Рекуперативный тормоз Советский патент 1981 года по МПК F16D61/00 

(54) РЕКУПЕРАТИВНЫЙ ТОРМОЗ

1

Изобретение относится к машиностроению и предназначено для применения в конструкциях приводов циклично работающих машин.

Известен рекуперативный тормоз, содержаший тормозной механизм, ведущий вал которого связан с валом исполнительного механизма, а ведомый - с маховиком, кинематически связанным с мультипликатором, и механизм свободного хода, причем тормозной орган выполнен в виде гидронасоса 1.

Недостатками этого рекуперативного тормоза являются меньший, чем у механических передач КПД, потребность в более высокой точности изготовления деталей трансмиссии, необходимость высокой квалификации обслуживающего персонала для ремонта гидропередач.

Цель изобретения - увеличение КПД и уменьшение стоимости обслуживания.

Поставленная цель достигается тем, что в рекуперативном тормозе, содержащем тормозной механизм, ведущий вал которого связан с валом исполнительного механизма, а ведомый - с маховиком, кинематически связанным с мультипликатором, и механизм свободного хода тормозной механизм выполнен в виде кулачка из установленных в клинообразных направляющих на ведущем валу пластин с коническими наружными поверхностями, в которых выполнены поперечные пазы, а также в виде управляющего ролика, контактирующего с поперечным пазом,

кроме того, в виде подпружиненного толкателя, контактирующего с коническими поверхностями пластин, при этом толкатель соединен через механизм свободного хода и мультипликатор с маховиком, на валу котоIQ рого установлен дополнительный кулачок, выполненный в виде пластин с коническими наружными поверхностями, контактирующими с дополнительным подпружиненным толкателем, установленных в дополнительных клинообразных направляющих, выполненных на ведомом валу и имеющих поперечные пазы, в которых размещен дополнительный управляющий ролик, причем дополнительный толкатель кинематически связан через механизм свободного хода и мультипликатор с ведомым валом.

20

На фиг. 1 представлена схема предлагаемого рекуперативного тормоза; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1.

Рекуперативный тормоз содержит ведущий вал 1, ведомый вал 2, маховик 3, пластины 4 и дополнительные пластины 5.

Пластины 4 и 5 имеют конические поверхности соответственно 6 и 7, образующие профили основного и дополнительного кулачков. Основной кулачок из пластин 4 контактирует с толкател.ем 8, закрепленным на одном валу с ведущим элементом 9 механизма свободного хода. Ведомый элемент 10 механизма свободного хода закреплен на одном валу с ведущим элементом 11 мультипликатора. Ведомый элемент 12 этого мультипликатора жестко закреплен на валу 2.

Дополнительный кулачок, составленный из пластин 5, контактирует с толкателем 13, закрепленным на одном валу с ведущим элементом 14 механизма свободного хода. Ведомый элемент 15 этого механизма закреплен на одном валу с ведущим элементом 16 мультипликатора.

Ведомый элемент 17 мультипликатора жестко закреплен на валу 1, на котором также закреплены диски 18, а на валу 2 - диски 19, предохраняющие соответственно пластины 4 и 5 от выпадания. В пластинах 4 выполнены поперечные пазы 20, а в пластинах 5 - поперечные пазы 21.

На толкателях 22 и 23 расположены ролики 24 и 25, входящие соответственно в пазы 20 и 21, Ширина паза 20 (21) на входе равна соответственно диаметру ролика 24 (25).

Конические поверхности 6 и 7 облицованы материалом, обладающим малым модулем упругости и малым коэффициентом трения, например пластинками капрона.

Углы клина клинообразных направляющих 28 и 29 и углы конусности поверхностей 6 и 7 подобраны таким образом, что обеспечивается самоторможение при контакте пластин 4 и 5 соответственно с толкателями 8 и 13. Например, принимают

а

f (sin-|-) tg ci,

где f - коэффициент трения в контакте.

Режим движения машины.

При движении мащины кулачки 26 и 27 неподвижны. Но тогда оказываются неподвижными и ролики 24 и 25, закрепленные на толкателях 22 и 23, взаимодействующих с кулачками, а при неподвижных роликах пластины 4 на валу 1 и пластины 5 на валу 2 не имеют смещения относительно друг друга в осевом направлении, так как через паз каждой из пластин при ее вращении вместе с валом проходит ролик.

Следовательно, толкатели 8 и 13, контактирующие с кулачками, составленными пластинами 4 и 5, также неподвижны. При этом оказываются неподвижными детали 9- 12, вал 2 с маховиком 3, детали 13 и 14.

Ведомый элемент 15 вращается со скоростью ведущего элемента 16 мультипликатора.

Режим торможения мащины.

Для осуществления торможения начинают вращать кулачок 26, что приводит к возвратно-поступательномуперемещению толкателя 22, а вместе с ним и ролика 24, входящего в паз 20 и выстраивающего пластины 4 со сдвигом относительно друг друга. Это приводит к качательному движению толкателя 8. Движение пластин 4 в осевом направлении не происходит, так как обеспечено самоторможение. При этом при подъеме толкателя 8 через механизм свободного хода (МСХ) 9 и 10 и мультипликатор 11 и 12 вращение импульсами передается на вал 2 маховика 3. Накапливая таким образом кинетическую энергию маховика, уменьщают скорость вала 1 мащины. Причем процесс торможения машины оказывается регулируемым. Действительно, изменяя скорость вращения кулачка 27, изменяют амплитуду скорости колебаний толкателя.

Режим разгона мащины.

При разгоне мащины начинают вращать кулачок 27. При этом толкатель 13 начинает соверщать качания с регулируемой амплитудой скорости, положительные импульсы которых через МСХ 14-15 и мультипликатор 16-17 передаются на вал 1, осуществляя его разгон. После окончания разгона кулачок 27 останавливают.

Использование предлагаемого рекуперативного тормоза позволяет уменьщить стоимость тормоза и увеличить его КПД. Затраты энергии на управление тормозом не превышают нескольких процентов от кинетической энергии, аккумулированной маховиком.

Формула изобретения

Рекуперативный тормоз, содержащий тормозной механизм,ведущий вал которого связан с валом исполнительного механизма, а ведомый - с маховиком, кинематически связанным с мультипликатором, и механизм свободного хода, отличающийся тем, что, с целью увеличения КПД и уменьшения стоимости, тормозной механизм выполнен в виде кулачка из устаановленных в к инообразных направляющих на ведущем валу пластин с коническими наружными поверхностями, в которых выполнены поперечные пазы, а также в виде управляющего ролика, контактирующего с поперечным пазом, кроме того, в виде подпружиненного толкателя, контактирующего с коническими поверхностями пластин, при этом толкатель соединен через механизм свободного хода и мультипликатор с маховиком, на валу .которого установлен дополнительный кулачок, выполненный в виде пластин с коническими наружными поверхностями, контактирующими с дополнительным подпружиненным толкателем, установленных в дополнительных клинообразных направляющих, выполненных на ведомом валу и имеющих поперечные пазы, в которых размещен дополнительный управляющий ролик, причем дополнительный толкатель кинематически связан через механизм свободного хода и мультипликатор с ведомым валом.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 463823, кл. F 16 D 61/00, 1973.