом состоянии трущиеся тормозные поверхности.

Конкретный выбор типа рычага и количества и расположение точек опор, которые определяют отногиение длин всех нлеч рычага в пропорциональной зависимости, позволяет производить теоретический и инженерный расчет всей кинематической схемы тормоза. При этом сравнительно несложно определить расчетные усилия торможения вала, сектора качения рычагов и хода конусной головки сердечника злектромагпЕта. а

с, с д о Е а т е л ы ю з а даваемой моншости искол иитсльпого механизма. Кроме того, o6;rii ; БПл кннсматической схемы тормоза поде :-;г;;ьтаст и констдлагаемой схемы руктив юе выиолпоние iipc, устройства.

На чертеже прсдстгизлси с кипематической схомЛ тор

В корпусе / мсл : :изма установлен рабочий вал 3, ный выступ. Крепление 4 :: с корпусом 5 торл;оза cooci: гося вала. Г1спол:Мтсльч;,Й

-:с}ап;:з:й Ь нмеет глектрсг,;;-:ьпт . и (Упро-; устаповлен сердеч ик 8, (;;;мь;1 со:;: :-: ат, п риоднческие у;1::а1;лл;-: :.::j ;o:,:.:i ;7ч;-пост лательпые движения ; ;;-:; п с-:; ;:.

с-ппадЕкписму с продольной ссь;о j;;:.. 1;а с :;;д;;-;: икс электjia головка 9 с ромагннта жест;-с закрспл: конически.; с;;:зо,:, па котоу; п.п под д:л1ствис: 1

пружины 10 OTiSpiCTCn -КО ;п.а; 11}нй конический упор 11 ПРрС: Г:тгСГП р .:илга 12.

в качсс-1К: 1:::р:1:м,ч;-сг(/

;.;с::.5оита тормозн два (или более) пого устройства ;i: io;ib:i c: 12, устаиаг лиодкнакоЕ;;;х :;Бу ;л -:1х р:.:-.

. Каждый ваемых С}п:м.:т1зич:;о ;i;)Vi двуплечий рычаг способ or; о в о |1 а и с а т ь с я о т 1{оснтельпо ТОМСК опор 13, ста юнлс:ниых на корпусе торпоза в ограш 1ченпом секторе, Профильный выступ голопк и сердечника ограничивает секте;; качспвя рычагоБ. а плоскость сечения каждого ага проходит пала. Каждый диальпо вдоль оси вращснп :тся профильной двуплечнй рычаг закаппива; тормозной псв2рхпость:о 14

рабочего вала.

Сердечник л:пгп

магппта может оыть

снабжен доиолпп;с,: поп пружпппй /J, назпачсп1 е KOio.ioii on топьпо понст0 pyKTHBiibiM L . nojinc псп T0 ;;no3i:oio стройства.

Работа тормоза осу:дсствл; ется

след чощим образов.

Одпозпачно ;п

I; л н в J к л ю ч а с л г ы и иснолннтельп)П jpnводит в двпжсние ссрдсчиик 5 ро: :а1И1нта 7 с профильной головкоп 5.

:г ирсдольного

A,v: 1 i п . п. vj

(вОЗВ)а1НО-Г;ОСьпопо) 1 срсмгп ения

головкн 9 по се кс;: П сспо;иу езу с;-;ользнт упор // двуплспсго р1:П1а-а 12, рижпмаемого к наклонному высгппу (и пружины

10. Глубина хода пиора рыпага. ограниченная профилем головки сердечника, пропорционально увслнчи 5ается по длине другого плеча. Ход качающегося рычага передаст движение нрофиль1ы: тормози.лм поверхностям 14 двуплечопо , которпш все вместе периодически соприкасаются с тормозной поверхпостью /6 )абочсго вала, охпатптвая его со всех пенсируется). Таким образом, ссевог усил:;;: тормоза исключается и рабочий вал ivtexaiimма разгружается от тормозных нагрузок 1з осевом направлении. Усилие радиального поджатия тормоза определяется количеством используемых рычагов, выбором типа рычага, количеством точек опор и местом их расположения, а слсдовгтельно соотношением плеч рычага. того, усилие торможения зависит от площади радиально охватываемых тормозных колодок рычага, от сектора качения рычагов и величины хода сердечника соленоида {электромагнита); зависит от пружинящих усилий са:.,;их консолей перекидных рычагов и их длины, и не зависит от усилий используемых пружин, поднимающих рычаг к головке сердечника, Конструктивное исполнение тормоза фйкт чсски определяется выбором материала, профилем сечения рычагов, мощностью исполнительного механизма, т. е. расчет производится исходя из требующихся усилий для нродольного перемещения сердечника злектромагиита, под действием которого происходит перемещение рычагов. 1 е д м с т и 3 о б р е т е н и я Тормозное устройство, содержащее вал, корпус, рычажный механизм, электромагнит с сооспым валу сгодечником и замыкающий ЗЛемент, отлича1о::.{ееся тем, что, с целью разгрузки вала от осевых усилий и умспьщеиия поперечных габаритов, рьтчажньи: механизм выполнен в виде пескольхн;: одинаковых подпружинеииых рпн-агов, установленных равномерно но окружности вокруг н параллельио оси вала и KaHaiOHinxcH в плоскостях, прохоДКП1ПХ через ось оада, прн ;том на концах каждого pbHiara закреплены стчодг зяпще коикты, вьнодпеп1н.е в вндс ходьцсвп:х секif:0рсв, нанрнлСр ;ро.тсль1;о;о ССЧСП.ПЯ. вза1модейству:сщнд с польцсной, проточкой. прсдусмотрс;:;;ой па за:пп;1-ак) злс:1:енте, а со стороны вала - тод1:озн:;о 1СОЛОДКИ, так;;-;е 1з;,полнепн:;:с в внде подьдспых секторов, нанример полукруглого с ноппн, взапюдейстгуюппх прп то:;;сжоннн с кольуовой проTOHKoii, иредусл;от:, HHoi: па копде вала, причем замыкагощпд Сдс: ;:дт выполнен в впде :с:,днн ;нно:ю с с: рд:чд:;пс:; CKTpOAiarnnTa нодпр жпнеппого днлпндгцчсского хвостовика с УПОМЯНУТОЙ кольц;всн н;:оточкой.

1В