Тормозное устройство колеса Советский патент 1977 года по МПК F16D63/00 

1

Изобретение относится к машиностроению Известно устройство, скомбинированное из барабанного и дискового тормозов, в которых вытянутый в длину фланец тормозного барабана служит одновременно в качестве ступицы тормозного диска, причем оба тормозных механизму работают независимо друг от друга l.

Однако это устройство громоздко и неудобно в управлении.

Известно также тормозное устройство колеса, содержащее установленные на его ступице тормозной барабан с внутренней рабочей поверхностью и тормозной диск,

взаимодействующие соответственно с парой колодок, щарнирно установленных на опорных пальцах, диагонально расположенных на кронштейне, и с тормозными бащмака- ми, связанными с исполнительным механизмом и взаимодействующими с колодками, а также два автоматических установочных элемента регулировки тормозного 3a3opaf2J

Недостатками устройства также являются громоздкость и плохие условия теплоот-

вода, а также невысокая эффективность торможения.

Эти недостатки устраняются в данном изобретении за счет того, что колодки имеют П - образное поперечное сечение, а тормозной диск размещен между полками колодок, каждая из которых снабжена хомутом, установленным вблизи ее свободного конца, охватывающим тормозные бащ- маки и образующим с последними фрикционное сцепление, причем каждьп автоматический установочный элемент щарнирно закреплен своими концами соответственно на тормозном бащмаке и полке противолежащей колодки. Хомут может быть вьшо;п1ен заодно с тормозной колодкой Собразованием с бащмаками зазора, вел1гчина которого боль- ще тормозного.

Хомут может быть щарнирно установлен на опорном кольце, а участок его поверхности и примыкающий к нему концевой участок поверхности колодки должны быть при этом выпо1(1нены по профилю эволывенты, центрь: начальных окружностей которых совпадают с осью опорных пальцев. На фиг. 1 дано тормозное устройство, частичный поперечный разрез; на фиг. 2 то же, продольный разрез; на фиг. 3 - тормозное устройство, вариант выполнения; на фиг. 4 - продольный разрез А-А фиг.З. Тормозной барабан 1 закреплен на сту пице 2 колеса. На ступице предусмотрены также шлицы 3, на которых установлен тормозной диск 4, перемещающийся вдоль оси. На каждом кронштейне 5 тормоза закрепляется опорный палец 6. В пальце 6 предусмотрена выемка для размещения тормозных дисков как можно больщего диамет ра. На пальцах 6, один из которых находит ся на расстоянии А от оси тормозного бара бана, а другой, не изображенный на чертеже, расположен зеркально к нему и также находится на расстоянии Лот оси вращения закреплены щарнирно дугообразные тормоз ные колодки 7 и 8 П-образного сечения, основание 9 которых, а также полки 10 и 11 вместе с элементом жесткости 12 образуют тормозной хомут и служат для приема тормозных башмаков 13 и 14, снабженных фрикционными накладками 15, 16. В выемке 17 тело 18 тормозного бащмака 14 располагается с зазором ( по касатель ной по отношению к центру хомута. Тормозные колодки оттянуты пружиной 19 и одновременно распираются автоматическим установочным элементом 20 регулировки тормозного зазора. Один конец 21 этого элемента щарнирно соединен с выступом 22 тормозного башмака 14, а другой конец - с другой тормозной колодкой посредством пальцев 23 и 24. В боковую гильзу 25 тормозной колодки вставлен гид роцилиндр 26, закрепленный кольцом 27, в котором перемещается в одном направлении поршень 28, соединенный нажимным стержнем 29 с телом 18 тормозного башмак 14. Для подвода среды под давлением служит резьбовое гнездо 30. Работает устройство следующим образом. Если по гибкому трубопроводу, подключенному к резьбовому гнезду 30, подать среду под давлением к гидроциливдру 26, то поршень 28 переместится и прижме башмак 14 и фрикционную накладку 15 к тормозному диску 4, сдвинув последний нас только, что он упрется в накладку 16 башмака 3 или в сам башмак. При этом послед ний упрется в заднюю полку 11 и удержится в этом положении усилием, развиваемым тормс 6ным цилиндром. Нагружаемый тормозной диск 4, приводимый через затормаживаемое колесо, захватывает прижатые к нему полки дугообразных колодок, которые из-за этого вынуждены повернуться вокруг своих пальцев настолько, чтобы исчез установленный тормозной зазор 1i . Затем колодки прижимаются в направлении крутящего момента, действующего на рычаг Ц , от силы трения Р , направленной по касательной к тормозному диску. Все вместе колодки прижимаются к внутренней поверхности накладки тормозного барабана и вместе с возникающей там силой реакции создают силу трения. Силовое равновесие тормозной колодки регулируется с помощью силь реакции, возникающей на опорном пальце. Между тормозным диском и фрикционной накладкой тормозного башмака при торможении возникает касательное усилие. Перемещение всех точек тормозных колодок до исчезновения зазора, а также после этого при прогрессирующем износе фрикционной накладки - может быть разложено на радиальную и тангенциальную составляющие. Тангенциальная составляющая совпадает с движением тормозных дисков, радиальная составляющая не совпадает, поскольку она проходит под прямым углом к направлению окружных скоростей. От радиальных составляющих не возникает трения, вследствие чего трение дисков не препятствует опира- нию колодок на барабан. Автоматический установочный элемент, разделяющий (распирающий) тормозные колодки вопреки действию пружины, рег улиру- ет свободно ход перемещения тормозных колодок в зависимости от износа фрикционной накладки. При изменении же направления вращения он становится жестким и передает усилие, например, усилие от силы тре- ния Р , от бащмака 13 на тормозную колодку 8 и прижимает ее к рабочей поверхности барабана. Это становится возможным благодаря тому, что опорный зазор Н больше, чем суммарное значение автоматически регулируемого тормозного зазора h у обеих колодок, в силу чего возможно движение тормозной колодки 7 в одном направлении, обуславливаемое механизмом зеркального перемещения, и одновременно противоположное движение тормозного башмака на заданную величину. Принимая во внимание практически малые величины, создающееся при этом отклонение оси между тормозным цилиндром и бащмаком перекрывается с помощью косо установленного передающего стержня 29. На пальце 6 (см. фиг. 3 и 4) закреплен щарнирно тормозной хомут 31, На концевых участках колодок образованы опорные поверхности 32, на хомуте - противолежащие поверхности 33. Опорные поверхности образованы эвольвентным профилем, причем центр начальной окружности этого профиля нахо- дится на оси пальцев. Расстояние пальца от оси барабана составляет в обоих направлениях А. Если рассмотреть эвольвентный про филь как профиль зуба, то радиусы начальных окружностей по отношению к зубьям, предусмотренным на тормозном хомуте, составляют d / 2 , а по отнощению к зубьям на колодке 2А - d/2. В тормозном хомуте 31 с возможностью осевого перемещения установлены тормоз- . Еюые башмаки 13 и 14. На тормозном хомуте 31 на расстоянии а от пальца жестко закреплена боковая гильза 25, в которой посредством крепежных колец 34 удерживается на оси корпус установочного устройства 35. В устройстве 35 предусмотрена выемка 36. На поверхность 37 этой выемки опирается концевая часть 38 одноплечего рыча га 39, причем к этому рычагу шарннрно прикреплена вилка 4О автоматического уста новочного устройства 35, Вильчатый конец штока может отклонять и является составной частью источника 41 энергии, работающего с мембраной или с поршнем под давлением воздуха. Источник 42 энергии присоединен к этому порщневому штоку и снабжен пружинным аккумулятором, компенсирующим потери сжатого воздуха. Установочное устройство 35 упирается с помощью стержня 29 в тормозной бащмак 14. Выступы 43 опоры тормоза ограничивают перемещение одноплечего рычага. При повышении активного давления воз- духа в источнике 41 или понижении пассивного давления воздуха в источнике 42 чере одноплечий рычаг 39 и через автоматическое установочное устройство 35 тормозной диск и башмаки 13 и 14 сжимаются . На тормозном диске, вращающемся вместе с затормаживаемым колесом, возникает нормальная сила под действием сжатия. Сила трения Р. стремится повернуть тормозной хомут с помощью момента на плече а в направлении, противоположном направлению вращения тормозного барабана вокруг пальца 6. Вследствие опирания эвольвентного профиля на тормозную колодку 7 действует крутящий момент силы Р. на плече 2А - - d/2, в виду чего она после углового перемещения ф , определяемого зазором h, наталкивается на внутреннюю поверхность барабана и вызывает тем самым на нем тормозное усилие в окружном направлении. Линия действия силы Р. не зависит от износа фрикционной накладки, а тормозное действие остается постоянным. Тормозной хомутповорачивается на угол ф при повороте тормозной колодки на угол Ч . Между центрами качания хомута и осевс Й линией источника энергии с тцествует небольшое расхождение, компенсируемое допустиь-гым угловым отклонением: вильчатого конца поршневого шатуна источника энергии, а именно в объеме тангенциального перемещений В конца рычага и радиального пеоемещения, происходящегс; на длине ход рычага по дуге. Ход L показывает допустимый максимальный объем общего износа фрикционной накладки 15 и поверхностей тормозного бащмака 14, т.е. состояние, при котором установочный механизм не играет роли, т.е. не нужен, При эксплуатации установочного устрс;;ства 35 ход тормозной колодки постоянно составляет только Ь , что в расчете на ход поршневой пружины источника энерг::: и с учетом рычажной передачи соответствует лишь величине L Поэтому, можно уменьшить как расстояние сдвоенного источника энергии от опоры тормоза, так и его длину в направлении хода. При изменении направления вращения тормозного барабана (например, при ,нем ходе) хомут также изменяет под действием силы трения направление, благодари чему эвольвентные поверхности, опиразош,;;- еся одна о другую в HopManbHONf состо; удаляются друг от друга. Одновременно установочный элемент Г С шарнирно закрепленный между кс угоьл :: колодкой 8 {получившей теперь BO3Nv:i ;t-ность движения), передает через плечо -5 (см. фиг. З) силу, образующуюся от крутящего момента Р-с//2, на тормозную колодку 8, которая после исчезновен;;а за зора Ъ прижимается к барабану 1 и вь::зь.вает тоомозящее тоенке. ормула кзобо тения 1. Тормозное устройство колеса, содержащее установленные на его ступице тормозной барабан с внутренней рабочей поверхностью и тормозной диск, взаимодействующие соответственно с парой дут эобразных колодок, щарнирно установленных не. опорных пальцах, диагонально расположенных на кронштейне, и с тормозными башмаками, связанными с исполнительным механизмом и взаимодействующими с колодками, а также два автоматических установочных элемента регулировки тормозного зазора, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью поБЫшекия эффективности торможения, обеспечен компактности и улучшения условий теплоотвода, колодки имеют П-об-

7

разное поперечное сечение, а тормозной дис размещен мелоду полками упомянутых колодок, каждая из которых снабжена хомутом, установленным вблизи.ее свободного конца, охватывающим тормозные бащмаки и образующим с последними фрикционное сцепление, причем каждый автоматический установочный элемент шарнирно закреплен своими концами соответственно на тормозном башмаке и полке противолежащей колодки. 2. Устройство по П.1, отличающееся тем, что xoNfyT выполнен заодно с тормозной колодкой и образует с башмаками зазор, .величина которого больше тормозного зазора.

8

3. Устройство по П.1, отлич.аю - щ е е с я тем, что хомут шарнирно установлен на опорном пальце, а участок его поверхности и пp мыJiaющий к нему концевов участок поверхности колодки выполнены по профилю эвольвенты, центры начальных окружностей которой совпадают с осью .опорны пальцев.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1.ПатентФРГ№1555209,кл.63с51/О2 1972 г.

2.Патент США№ 2871990,кл. 188-7О, 1959 г. (прототип).

У Z1