Барабанно-колодочный тормоз
Авторы патента:
Использование: в охлаждаемых барабанно-колодочных тормозах транспортных средств. Сущность: барабанно-колодочный тормоз содержит барабан с двумя коническими поверхностями, взаимодействующими с коническими поверхностями двух секций колодок. Конические поверхности барабана, корпусов колодок Ш-образного сечения в окружном направлении и секций с основаниями выполнены с разными конусами, меньшим со стороны свободного края обода барабана и большим со стороны его замещения. При этом в наружные и внутренние фрикционные накладки и в тело секций установлены цилиндрические тепловые трубы перпендикулярно их трущимся поверхностям. 3 ил.
Изобретение относится к машиностроению.
Известен барабанно-колодочный тормоз, в котором нерабочая поверхность обода барабана выполнена конической для уменьшения радиальных деформаций свободного края обода барабана. Известен барабанно-колодочный тормоз, снабженный торцовыми фрикционными накладками, установленными на основаниях, выполненных в виде двух секций, корпусы выполнены с тремя продольными ребордами с отверстиями, а секции размещены между ребордами и связан с ними упругими элементами, выполненными в виде установленных в отверстиях реборд подпружиненных осей, причем торцовые фрикционные накладки установлены с возможностью взаимодействия со средней ребордой, а внешние и внутренние накладки и сопрягающиеся с ними поверхности барабана и корпусов выполнены конусными. Данный тормоз имеет тот недостаток, что рабочие поверхности барабана и корпусов колодок выполнены с одинаковыми конусами, что вызывает неодинаковые деформации свободного и защемленного краев обода барабана, а также высокую его теплонагруженность. Цель изобретения - равномерное перераспределение удельных нагрузок по длине обода барабана и снижение теплонагруженности фрикционных пар тормоза. Поставленная цель достигается тем, что тормоз снабжен установленными во внешних и внутренних фрикционных накладках и в основаниях секций цилиндрическими тепловыми трубками, расположенными перпендикулярно их поверхностям трения, а конические поверхности барабана, Ш-образных корпусов и конические основания колодок выполнены с различной конусностью, меньшей со стороны свободного края обода барабана и большей со стороны его защемления. Предложенное техническое решение по сравнению с прототипом имеет следующие отличительные признаки: на свободном крае обода барабана, имеющим меньший угол конусности, создаются меньшие удельные нагрузки, а следовательно, и меньшие его деформации, чем защемленного края обода барабана; достигается снижение теплонагруженности пар трения за счет тепловых трубок, установленных во внешние и внутренние фрикционные накладки и в тело секций перпендикулярно их трущимся поверхностям. На фиг. 1 изображен предлагаемый барабанно-колодочный тормоз, общий вид; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1. Тормоз состоит из барабана 1, имеющего разные конические рабочие поверхности, со стороны свободного края обода меньшую, а со стороны защемленного края большую. Барабан 1 связан с исполнительным органом машины (не показан). Внутри барабана 1 расположены колодки, корпус 2 которых связан с возвратными пружинами (не показаны). Один конец корпуса колодки 2 крепится шарнирно к неподвижному пальцу (не показан), а другой - раздвигается приводом для нажатия колодки на барабан 1 (не показан). Корпус колодки 2 Ш-образного сечения имеет в окружном направлении две разные конические поверхности аналогично тормозному барабану 1. Оси 3, выполненные, например, из пружинной стали круглого сечения, помещены в отверстиях крайних реборд корпуса колодки 2 и закреплены стопорными винтами 4. На осях 3 установлены с зазором две секции с основанием 5, каждая из которых имеет две конические и одну плоскую поверхности. К ним приклеены фрикционные накладки: внешние 6, внутренние 7 и торцовые 8. Через тело внешних 6 и внутренних 7 фрикционных накладок и секций с основанием 5 пропущены цилиндрические тепловые трубки 9, расположенные перпендикулярно поверхностям трения с зонами испарения 10, выполненной в виде теплопроводного элемента 11, и конденсации 12. Трубки 9 заполнены теплоносителем и вакуумированы, а их внутренние стенки покрыты капиллярно-пористым материалом. Основания 5 прижимают к середине колодки пружины 13, застопоренные на осях 3 шайбами 14 и помещенными в кольцевые проточки осей 3 разрезными кольцами 15. Для обеспечения деформации упругих осей 3 в средней реборде имеются отверстия 16. Тормоз работает следующим образом. При необходимости торможения колодки 2 прижимаются к барабану 1 механизмом привода. При относительно небольшом усилии прижатия колодки 2 к барабану 1, когда деформация упругих осей 3 меньше зазора между накладкой 7 и корпусом колодки 2, работают накладки 6 обеих секций с основанием 5. При этом достигается определенная интенсивность торможения. При необходимости увеличить интенсивность торможения колодки 2 механизмом управления прижимаются к барабану 1 сильнее. При этом упругие оси 3 получают некоторую радиальную деформацию от силы прижатия колодок 2 к барабану 1 и окружную деформацию от силы трения на поверхности соприкосновения барабана 1 и накладок 6. Войдут в соприкосновение накладки 7 с корпусом колодки 2 и будут прижаты к нему. В результате действия сил трения на взаимодействующих поверхностях тормоза генерируется некоторое количество теплоты. Последнее через теплопроводный элемент 11 передается цилиндрическим тепловым трубам 9 и телу секций с основанием 5. При этом теплоноситель в зоне испарения 10 превращается в пар и по капиллярной структуре попадает в зону конденсации 12 за счет гравитационных и капиллярных сил, где конденсируется и по капиллярной структуре за счет капиллярных сил по другой стенке трубки 9 подымается в ее зону испарения 10. Таким образом происходит циркуляция теплоносителя в объеме тепловой трубы 9, а вместе с ней и осуществляется отвод теплоты от пар трения тормоза. Торцовые накладки 8 будут также находиться в соприкосновении со средней ребордой колодки 2 за счет пружин 9. Сила прижатия торцовых накладок 8 растет за счет осевой составляющей от силы прижатия колодок 2 к барабану 1, так как поверхности соприкосновения накладок 6 и 7 конические. При этом не играет роли, что они имеют разные конические поверхности, поскольку осевая сила Fa = N1f cos /N1 - нормальная сила; f - коэффициент трения; - угол конусности; фиг.3. При изменении от 10 до 15o cos по величине изменяется примерно на 2%. В случае если сила трения на накладках 6 недостаточна для остановки барабана 1, а возникает подвижность оснований 5 в направлении вращения барабана 1 за счет упругой деформации осей 3 приводит к совместному повороту барабана 1 и оснований 5, то включается в работу накладки 7 и 8. Происходит скольжение накладок 7 по корпусу 2, а накладок 8 - по боковой поверхности средней реборды. Количество поверхностей трения при этом равно четырем, резко возрастает суммарная сила трения и момент трения. При этом радиальная составляющая силы трения Fr = N1f sin на поверхности с меньшим углом конусности будет значительно меньше, чем на поверхности с большей конусностью (при = 10 и 15о будет достигать величины 1,5). Это обстоятельство позволит заметно уменьшить радиальные нагрузки, действующие на обод, а вместе с тем и деформации свободного края обода барабана 1. Увеличение сил трения и момента трения происходит также за счет того, что нормальная сила на конических поверхностях накладок 6 и 7 больше силы прижатия колодок 2. Причем углы конусов каждый в отдельности должны быть больше угла трения во избежание заклинивания. Как только будут исчерпаны упругие возможности осей 3, основания 5 остановятся и будут работать накладки 6. Процесс торможения может продолжаться, но со значительно меньшей интенсивностью. Технико-экономическое обоснование. По сравнению с прототипом по а.с. N 1250756 с помощью данного конструктивного решения достигается наряду с повышением эффективности (наблюдается повышение коэффициента трения на 4-6%) и снижение теплонагруженности пар трения в среднем на 15%, что ведет к уменьшению износа рабочей поверхности на 6-8%.Формула изобретения
БАРАБАННО-КОЛОДОЧНЫЙ ТОРМОЗ, содержащий консольно закрепленный тормозной барабан с двумя коническими поверхностями, тормозные колодки, имеющие Ш-образные в окружном направлении корпуса с двумя внутренними коническими поверхностями, установленные между ребордами корпусов и связанные с ними упругими элементами основания в виде двух конических секций с внешними, внутренними и торцевыми фрикционными накладками, смонтированными с коническими поверхностями барабана и корпусов и со средними ребордами корпусов, при этом в ребордах выполнены отверстия, упругие элементы выполнены в виде установленных в отверстиях реборд подпружиненных упругих осей, а внешние и внутренние фрикционные накладки и взаимодействующие с ними поверхности барабана и корпусов выполнены коническими, отличающийся тем, что, с целью равномерного перераспределения удельных нагрузок по длине обода барабана и снижения теплонагруженности фрикционных пар тормоза, он снабжен установленными во внешних и внутренних фрикционных накладках и в основаниях секций цилиндрическими тепловыми трубами, расположенными перпендикулярно к их поверхностям трения, а конические поверхности барабана, Ш-образных корпусов и секций оснований колодок выполнены с различной конусностью, меньшей со стороны свободного края обода барабана и большей со стороны его защемления.РИСУНКИ
Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3
Похожие патенты:
Ленточный тормоз // 2025599
Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в ленточных тормозах буровых лебедок
Изобретение относится к машиностроению
Изобретение относится к машиностроению, а именно к приводным устройствам тормозов с приспособлением для регулировки тормоза, в особенности тормоза транспортного средства
Тормозной диск // 2013678
Изобретение относится к машиностроению, в частности к конструкциям фрикционных, например тормозных устройств транспортных средств и опорных элементов
Изобретение относится к машиностроению, в частности к устройствам для регулировки зазора в барабанных тормозах транспортных средств
Барабанный тормоз с серводействием // 2006713
Охлаждаемый барабанно-колодочный тормоз // 1827463
Дисковый тормоз // 1821585
Барабанный тормозной механизм // 2104421
Изобретение относится к барабанному тормозному механизму, включающему: - тормозной щит; - первую и вторую дугообразные тормозные колодки, имеющие соответственно первый и второй концы, обращенные друг к другу; - разжимной механизм, закрепленный на тормозном щите и приводимый в действие для раздвигания первых концов двух колодок; - регулировочный механизм, длину которого регулируют винтовым элементом и который удерживает вторые концы двух тормозных колодок на определенном расстоянии друг от друга; - и регулировочное средство для изменения длины регулировочного механизма в зависимости от износа колодок, состоящее из зубчатого колеса, соединенного с винтовым элементом, балансира с храповым механизмом, поворотно установленного на второй колодке и способного поворачивать зубчатое колесо в направлении, позволяющем увеличить длину регулировочного механизма, а также рычажной передачи для приведения в действие балансира, причем рычажная передача в свою очередь состоит из рычага, повторно закрепленного в точке на второй колодке, и двух тяг, соединенных этим рычагом, причем первый конец первой тяги поворотно закреплен на опорной точке, а второй конец поворотно закреплен на рычаге для перемещения последнего в случае приведения в действие разжимного механизма, первый конец второй тяти поворотно закреплен на рычаге, а второй конец поворотно закреплен на балансире так, чтобы передать на последний перемещение рычага
Изобретение относится к машиностроению, преимущественно к дорожным и строительным машинам, а также к транспортным средствам, в которых используются барабанно-колодочные тормоза
Барабанно-колодочный тормоз с охлаждением // 2107852
Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в тяжело нагруженных барабанно-колодочных тормозах подъемно-транспортных, дорожных и строительных машин, а также транспортных средств
Пружинное отжимное устройство // 2115839
Изобретение относится к машиностроению и может быть применено в редукторах и коробках передач, содержащих фрикционные дисковые тормоза
Пружинное отжимное устройство // 2115839
Изобретение относится к машиностроению и может быть применено в редукторах и коробках передач, содержащих фрикционные дисковые тормоза
Пружинное отжимное устройство // 2115839
Изобретение относится к машиностроению и может быть применено в редукторах и коробках передач, содержащих фрикционные дисковые тормоза
Устройство автоматической регулировки зазора барабанного тормоза и привода стояночного тормоза // 2118725
Изобретение относится к конструкции барабанных тормозов транспортных средств с устройством автоматической регулировки рабочей и стояночной тормозных систем
Барабанно-колодочный тормоз // 2124152