Электромагнитный порошковый тормоз Советский патент 1981 года по МПК F16D37/02 

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в н родном хозяйстве для эффективного тор можения вращающихся частей механизмо Известен электромагнитный порошко вый тормоз, предназначенный для торможения вращающихся частей рабочих механизмов, состоящий из магнитопровода с катушкой возбуждения и с заполненной ферропорошком кольцевой рабочей полостью, в которой размещен стаканообразный ротор, имеклдий отвер стия у основания стенки и канавки на наружной и внутренней цилиндрических повврхностях, выполненные по винтовой линии с взаимообратным направлени ем относительно друг друга ,1 j. К недостаткам данного тормоза сле дует отнести низкую надежность действия. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является элек тромагнитный порошковый тормоз, содер Жсцдий катушку возбуждения и магнитопровод, выполненный с кольцевой рабочей .полостью, внутри которой в ферропорошке размещен стаканообразный ротор, боковая цилиндрическая стенка которого выполнена с взаимообратными по направлению винтовыми канавка/ми на наружной и внутренней поверхностях, сквозными отверстиями, равномерно расположенными в зоне основания и наклоненными в направлении вращения ротора лопатками на торЦе, при этом сквозные отверстия в боковой стенке ротора выполнены радиально направле нными f2 . Данный тормоз обладает недостаточной надежностью, вследствие образования неперемешиваемого уплотненного слоя ферропорошка - тромба у основания стенки, в области отверстия, между стенкой ротора и гилиндрическими поверхностями магнитопровода. Особенно это сказывается при малых и средних коэффициентах заполнения рабочей полости ферропорошком, т. е. при О KO т 0,7,Сгде К /. здесь Уф - объем ферромагнитного порошка в рабочей полости в состоянии рабочей утряски VP - объем рабочей полости), При этом на тромб у основания ротора практически не оказывают выталкиваквдего воздействия вновь нагнетаемые винтовыми канавками порции ферропорошка, в то время как у торцовой поверхности ротора под действием равнонаклоненмых лопаток тромб не образуется. Образование тромба приводит к снижению стабильности механической ха рактеристики тормоза, спеканию ферропорошка и к снижению надежности его работы, вследствие отсу.тствия перемешивания в условиях повышенного нагрева, Цель изобретения - повышение надеж ности работы тормоза. Для достижения поставленной цели, в тормозе, содержатцем катушку возбуждения и магнитопровод, выполненный с кольцевой рабочей полостью, внутри которой в ферропорошке размещен стаканообразный ротор, боковая цилиндрическая стенка которого выполнена с противоположными по направлению винтовыми канавками на наружной и внутренней поверхности сквозными отверсти ями , равномерно расположенными в зоне основания и наклоненными в направлении вращения ротора лопатками на торце, отверстия в зоне основания боковой цилиндрической стенки ротора выполнены с углом наклона равным по величине, и противоположными по направлению углу наклона лопаток, Повьшдение надежности действия тормоза достигается за счет более равномерного перемешивания порошка у основания стенки ротора, так как при вращении ротора наклонные отверстия способствуютвозникновению радиальной составляющей силы, действующей на ферропорошок и отбрасывающей его частицы в область рабочего зазора в соот ветствии с общим направлением цирку7 ляции ферропорошка. Наклон отверстий выбирается равным, но противоположным по знаку наклону лопаток, для уравновешивания радиальных отбрасывающих сил, действующих со стороны лопаток и отверстий соответственно, На фиг, 1 изображен общий вид электромагнитного ферропорошкового тормоза; на фиг, 2 - разрез А-А на фиг, 1; на фиг, 3 - разрез Б-Б на фиг, Ij на фиг, 4 - узел I на фиг, 2 на фиг, 5 - узел II на фиг, 3, Тормоз содержит магнитопровод 1 с кольцевой рабочей полостью, катушку 2возбуждения, стаканообразный ротор 3со сквозными отверстиями 4 у основ ния цилиндрической стенки, с наружно 5 и внутренней б взаимообратными по направлению винтовыми канавками и лопатками 7 на торце, Лопатки 7 наклонены в направлении вращения ротора 3, Отверстия 4 выполнены с наклоном равным по величине, но противоположным по направлению наклону лопаток 7 Ротор крепится на выходном валу 8, Защиту фланцевого подшипникового узл 9 от пападания в него ферропорошка 1 обеспечивает уплотнение 11, Тормоз работает следующим образом При подаче на катушку 2 постоянно тока ма -нитный поток Ф пронизывает внешний и внутренний рабочие зазоры между магнитопроводом 1 и ротором 3, вследствие чего ферропорошок 10, находящийся в зазорах, превращается в пластичную массу с сопротивлением сдвигу, зависящим от индукции магнитного поля. При вращении ротора 3 по часовой стрелке со стороны вала 8, пластичная масса ферропорошка начинает циркулировать вдоль зазоров, причем по наружной поверхности ротора под действием наружной винтовой канавки 5 ферропорошок перемещается от основания ротора 3 к его концу, а по внутренней поверхности под действием йнутренней винтовой канавки от конца к основанию ротора,,Наружный и внутренний зазоры соединяются между собой с одной стороны посредством ряда наклонных на угол - d. отверстий 4 у основания ротора, а с другой стороны зазором между торцом стенки ротора 3 с наклонными на угол + oL лопатками 7, При вращении ротора лопатки создают за счет наклона + d. радиальную составляющую силу В( , отбрасывающую и перемешивакяцую частицы ферропорошка из зоны верхнего зазора в нижний зазор, а отверстия за счет угла наклона -оС развивают радиальную составляющую силы Fjj,, противоположную по знаку силе F, но равную по величине за счет равенства углов наклона. Это способствует отбрасыванию ферропорошковой массы наоборот, из зоны нижнего зазора в верхний. Области уплотненного ферропорошка при этом не образуются и весь ферропорошок, перемешиваясь, циркулирует вдоль рабочих зазоров в соответствии с общим направлением движения. Наклон отверстий под углом противоположным по знаку, но равным по величине соответствующему наклону лопаток обеспечивает стабильное перемещение ферропорошка в направлении его циркуляции, позволяет более равномерно распределить ферропорошок в рабочих зазорах при любых козффициентах заполнения и,тем самым, повышает стабильность механических характеристик и надежность работы тормоза. Формула изобретения Электромагнитный порошковый тормоз, содержащий катушку возбуждения и магнитопровод, выполненный с кольцевой рабочей полостью,внутри которой в фер.ропорошке размещен стаканообразный ротор, боковая цилиндрическая стенка которого выполнена с противоположными по направлению винтовыми канавками на наружной и внутренней поверхрюстях, сквозными oтвepcтиями равномерно располох енными в зоне основания и наклоненными в направлении вращения.ротора лопатками на торце, о т л и ч а