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

(54) ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЙ ПОРОШКОВЫЙ ТОРМОЗ

1

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в амортизационных системах автоматики и электропривода для рассеивания кинетической энергии соударяющихся масс.

Известны электромагнитные порошковые тормоза, выполненные по типу порошковых муфт и предназначенные для торможения враш.аюш,ихся тел, содержащие обмотку возбуждения и магнитопровод с кольцевыми рабочими зазорами заполненными ферропорошком в котором помещен ротор 1.

Известен также электромагнитный порошковый тормоз с самовозбуждением содержащий маггнитопровод с обмоткой возбуждения станкообразный ротор установленный относительно магнитопровода с кольцевым зазором который заполнен ферромагнитным порошком возбудитель постоянного тока, кинематически связанный с валом ротора и имеющий на роторе якорную обмотку, электрически связанную с обмоткой возбуждения тормоза 2.

Недостатками данных тормозов являются сложная реализация при малом объеме магнитной системы из-за малого остаточного магнитного поля (микромашины), высокая критическая скорость самовозбуждения.

Наиболее близким конструктивным решением является электромагнитный nopoujковый тормоз, содержащий смонтированный с возможностью поворота относительно своей оси магнитопровод с обмоткой возбуждения полостью, заполненной ферромагнитным порошком, и участком повышенного магнитного сопротивления, образованным 10 кольцевой проточкой,втулку из магнитомягкого материала,установленную на магнитопроводе с образованием с ним винтовой пары и ротор, размещенный в полости магнитопровода 3.

,5 Недостатками данной конструкции при использовании ее в амортизационных устройствах являются ее низкая эффективность и низкая надежность, снижающая надежность амортизирующего устройства в целом вследствие невозможности обеспечения

20 плавного нарастания рабочего момента. При использовании данной конструкции в амортизационных устройствах при ударном входе тормоза в работу механизм преобразователя поступательного движения амортизатора во вращательное вала тормоза испытывает большие перегрузки обусловленные во-первых, собственным моментом инерции иускорением, во-вторых, механической характеристикой порошковой муфты тормоза, которая имеет при нулевой скорости максимальный момент на валу. Исходя из этого величину рабочего момента муфты (тормоза) принимают заниженной создавая тем самым, допустимые с точки зрения механической прочности, условия входа в работу устройства, хотя эффективность торможения при этом снижается.

Цель изобретения - повышение эффективности и надежности действия тормоза.

Для достижения цели электромагнитный порошковый тормоз, содержащий смонтированный с возможностью поворота относительно своей оси магнитопровод с обмоткой возбуждения полостью, заполненной ферромагнитным порошком, и участком повышенного магнитного сопротивления,образованным кольцевой проточкой втулку из магнитомягкого материала, установленную на магнитопроводе с образованием с ним винтовой пары и ротор, размешенный в полости магнитопровода, снабжен упорамиограничителями поворота магнитопровода, Блзвратной пружиной магнитопровода и стопором поворота втулки, и последней выполнен продольный паз,а стопор выполнен в вид нелодзижно закрепленного пальца, кожц которого размещен в упомянутом продел ь ног,; пазу втулки.

На чертеже схематически изображено устройство.

Электромагнитный порошковый тормоз KfieeT корпус 1, в котором с одной стороны на подшипниках 2 установлен ротор 3, с противоположной сторюны неподвижно за}:реплен фланец 4 с упорами-ограничителями 5, магнитопровод 6, представляющий собой э.и;ктро- ли постоянный магнит, имеюш.кй кольцевую проточку-участок повышенного магнитного сопротивления длиной -t и связанный с фланцем 4 возвратной спиральной пружиной 7, втулку из магнитомягкого материала 8 связанную с магнитопрСБОдотЛ б винтошариковой парой 9 и с фланцем-пальцем 10, который предотвращает вращение втулки 8 относительно фланца 4. Рабочий зазор, заполненный/ ферромягнитным порошком, образуется между цилиндрическими поверхностями магнитопровода 6 и ротора 3. Для защиты подшипников 2 от порошка в конструкции имеется уплотнение 1.

Электромагнитный порошковый тормоз работает следующим образом.

При входе в работу тормоза возрастная пружина 7 удерй:ивает магнитопровод 6 в исходном положении и обеспечивает тем

самым максимальную величину магнитного сопротивления на участке повыщенного магнитного сопротивления. Вращение от механизма преобразования поступательного движения амортизатора во вращательное

(на чертеже не показан) передается ротору 3. Тормозной момент при скорости вращения ротора близкой к нулю обуславливается минимальным значением индукции в зазоре, максимальным значением величины магнитного сопротивления на участке повышенного магнитного сопротивления и имеет минимальную величину. Под действием этого момента магнитопровод 6 увлекается ротором, закручивая возвратную пружину 7. Вращательное движение магнитопровода 6

преобразуется в поступательное движение втулки 8 с помощью винтошариковой пары 9. Это приводит к автоматическому уменьшению величины магнитного сопротивления на участке повышенного магнитного сопротивления, увеличению индукции в зазоре и как следствие к интенсивному нарастанию тормозного момента. При выполнении тормоза входя в работу, усилие действующее на ротор и другие связанные с ним конструктивные элементы, значительно снижается

5 за счет малой величины тормозного момента. Тормозной момент в зоне ударного входа в работу имеет плавно нарастающий вид, а затем круто возврастает до максима льного значения. В сравнении с известными электромагнитными порошковыми тормозами время наработки предлагаемой конструкции тормоза увеличено в 12-14 раза при одинаковых частоте срабатывания и предельных нагрузках.

Эффективность торможения (произведение момента на время активной работы тормоза) в амортизаторе при сохранении неизменным объема возрастает в 1,5-1,65 раза.

Формула изобретения

0 Электромагнитный порошковый тормоз, содержащий смонтированный с возможностью поворота относительно своей оси магнитопровод с обмоткой возбуждения, полостью, заполненной ферромагнитным порошком, и участком повышенного магнитного сопротивления, образованным кольцевой проточкой, втулку из магнитомягкого материала, установленную на магнитопроводе с образованием с ним винтовой пары, и ротор, размещенный в полости магнитопро0 вода отличающийся тем, что с целью повышения эффективности и надежности работы, он снабжен упорами-ограничителями поворота магнитопровода, возвратной пружиной магнитопрозода и стопором поворота втулки, в последней выполнен продольный паз, а стопор выполнен в виде неподвижно закрепленного пальца конец которого размещен в упомянутом продольном пазу втулки.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1 Воробьева Т. М. Электромагнитные муфты, М.-Л., ГЭИ, 1960.

2Авторское свидетельство СССР №№ 623027, кл. F 16 D 37/02, 1978.

3Авторское свидетельство СССР №№ 469827, кл. F 16 D 37/02, 1975.