Тормозная система. Ленточный тормоз


ленточный тормоз - патент РФ 2383794

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к тормозным устройствам. Ленточный тормоз содержит закрепленный на тормозном валу тормозной шкив, огибаемый гибкой стальной тормозной лентой, концы которой посредством рычажной системы кинематически связаны с приводами механизмов замыкания и размыкания тормоза. Тормозная лента огибает тормозной шкив на угол не менее 360 градусов. Оба конца тормозной ленты закреплены на ползунах с возможностью их смещения в направляющих, ориентированных под тупым углом друг к другу в соответствии с принятой ориентацией концов тормозной ленты при направлении вершины этого угла в сторону от оси тормозного вала. Ползуны с помощью шарниров кинематически связаны с шарнирным двухзвенником, центральный шарнир которого соединен со штоком закрепленного на раме привода размыкания тормоза. Между корпусом привода и упорной шайбой, закрепленной на штоке в зоне установки центрального шарнира, размещена пружина сжатия. Параметры тормоза приняты, исходя из следующих соотношений: L=( + )R, =3 - , где L - длина средней части тормозной ленты между прямоугольными вырезами с каждого ее конца, - тупой угол между направляющими для ползунов, R - радиус тормозного шкива, - угол обхвата тормозной лентой тормозного шкива. Достигается увеличение тормозного момента, возможность использования тормоза в реверсивных механизмах, повышение надежности работы кинематически связанного с тормозом механизма и уменьшение габаритов тормоза. 4 ил.

Рисунки к патенту РФ 2383794

Изобретение относится к тормозным устройствам, а именно к ленточным тормозам.

Известен простой ленточный тормоз (прототип), содержащий закрепленный на тормозном валу тормозной шкив, огибаемый гибкой стальной лентой, один конец которой закреплен на конце рычага, а другой - в его средней части, причем упомянутый конец рычага с помощью шарнира установлен на раме, а другой конец рычага кинематически связан с приводами механизмов замыкания и размыкания тормоза (Александров М.П., Колобов Л.Н., Лобов Н.А. и др. Грузоподъемные машины, с.192-194, 196-197, рис.7.19.а).

Недостатками известного тормоза являются ограниченная величина развиваемого им тормозного момента из-за ограниченного по величине угла обхвата тормозной лентой тормозного шкива, который не превышает 200-220 градусов, невозможность использования тормоза в реверсивных механизмах из-за значительного уменьшения тормозного момента при реверсировании тормозного вала, большой изгибающий момент на тормозном валу, создаваемый натяжениями обеих ветвей тормозной ленты, малая надежность работы тормоза из-за возможности порыва тормозной ленты.

Техническим результатом изобретения является увеличение тормозного момента, развиваемого тормозом за счет существенного увеличения угла обхвата тормозной лентой тормозного шкива, возможность использования тормоза в реверсивных механизмах, уменьшение изгибающей нагрузки на тормозной вал и повышение надежности работы тормоза.

Технический результат достигается тем, что в ленточном тормозе, содержащем закрепленный на тормозном валу тормозной шкив, огибаемый гибкой стальной тормозной лентой, концы которой посредством рычажной системы кинематически связаны с приводами механизмов замыкания и размыкания тормоза, согласно изобретению с одного конца тормозная лента выполнена с размещенным в ее средней части продольным прямоугольным вырезом, а с другого конца выполнена с двумя также ориентированными прямоугольными вырезами по ее краям, при этом ширина выреза с первого конца тормозной ленты принята равной половине ширины тормозной ленты, а ширина каждого выреза с противоположного конца - четвертой части ширины тормозной ленты, тормозная лента огибает тормозной шкив на угол не менее 360 градусов с возможностью размещения конца тормозной ленты с двумя прямоугольными вырезами в прямоугольном вырезе другого конца, со скрещиванием упомянутых концов тормозной ленты, при этом длина упомянутых вырезов с каждой стороны тормозной ленты принята одинаковой, а оба конца тормозной ленты закреплены на ползунах с возможностью их смещения в направляющих, ориентированных под тупым углом друг к другу в соответствии с принятой ориентацией концов тормозной ленты, при направлении вершины этого угла в сторону от оси тормозного вала, а ползуны с помощью шарниров кинематически связаны с шарнирным двухзвенником, центральный шарнир которого соединен со штоком закрепленного на раме привода размыкания тормоза, причем между корпусом упомянутого привода и упорной шайбой, закрепленной на штоке в зоне установки центрального шарнира, размещена пружина сжатия, при этом параметры тормоза приняты, исходя из следующих соотношений:

L=( + )R, =3 - ,

где L - длина средней части тормозной ленты между прямоугольными вырезами с каждого ее конца, м, - тупой угол меду направляющими для ползунов, рад, R - радиус тормозного шкива, м, - угол обхвата тормозной лентой тормозного шкива, рад.

Ленточный тормоз представлен на фиг.1 - вид сбоку, на фиг.2 - тормозная лента в развернутом виде, на фиг.3 - вид А по фиг.1, на фиг.4 - вид Б по фиг.1.

Ленточный тормоз содержит закрепленный на тормозном валу 1 тормозной шкив 2, огибаемый гибкой стальной тормозной лентой 3. С одного конца тормозная лента 3 выполнена с размещенным в ее средней части продольным прямоугольным вырезом 4, а с другого конца выполнена с двумя также ориентированными прямоугольными вырезами 5 и 6 по ее краям. При этом ширина b выреза 4 с первого конца тормозной ленты 3 принята равной половине ширины B тормозной ленты 3, а ширина a каждого выреза 5 и 6 с противоположного конца - четвертой части ширины B тормозной ленты 3. Тормозная лента 3 огибает тормозной шкив 2 на угол , величина которого принята не менее 360 градусов. Тормозная лента 3 установлена с возможностью размещения конца тормозной ленты 3 с двумя прямоугольными вырезами 5 и 6 в прямоугольном вырезе 4 другого конца, со скрещиванием упомянутых концов тормозной ленты 3. При этом длина l упомянутых вырезов 4 и 5, 6 с каждой стороны тормозной ленты 3 принята одинаковой. Оба конца тормозной ленты 3 закреплены на ползунах 7 и 8 с возможностью их смещения в направляющих 9 и 10. Направляющие 9 и 10 ориентированы под тупым углом друг к другу в соответствии с принятой ориентацией концов тормозной ленты 3. Причем вершина этого угла направлена в сторону от оси тормозного вала 1. Ползуны 7 и 8 с помощью шарниров 11 и 12 кинематически связаны с шарнирным двухзвенником 13, 14, центральный шарнир 15 которого соединен со штоком 16 закрепленного на раме 17 привода 18 размыкания тормоза. Между корпусом привода 18 и упорной шайбой 19, закрепленной на штоке 16 в зоне установки центрального шарнира 15, размещена пружина сжатия 20. Параметры тормоза приняты, исходя из следующих соотношений:

L=( + )R, =3 - ,

где L - длина средней части тормозной ленты 3 между прямоугольными вырезами 4 и 5, 6 с каждого ее конца, м, - тупой угол между направляющими 9 и 10 для ползунов 7 и 8, рад, R - радиус тормозного шкива 2, м, - угол обхвата тормозной лентой 3 тормозного шкива 2, рад.

Приводы размыкания 18 и замыкания (пружина сжатия 20) тормоза могут быть расположены под тормозным шкивом 2, над ним или с любого бока от него, в зависимости от условий компоновки механизма. Привод 18 размыкания тормоза может быть выполнен в виде электромагнита, электровинтового толкателя или силового цилиндра.

Ленточный тормоз представлен на фиг.1 - вид сбоку, на фиг.2 - тормозная лента в развернутом виде, на фиг.3 - вид А по фиг.1, на фиг.4 - вид Б по фиг.1.

Ленточный тормоз действует следующим образом. При нормальной работе механизма тормозной вал 1 вращается при включенном приводе 18 механизма размыкания, который втягивает шток 16, сжимая пружину 20. При перемещении штока 16 в сторону от тормозного шкива 2 звенья 13 и 14 шарнирного двухзвенника смещают ползуны 7 и 8 по направляющим 9 и 10 вместе с концами тормозной ленты 3 навстречу друг другу с увеличением угла между звеньями 13 и 14. При смещении концов тормозной ленты 3 навстречу друг другу образуется зазор между тормозной лентой и цилиндрической поверхностью тормозного шкива 2, в результате чего происходит растормаживание механизма. Затормаживание механизма происходит при выключении привода 18 механизма размыкания. Под действием усилия пружины сжатия 20 шток 16 смещается в сторону тормозного шкива 2, что сопровождается поворотом звеньев 13 и 14 шарнирного двухзвенника в разные стороны друг от друга с увеличением угла между ними и смещением ползунов 7 и 8 вместе с закрепленными на них концами тормозной ленты 3, которые перемещаются в противоположные от тормозного шкива 2 стороны по направляющим 9 и 10. Благодаря этому тормозная лента 3 прижимается к тормозному шкиву 2 и затормаживает его вместе с тормозным валом 1, кинематически связанным с механизмом. Процесс затормаживания одинаков при любом направлении вращения тормозного вала 1, поэтому тормоз может быть использован как на реверсивных, так и реверсивных механизмах при одинаковой величине развиваемого тормозом тормозного момента.

При этом тормозной момент, обеспечиваемый предлагаемой конструкцией тормоза, равен М=tR[ехр(3 - )f-1], где t - натяжение тормозной ленты 3 в точке ее сбегания с тормозного шкива 2, Н, f - коэффициент трения между тормозной лентой 3 и цилиндрической поверхностью тормозного шкива 2. При одинаковых параметрах t, R, и f (0,42), принятых для тормоза прототипа и предлагаемого, а также, например, при =120 град=2,1 рад, угле обхвата тормозного шкива у тормоза-прототипа, равном 220 град=3,84 рад, отношение значений тормозных моментов, развиваемых предлагаемым тормозом и тормозом-прототипом, равно 5, т.е. предлагаемая конструкция тормоза позволяет увеличить реализуемый ленточным тормозом тормозной момент в 5 раз.

Отличительные признаки изобретения позволяют увеличить тормозной момент, создаваемый тормозом, по крайней мере в 5 раз по сравнению с тормозом-прототипом, использовать тормоз в реверсивных механизмах при такой же величине тормозного момента, развиваемого тормозом после реверса механизма, уменьшить изгибающий момент на тормозной вал и уменьшить его диаметр, повысить надежность работы кинематически связанного с тормозом механизма и уменьшить габариты тормоза за счет более компактной его компоновки.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

Ленточный тормоз, содержащий закрепленный на тормозном валу тормозной шкив, огибаемый гибкой стальной тормозной лентой, концы которой посредством рычажной системы кинематически связаны с приводами механизмов замыкания и размыкания тормоза, отличающийся тем, что с одного конца тормозная лента выполнена с размещенным в ее средней части продольным прямоугольным вырезом, а с другого конца выполнена с двумя также ориентированными прямоугольными вырезами по ее краям, при этом ширина выреза с первого конца тормозной ленты принята равной половине ширины тормозной ленты, а ширина каждого выреза с противоположного конца - четвертой части ширины тормозной ленты, тормозная лента огибает тормозной шкив на угол не менее 360° с возможностью размещения конца тормозной ленты с двумя прямоугольными вырезами в прямоугольном вырезе другого конца со скрещиванием упомянутых концов тормозной ленты, при этом длина упомянутых вырезов с каждой стороны тормозной ленты принята одинаковой, а оба конца тормозной ленты закреплены на ползунах с возможностью их смещения в направляющих, ориентированных под тупым углом друг к другу в соответствии с принятой ориентацией концов тормозной ленты при направлении вершины этого угла в сторону от оси тормозного вала, а ползуны с помощью шарниров кинематически связаны с шарнирным двухзвенником, центральный шарнир которого соединен со штоком закрепленного на раме привода размыкания тормоза, причем между корпусом упомянутого привода и упорной шайбой, закрепленной на штоке в зоне установки центрального шарнира, размещена пружина сжатия, при этом параметры тормоза приняты, исходя из следующих соотношений:L=( + )R, =3 - ,где L - длина средней части тормозной ленты между прямоугольными вырезами с каждого ее конца, м; - тупой угол между направляющими для ползунов, рад;R - радиус тормозного шкива, м; - угол обхвата тормозной лентой тормозного шкива, рад.

www.freepatent.ru

Ленточный тормоз

 

(и) 578508

ОП ИСАН И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свил-ву (51) М. Кл. Е 10В 49,08 (22) Заявлено 07.05.75 (21) 2135759/25-27 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет (43) Опубликовано 30.10.77. Бюллетень ¹ 40 (45) Дата опубликования описания 14.11.77

Государственный комитет

Совета Министров СССР (53) УД 1 021-592 1 7 (088.8) по делам изобретений и открытий (72) Автор изобретения

В. А. Маркин

Специальное конструкторское бюро по землеройным (71) Заявитель

E (54) ЛЕНТОЧНЫЙ ТОРМОЗ

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в тормозных устройствах с тормозами ленточного типа, применяемых, в частности, в экскаваторах. . Известен ленточный тормоз, содержащий тормозную ленту, привод, рычаг, тормозной шкив и разгружающее устройство, выполненное в виде дополнительной тормозной колодки, установленной в зоне закрепления концов ленты (1).

Недостатки такого тормоза — значительное нагружение опор шкива и стойки, высокие удельные давления на поверхностях трения и повышенная сложность конструкции.

Известен также ленточный тормоз, содержащий тормозную ленту, рычаг, тягу, стойку, пружину, силовой цилиндр и тормозной шкив (2).

Данное устройство по технической сущности и достигаемому эффекту наиболее близко к изобретению.

Недостатки этого ленточного тормоза состоят в сохранении еще относительно значительных радиальных усилий, действующих на опору шкива, и удельных давлений на поверхности трения ленты.

Целью изобретения является уменьшение действующих на опору шкива радиальных усилий и удельных давлений на поверхности трения тормозной ленты.

Это достигается тем, что лента соединена со стоикои двумя тягамп, концы которых шарнирно закреплены на ленте в двух точках по длине ее дуги, а противоположные концы тяг соединены шарнирно общей осью, закрепленной с возможностью перемещения относительно стойки, например, серьгой. При этом шарнирно закрепленные на ленте тяги расположены тангенцнально к ленте.

1о Расстояние между точками крепления тяг к ленте по ее длине выбрано таким, что продольные осн тяг направлены по касательной н тормозной ленте, проходящей:|срез общую ось тяг, или близко к этому положению, что

15 созлает условия лля возникновения в тормозной ленте м||нимальных изгибающих нагрузок.

При этом суммарная тормозная сила, возникающая на поверхности трения тормозной ленты, передается на стойку через две тяги и серьгу. Следовательно, в тормозной ленте возникают уменьшенные усилия и уменьшенные максимальные удельные давления на поверхности трения ее обкладок. Усилие на опору тормозного шкива передается от серьги, соединяющсй общую ось тяг со стойкой, причем это усилие меньше суммарного тормозного усилия в тормозной ленте, так как расстояние от продольной осн серьги 10 осн вращения

30 тормозного шкива больше радиуса повсрхно578508 сти трения. Чем дальше от оси вращения шкива продольная ось серьги, тем меньше усилие в ней и на опоре шкива.

Для того, чтобы выровнить м11ксим>1льные удельные давления па поверхногги трения тормозной ленты, а следовательно, и скорость износа ее обкладок, продольная ось серьги располо>кена под углом к тягам.

На черте>ке схематически изображен огшсываемый ленточный тормоз.

Ленточный тормоз состоит из тормозной ленты 1, тяг 2 и 3, серьги 4, рычага 5, тяги б, пружины 7 и силового цилиндра 8. Серьга 4 и тяги 2 и 3 соединены общей осью 9, а серьг: 1 вторым концом шарнирно соединена со сгойкой 10. Тяги 2 и 3 вторыми концами шарнирно соединены с тормозной лентой 1, которая охватывает тормозной шкив 11. Рычаг 5 шарнирно закреплен на одном конце тормозной ленгы 1 и связан с другим ее концом тягой 6, шарнирно закрепленной концами соответственно на рычаге 5 и на другом конце тормозной ленты 1. Второй конец рычага соединен с тормозной лентой пружиной 7 и силовым цилиндром 8, размещенным внутри пру>кипы 7.

Ленточный тормоз работает следующим образом.

В заторможенном состоянии пру>кина 7 через рычаг 5 и тягу 6 стягивает концы тормозной ленты 1 и последняя прижимается к тормозному шкиву 11. При возникновении крутящего момента на шкиве 11 он воспринимается тормозной лентой 1 и через тяги 2, 3 и серьгу

4 передается на стойку 10. При включении силового цилиндра 8 последний сжимает пружину 7 и, поворачивая рычаг 5, разводит концы тормозной ленты 1. Последняя отходит от поверхности тормозного шкива 11 вместе с тягами 2 и 3> освобождая шкив 11. Тормоз растормо>кен. При выключении силового цилиндра 8 тормозная лента 1 снова затягивается пружиной 7.

Соединение тормозной ленты со стойкой двумя тягами и серьгой уменьшает радиальные усилия на опору шкива и максимальные удельные давления на поBI. ðÿloñòè трения тормозной ленты, ITQ уHEличшгает ее долгоBE IlIocò1ý IIëII позволяет Il()II Одних и тех ж».

lабаритах тормоза воспринимать больший момент.

Выравнивание максималып.1х удельных дав1О лений на поверхности трения тормозной ленты располо>кением продольной оси серьги под определенным углом к одной из тяг создает условия для более равномерного износа фрикционной накладки тормозной ленты и увели15 чивает межремонтный период. Расположение продольных осей тяг по касательной к тормозной ленте или близко к этому положению создает более благоприятные условия для работы тормозной ленты, уменьшая изгибающие моменты в ее сечениях.

Формула изобретения

1. Ленточный тормоз, содержащий тормозную ленту, рычаг, тягу, стойку, пружину, силовой цилиндр и тормозной шкив, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью уменьшения действующих на опору шкива радиальных усилий и удельных давлений на поверхности трения тормозной ленты, лента соединена со стойкой двумя тягами, концы которых шарнирно закреплены на ленте в двух точках по длине ее дуги, а противоположные концы тяг соединены шарнирно оощей осью, закрепленной с возможностью перемещения относительно стойки, например, серьгой.

2. Тормоз по п. 1, отличающийся тем, что шарнирно закрепленные на ленте тяги располо>кены тангенциально к ленте.

Источники информации, 4П принятые во внимание при экспертизе

1. Патент Германии № 173804, кл. 47с, 17/02, 1906.

2. Борисов С. М. Одноковшовые строительные экскаваторы. 1966, с. 67. э7й508

Составитель А. Шаповаленко редактор Н. Суханова

Техред Н. Рыбкина

Корректор Л Котова

Заказ 2419, 7 Изд. ЛЪ 875 Тираж 1154 Подписное

1-IПО Государственного комитета Совета Министров CCCIз по делам изобретений и открытий ! 13035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4 5

Типография> Hp. Сапвнова, 2

   

www.findpatent.ru

ленточный тормоз - патент РФ 2323375

Изобретение относится к области тормозных устройств трансмиссий транспортных и тяговых самоходных гусеничных и колесных машин, а также силовых приводов грузоподъемных машин и механизмов. Ленточный тормоз содержит цилиндрический тормозной барабан и концентрически охватывающую его плавающую тормозную ленту, а также механизм затягивания ленты и два упора концов тормозной ленты. Для обеспечения выбора торможения с серводействием или без серводействия при любом из двух возможных направлений вращения тормозного барабана, каждый из упоров выполнен с возможностью принудительного перемещения к другому посредством механизма затягивания тормозной ленты. Достигается обеспечение торможения при любом из двух возможных направлений вращения тормозного барабана с серводействием или без серводействия, произвольным выбором необходимого способа торможения. 3 з.п. ф-лы, 3 ил.

Рисунки к патенту РФ 2323375

Изобретение относится к тормозным устройствам трансмиссий транспортных и тяговых самоходных гусеничных и колесных машин, а также силовых приводов грузоподъемных машин и механизмов.

Известен простой ленточный тормоз с односторонним серводействием (Груздев Н.И., Козлов А.Г., Иванов П.И. Танки. Конструкция и расчет. В 3-х частях. Часть II. Трансмиссия. М.: Военное издательство Военного Министерства Союза ССР, 1951, рис.151, с.360, а также рис. 161-163, с.380-382). Тормоз-аналог состоит из цилиндрического тормозного барабана (шкива), концентрически охваченного тормозной лентой, один конец которой шарнирно закреплен на неподвижном корпусе тормозного устройства, а второй конец с помощью, например, поворотного рычага может перемещаться относительно тормозного барабана в тангенциальном направлении. В исходном (расторможенном) состоянии тормозная лента не контактирует с тормозным барабаном, между ними имеется гарантированный кольцевой зазор. При торможении подвижный конец тормозной ленты посредством рычажного устройства перемещается в направлении к закрепленному концу ленты, зазор между лентой и барабаном выбирается, лента приходит в соприкосновение с барабаном, между лентой и барабаном возникают распределенные касательные силы трения, величина которых прямо пропорциональна усилию затягивания тормозной ленты.

Если направление вращения тормозного барабана противоположно направлению перемещения подвижного (набегающего) конца тормозной ленты, торможение происходит без серводействия, то есть касательные силы трения, прикладываемые к ленте со стороны барабана, направлены против усилия затяжки ленты. При этом обеспечивается высокая плавность торможения, достаточно точное дозирование тормозного момента, исключение самопроизвольного захватывания тормоза. В то же время при торможении без серводействия приходится прикладывать значительное усилие для затягивания тормозной ленты.

Если же направление вращения тормозного барабана совпадает с направлением перемещения подвижного (сбегающего, в данном случае) конца тормозной ленты, торможение происходит с серводействием, то есть, касательные силы трения, прикладываемые к ленте со стороны барабана, направлены в сторону усилия затяжки ленты, то есть способствуют затяжке. При этом обеспечивается малое усилие для затяжки ленты, высокое быстродействие торможения, возможно даже самопроизвольное захватывание тормоза. При торможении с серводействием весьма затруднительно точное дозирование величины тормозного момента.

Известен также ленточный тормоз "с поперечным разрезом ленты" или с закрепленной серединой ленты (Груздев Н.И., Козлов А.Г., Иванов П.И. Танки. Конструкция и расчет. В 3-х частях. Часть II. Трансмиссия. М.: Военное издательство Военного Министерства Союза ССР, 1951, рис.153, с.364, а также рис.169-171, с.387-389).

Особенностью этого тормоза является подвижность обоих концов тормозной ленты, соединенных между собой рычажным устройством, действующим по принципу клещей, то есть при торможении, сводящим концы ленты навстречу друг другу. Кроме того, посредине ленты, на одинаковом расстоянии от ее концов выполнена, например, плавающая опора, соединяющая середину ленты с неподвижным корпусом тормозного устройства таким образом, чтобы, не допуская окружного перемещения середины ленты, обеспечить ее радиальное перемещение для выборки зазора между лентой и барабаном (шкивом) при торможении.

При любом из двух возможных направлений вращения тормозного барабана одна половина тормозной ленты работает с серводействием, а другая половина - без серводействия. Таким образом, по сравнению с первым аналогом ленточный тормоз с поперечным разрезом ленты является паллиативным техническим решением, позволяющим, с одной стороны, уменьшить отрицательные эффекты торможения с полным серводействием или без серводействия, но, с другой стороны, не позволяющим достигать максимальных положительных эффектов этих двух способов торможения. Дополнительным положительным эффектом упомянутого технического решения является существенное уменьшение величины изгибающего момента, нагружающего вал тормозного барабана при включении тормоза.

Другими аналогами, содержащими сходные признаки и обладающими отмеченными недостатками, являются ленточные тормоза, например, защищенные патентами РФ RU 2269694 С1, опубл. 2006.02.10 (приоритет 2004.11.15) и RU 2270382 С1, опубл. 2006.02.20 (приоритет 2004.11.04).

Наиболее близким аналогом по совокупности конструктивных признаков и достигаемому техническому результату является ленточный плавающий тормоз с двухсторонним серводействием (Груздев Н.И., Козлов А.Г., Иванов П.И. Танки. Конструкция и расчет. В 3-х частях. Часть II. Трансмиссия. М.: Военное издательство Военного Министерства Союза ССР, 1951, рис.152, с.363, а также рис.164-168, с.383-386).

Ленточный плавающий тормоз с двухсторонним серводействием состоит из цилиндрического тормозного барабана (шкива), охваченного тормозной лентой, не имеющей постоянных неподвижных удерживающих связей с неподвижным корпусом тормозного устройства. Подвижные концы тормозной ленты соединены между собой рычажным устройством, действующим по принципу клещей, то есть, при торможении, сводящим концы ленты навстречу друг другу. Кроме того, концы тормозной ленты снабжены опорными башмаками, а неподвижный корпус тормозного устройства снабжен двумя жесткими неподвижными упорами.

При торможении концы тормозной ленты сводятся навстречу друг другу посредством рычажного устройства, возникающие при контакте ленты с барабаном касательные силы трения поворачивают ленту в окружном направлении, совпадающем с направлением вращения тормозного барабана, опорный башмак набегающего конца ленты упирается в неподвижный упор корпуса, а сбегающий конец ленты продолжает затягиваться с полным серводействием. То же самое происходит при смене направления вращения тормозного барабана, только опора ленты на корпус осуществляется другой парой "опорный башмак - неподвижный упор". Таким образом, плавающий ленточный тормоз обеспечивает полное серводействие тормозного устройства при любом из двух возможных направлений вращения тормозного барабана.

Недостатком прототипа является невозможность торможения без серводействия при любом направлении вращения барабана, то есть не обеспечивается плавность торможения, точное дозирование тормозного момента, создаются предпосылки к самопроизвольному полному затормаживанию барабана.

Отмеченный недостаток прототипа устраняется предлагаемым в качестве изобретения ленточным тормозом.

Цель изобретения - обеспечение торможения при любом из двух возможных направлений вращения тормозного барабана с серводействием или без серводействия, произвольным выбором необходимого способа торможения.

Указанная задача решается тем, что ленточный тормоз, содержащий цилиндрический тормозной барабан и концентрически охватывающую его плавающую тормозную ленту, а также механизм затягивания ленты и два упора концов тормозной ленты, в котором согласно изобретению каждый из упоров выполнен с возможностью свободного выбора принудительного перемещения любого из двух упоров в направлении к другому упору посредством механизма затягивания тормозной ленты.

Благодаря наличию двух подвижных упоров, являющихся одновременно, и толкателями концов тормозной ленты, обеспечивается возможность свободного выбора способа торможения - с серводействием или без серводействия при любом из двух возможных направлений вращения тормозного барабана.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 показана схема ленточного тормоза с рычажным (механическим) управлением; на фиг.2 -то же, с гидравлическим или пневматическим управлением; на фиг.3 - то же, с электромагнитным управлением.

Ленточный тормоз, предлагаемый в качестве изобретения (фиг.1), состоит из цилиндрического барабана 1, плавающей тормозной ленты 2, концы которой опираются на два упора-толкателя 3 и 3', снабженных отжимными пружинами 4 и 4' и имеющих возможность осевого перемещения в корпусе 5 в тангенциальном направлении относительно барабана 1, рычага 6, скалки 7 и двух двуплечих рычагов 8 и 8'.

Ленточный тормоз с рычажным (механическим) управлением работает следующим образом.

В исходном состоянии, при отсутствии торможения, рычаг 6 находится в нейтральном положении (как показано на фиг.1), отжимные пружины 4 и 4' обеспечивают максимальное разведение упоров-толкателей 3 и 3'. Тормозная лента 2 свободна, между ней и тормозным барабаном 1 обеспечивается гарантированный кольцевой зазор, не препятствующий свободному вращению барабана 1 в любом из двух возможных направлений а или b.

При торможении барабана 1, вращающегося, например, в направлении а, если необходимо серводействие, рычаг 6 поворачивается в направлении, указанном на фиг.1 стрелкой А. Скалка 7 перемещается вправо, поворачивая двуплечий рычаг 8 против часовой стрелки. Вследствие этого упор-толкатель 3 затягивает правый, сбегающий конец тормозной ленты 2, одновременно сжимая отжимную пружину 4. Упор-толкатель 3', отжимная пружина 4' и двуплечий рычаг 8' остаются в исходном положении благодаря наличию открытого паза на левом конце скалки 7. Левый, набегающий конец тормозной ленты 2 опирается на неподвижный упор-толкатель 3', находящийся в крайнем левом положении.

При необходимости торможения барабана 1, вращающегося в направлении а, без серводействия, следует поворачивать рычаг 6 в направлении, указанном на фиг.1 стрелкой В. Скалка 7 перемещается влево, поворачивая двуплечий рычаг 8' по часовой стрелке. Вследствие этого упор-толкатель 3' затягивает левый, набегающий конец тормозной ленты 2, одновременно сжимая отжимную пружину 4'. Упор-толкатель 3, отжимная пружина 4 и двуплечий рычаг 8 остаются в исходном положении благодаря наличию открытого паза на правом конце скалки 7. Правый, сбегающий конец тормозной ленты 2 опирается на неподвижный упор-толкатель 3, находящийся в крайнем правом положении.

Если тормозной барабан 1 вращается в направлении b (а), то для торможения с серводействием следует поворачивать рычаг 6 по стрелке В (А), а без серводействия - по стрелке А (В).

Ленточный тормоз с гидравлическим или пневматическим управлением (фиг.2) содержит упоры-толкатели 3 и 3', которые связаны, соответственно, с поршнями 9 и 9', расположенными в цилиндрах 10 и 10'.

Ленточный тормоз с гидравлическим или пневматическим управлением работает следующим образом.

В исходном состоянии, при отсутствии торможения, рабочие полости цилиндров 10 и 10' соединены со сливом (с атмосферой). Отжимные пружины 4 и 4' обеспечивают максимальное разведение упоров-толкателей 3 и 3'. Тормозная лента 2 свободна, между ней и тормозным барабаном 1 обеспечивается гарантированный кольцевой зазор, не препятствующий свободному вращению барабана 1 в любом из двух возможных направлений а или b.

При торможении барабана 1, вращающегося, например, в направлении а, если необходимо серводействие, рабочая жидкость под давлением или сжатый воздух подводится по трубопроводу А в рабочую полость цилиндра 10. Если требуется осуществить торможение без серводействия, рабочая жидкость под давлением или сжатый воздух подводится по трубопроводу В в рабочую полость цилиндра 10'.

При торможении барабана 1, вращающегося в направлении b, если необходимо серводействие, рабочая жидкость под давлением или сжатый воздух подводится по трубопроводу В в рабочую полость цилиндра 10'. Если требуется осуществить торможение без серводействия, рабочая жидкость под давлением или сжатый воздух подводится по трубопроводу А в рабочую полость цилиндра 10.

Ленточный тормоз с электромагнитным управлением (фиг.3) содержит упоры-толкатели 3 и 3', которые связаны, соответственно, с якорями 11 и 11', расположенными в обмотках 12 и 12'.

Ленточный тормоз с электромагнитным управлением работает следующим образом.

В исходном состоянии, при отсутствии торможения, обмотки 12 и 12' обесточены. Отжимные пружины 4 и 4' обеспечивают максимальное разведение упоров-толкателей 3 и 3'. Тормозная лента 2 свободна, между ней и тормозным барабаном 1 обеспечивается гарантированный кольцевой зазор, не препятствующий свободному вращению барабана 1 в любом из двух возможных направлений а или b.

При торможении барабана 1, вращающегося, например, в направлении а, если необходимо серводействие, на обмотку 12 подается электрическое напряжение. Якорь 11 выталкивается из обмотки 12 и упор-толкатель 3 затягивает правый, сбегающий конец тормозной ленты 2. Если требуется осуществить торможение без серводействия, электрическое напряжение подается на обмотку 12'. Якорь 11' выталкивается из обмотки 12' и упор-толкатель 3' затягивает левый, набегающий конец тормозной ленты 2.

При торможении барабана 1, вращающегося в направлении b, если необходимо серводействие, на обмотку 12' подается электрическое напряжение. Якорь 11' выталкивается из обмотки 12' и упор-толкатель 3' затягивает левый, сбегающий конец тормозной ленты 2. Если требуется осуществить торможение без серводействия, электрическое напряжение подается на обмотку 12. Якорь 11 выталкивается из обмотки 12, и упор-толкатель 3 затягивает правый, набегающий конец тормозной ленты 2.

Предложенный ленточный тормоз со свободным выбором режима работы с серводействием или без серводействия может быть использован в качестве остановочного тормоза в трансмиссиях самоходных гусеничных и колесных машин. При экстренном торможении машины на дороге или грунте с высокими сцепными свойствами можно применять торможение с серводействием при движении машины как передним, так и задним ходом. При рабочем подтормаживании или торможении машины на скользкой дороге, на скользком либо слабосвязном, непрочном грунте, для недопущения блокировки движителя и неуправляемого движения машины юзом, целесообразно использовать торможение без серводействия с точным дозированием тормозной силы.

Во всех известных зубчато-фрикционных механизмах поворота и двухпоточных механизмах передач и поворота гусеничных машин остановочные тормоза используются также и для регулирования кривизны траектории машины при малых радиусах поворота. Для повышения точности управления машиной в этом случае следует использовать режим подтормаживания отстающего борта машины остановочным тормозом этого борта, без серводействия, при повороте машины, движущейся передним или задним ходом.

В различных грузоподъемных машинах, грузовые лебедки которых снабжены тормозами, предлагаемый ленточный тормоз может быть использован с серводействием для аварийного останова груза или без серводействия для точной регулировки скорости опускаемого груза.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Ленточный тормоз, содержащий цилиндрический тормозной барабан и концентрически охватывающую его плавающую тормозную ленту, а также механизм затягивания ленты и два упора концов тормозной ленты, отличающийся тем, что для обеспечения выбора торможения с серводействием или без серводействия при любом из двух возможных направлений вращения тормозного барабана, каждый из упоров выполнен с возможностью принудительного перемещения к другому посредством механизма затягивания тормозной ленты.

2. Ленточный тормоз по п.1, отличающийся тем, что механизм затягивания тормозной ленты содержит два подпружиненных упора-толкателя, установленных в неподвижном корпусе тормоза с возможностью возвратно-поступательного перемещения и связанных посредством двух двуплечих рычагов и скалки с поворотным рычагом управления тормозом.

3. Ленточный тормоз по п.2, отличающийся тем, что каждый из упоров-толкателей связан с поршнями двух одинаковых оппозитных гидравлических или пневматических силовых цилиндров.

4. Ленточный тормоз по п.2, отличающийся тем, что каждый из упоров-толкателей связан с якорями двух одинаковых оппозитных выталкивающих электромагнитов-соленоидов.

www.freepatent.ru

ленточный тормоз - патент РФ 2270381

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к ленточным тормозам. Ленточный тормоз содержит закрепленный на тормозном валу тормозной шкив, огибаемый гибкой стальной лентой, один конец которой закреплен на конце рычага, а другой - в его средней части. Упомянутый конец рычага с помощью шарнира установлен на раме, а другой конец рычага кинематически связан с приводами механизмов замыкания и размыкания тормоза. Тормозной шкив выполнен с тремя ободами, центральным и примыкающими к нему двумя внешними ободами. Два внешних обода огибаются дополнительными гибкими стальными лентами, концы которых направлены в сторону, противоположную концам первой упомянутой ленты, а их концы закреплены на концах второго рычага, шарнирно установленного на раме, диаметрально противоположно первому рычагу относительно тормозного вала. Средняя часть второго рычага с помощью двух тяг шарнирно связана с первым рычагом, снабженным вторым плечом, выступающим за пределы шарнира этого рычага. Расстояния между точками крепления всех стальных лент к своим рычагам и удаление концов тяг от шарниров первого и второго рычагов приняты одинаковыми. Шарниры тяг выполнены в виде общих осей, а сами тяги снабжены винтовыми стяжками. Ширина центральной ленты принята в два раза больше ширины боковых лент. Техническим результатом является увеличение тормозного момента, создаваемого тормозом, возможность использования тормоза в реверсивных механизмах, устранение изгибающего момента на тормозной вал, повышение надежности работы кинематически связанного с тормозом механизма за счет использования трех тормозных лент. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

Рисунки к патенту РФ 2270381

Изобретение относится к тормозным устройствам, а именно к ленточным тормозам.

Известен простой ленточный тормоз (прототип), содержащий закрепленный на тормозном валу тормозной шкив, огибаемый гибкой стальной лентой, один конец которой закреплен на конце рычага, а другой - в его средней части, причем упомянутый конец рычага с помощью шарнира установлен на раме, а другой конец рычага кинематически связан с приводами механизмов замыкания и размыкания тормоза (Александров М.П,, Колобов Л.Н., Лобов Н.А. и др. Грузоподъемные машины, с.192-194, 196-197, рис.7.19 а).

Недостатками известного тормоза являются ограниченная величина развиваемого им тормозного момента, невозможность использования тормоза в реверсивных механизмах из-за значительного уменьшения тормозного момента при реверсировании тормозного вала, большой изгибающий момент на тормозном валу, создаваемый натяжениями обеих ветвей тормозной ленты, малая надежность работы тормоза из-за возможности порыва тормозной ленты.

Техническим результатом изобретения является увеличение тормозного момента, развиваемого тормозом, возможность использования тормоза в реверсивных механизмах, устранение изгибающей нагрузки на тормозной вал и повышение надежности работы тормоза.

Технический результат достигается тем, что в ленточном тормозе, содержащем закрепленный на тормозном валу тормозной шкив, огибаемый гибкой стальной лентой, один конец которой закреплен на конце рычага, а другой - в его средней части, причем упомянутый конец рычага с помощью шарнира установлен на раме, а другой конец рычага кинематически связан с приводами механизмов замыкания и размыкания тормоза, согласно изобретению, тормозной шкив выполнен с тремя ободами, центральным и примыкающими к нему двумя внешними ободами, при этом два внешних обода огибаются дополнительными гибкими стальными лентами, концы которых направлены в сторону, противоположную концам первой упомянутой ленты, а их концы закреплены на концах второго рычага, шарнирно установленного на раме, диаметрально противоположно первому рычагу относительно тормозного вала, средняя часть второго рычага с помощью двух тяг шарнирно связана с первым рычагом, снабженным вторым плечом, выступающим за пределы шарнира этого рычага, при этом расстояния между точками крепления всех стальных лент к своим рычагам и удаление концов тяг от шарниров первого и второго рычагов приняты одинаковыми, шарниры тяг выполнены в виде общих осей, а сами тяги снабжены винтовыми стяжками, при этом ширина центральной ленты принята в два раза больше ширины боковых лент. Тяги могут быть связаны между собой посредством шарниров с коромыслом, а последнее -шарнирно со штоком, который снабжен винтовой стяжкой.

Ленточный тормоз представлен на фиг.1 - вид сбоку, с независимо установленными тягами, на фиг.2 - то же, с тягами, соединенными коромыслом, на фиг.3 - вид А по фиг.1, на фиг.4 - вид Б по фиг.2.

Ленточный тормоз содержит закрепленный на тормозном валу 1 тормозной шкив 2, выполненный с тремя ободами - центральным 3 и примыкающими к нему внешними ободами 4 и 5. Центральный обод 3 огибается гибкой стальной лентой 6, один конец которой закреплен на рычаге 7 в точке, соответствующей шарниру 8, установленному на раме 9, а другой конец 10 - в средней части рычага 7. Этот конец рычага 7 кинематически связан с приводами механизма замыкания - противовесом 11 и механизма размыкания тормоза - электромагнитом 12. Два внешних обода 4 и 5 тормозного шкива 2 огибаются дополнительными гибкими стальными лентами 13 и 14, концы 15 и 16 которых направлены в сторону, противоположную концам первой ленты 6, и закреплены на концах второго рычага 17. При этом ширина центральной ленты 6 принята в два раза больше ширины внешних лент 13 и 14, огибающих внешние ободы 4 и 5. Рычаг 17 посредством шарнира 15 установлен на раме 9 диаметрально противоположно первому рычагу 7 относительно тормозного вала 1. Средняя часть второго рычага 17 с помощью двух тяг 18 и 19 шарнирно связана с вторым плечом 20 первого рычага 7, выступающим за пределы шарнира 8 этого рычага. При этом расстояния между точками крепления стальных лент 6 и 14 к своим рычагам 7 и 17 и удаление b концов 21 и 22 тяг 18 и 19 от шарниров 8 и 15 первого 7 и второго 17 рычагов приняты одинаковыми. Тяги 18 и 19 снабжены винтовыми стяжками 23 и 24 (фиг.1 и 3). Шарниры 21 и 22 тяг 18 и 19 выполнены в виде осей. Тяги 18 и 19 (фиг.2 и 4) могут быть связаны между собой посредством шарниров 25 и 26 коромыслом 27, которое в свою очередь посредством шарнира 28 соединено со штоком 29, снабженным винтовой стяжкой 30. Шток 29 шарнирно (31) соединен с концом плеча 20 первого рычага 7. 32 и 33 - возможные направления вращения тормозного вала 1 с тормозным шкивом 2.

Ленточный тормоз действует следующим образом. При нормальной работе механизма тормозной вал 1 вращается при включенном приводе механизма размыкания 12. Затормаживание механизма происходит при выключении привода механизма размыкания 12. Под действием веса противовеса 11 двуплечий рычаг 7, 20 поворачивается по часовой стрелке, а прикрепленная к плечу 7 этого рычага гибкая стальная лента 6 прижимается к центральному ободу 3 тормозного шкива 2. Одновременно плечо 20 двуплечего рычага воздействует на тяги 18 и 19, которые поворачивают второй рычаг 17 также по часовой стрелке. Благодаря этому две дополнительная гибкие стальные ленты 13 и 14 прижимаются соответственно к внешним ободам 4 и 5 тормозного шкива 2. За счет трения всех трех лент 6 и 13,14 об ободы 3 и 4, 5 тормозного шкива 2 тормозной вал 1 и кинематически связанный с ним механизм (не показан) затормаживаются. При этом, поскольку лента 6 и ленты 13, 14 воздействуют на тормозной шкив 2 в противоположных направлениях с одинаковыми суммарными усилиями и за счет симметричного расположения двух лент 13 и 14 относительно центральной ленты 6, размещенной между ними, тормозной вал 1 не испытывает никакой изгибающей нагрузки. За счет диаметрального расположения точек 8 и 15 крепления тормозных лент 6 и 13, 14 к рычагам 7 и 17 относительно тормозного вала 1 и крепления тяг 18, 19 к средней части второго рычага 17 минимизируются габариты тормоза за счет ограничения второго плеча 20 рычага 7. Выполнение центральной ленты 6 в два раза более широкой, чем внешние ленты 13 и 14, обеспечивает равнопрочность этих лент.

При установке тяг 18 и 19 с использованием коромысла 27 облегчается регулировка тормозных лент 6, 13 и 14 с помощью одной винтовой стяжки 30, а натяжения лент 13 и 14 распределяются строго поровну.

Использование двух комплектов тормозных лент 6 и 13, 14 обеспечивает увеличение тормозного момента не менее чем в четыре раза по сравнению с тормозным моментом, развиваемым тормозом-прототипом, при направлении 32 вращения тормозного вала 1 и обеспечивает возможность создания тормозного момента после реверса механизма (при направлении 33 вращения тормозного вала 1), соответствующего по величине максимальному значению тормозного момента, развиваемому тормозом-прототипом.

При случайном обрыве одной из лент 6, 13 или 14 существенно снижается вероятность возникновения аварийной ситуации, т.к. две из трех лент будут фиксировать тормозной шкив 2, не давая ему повернуться вместе с тормозным валом 1. Винтовые стяжки 23 и 24 позволяют осуществлять регулировку тормоза для обеспечения равенства отходов и одинакового прижатия лент 6 и 13, 14 к ободам 3, 4 и 5 тормозного шкива 2.

Отличительные признаки изобретения позволяют увеличить тормозной момент, создаваемый тормозом, по крайней мере в четыре раза по сравнению с тормозом-прототипом, использовать тормоз в реверсивных механизмах при достаточной величине тормозного момента, развиваемого тормозом после реверса механизма, полностью устранить изгибающий момент на тормозной вал и уменьшить его диаметр, повысить надежность работы кинематически связанного с тормозом механизма за счет использования трех тормозных лент вместо одной.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Ленточный тормоз, содержащий закрепленный на тормозном валу тормозной шкив, огибаемый гибкой стальной лентой, один конец которой закреплен на конце рычага, а другой - в его средней части, причем упомянутый конец рычага с помощью шарнира установлен на раме, а другой конец рычага кинематически связан с приводами механизмов замыкания и размыкания тормоза, отличающийся тем, что тормозной шкив выполнен с тремя ободами - центральным и примыкающими к нему двумя внешними ободами, при этом два внешних обода огибаются дополнительными гибкими стальными лентами, концы которых направлены в сторону, противоположную концам первой упомянутой ленты, а их концы закреплены на концах второго рычага, шарнирно установленного на раме, диаметрально противоположно первому рычагу относительно тормозного вала, средняя часть второго рычага с помощью двух тяг шарнирно связана с первым рычагом, снабженным вторым плечом, выступающим за пределы шарнира этого рычага, при этом расстояния между точками крепления всех стальных лент к своим рычагам и удаление концов тяг от шарниров первого и второго рычагов приняты одинаковыми, шарниры тяг выполнены в виде общих осей, а сами тяги снабжены винтовыми стяжками, при этом ширина центральной ленты принята в два раза больше ширины боковых лент.

2. Ленточный тормоз по п.1, отличающийся тем, что тяги связаны между собой посредством шарниров с коромыслом, а последнее - шарнирно со штоком, который снабжен винтовой стяжкой.

www.freepatent.ru

Ленточный тормоз | Банк патентов

Изобретение относится к тормозным устройствам, а именно к ленточным тормозам. Ленточный тормоз содержит закрепленный на тормозном валу тормозной шкив, огибаемый гибкой стальной лентой, один конец которой закреплен на конце рычага, а другой - в его средней части, причем упомянутый конец рычага с помощью шарнира установлен на раме, а другой конец рычага кинематически связан с приводами механизмов замыкания и размыкания тормоза. Тормозной шкив огибается дополнительной стальной лентой, размещенной симметрично первой ленте относительно тормозного вала, а концы дополнительной ленты закреплены на концах второго рычага. Второй рычаг одним концом посредством шарнира закреплен на раме, а вторым с помощью тяги шарнирно связан с первым рычагом, снабженным вторым плечом, выступающим за пределы шарнира этого рычага. Расстояния между точками крепления стальных лент к своим рычагам и длина второго плеча первого рычага приняты одинаковыми, а тяга снабжена винтовой стяжкой. Техническим результатом является увеличение тормозного момента, создаваемого ленточным тормозом, и устранение изгибающей нагрузки на тормозной вал, а также повышение надежности работы тормоза. 2 ил.

Изобретение относится к тормозным устройствам, а именно к ленточным тормозам.

Известен простой ленточный тормоз (прототип), содержащий закрепленный на тормозном валу тормозной шкив, огибаемый гибкой стальной лентой, один конец которой закреплен на конце рычага, а другой - в его средней части, причем упомянутый конец рычага с помощью шарнира установлен на раме, а другой конец рычага кинематически связан с приводами механизмов замыкания и размыкания тормоза (Александров М.П., Колобов Л.Н., Лобов Н.А. и др. Грузоподъемные машины, с.192-194, 196-197, рис.7.19.а).

Недостатками известного тормоза являются ограниченная величина развиваемого им тормозного момента и большой изгибающий момент на тормозном валу, создаваемый натяжениями обеих ветвей тормозной ленты, малая надежность работы тормоза из-за возможности порыва тормозной ленты.

Техническим результатом изобретения является увеличение тормозного момента, развиваемого тормозом, устранение изгибающей нагрузки на тормозной вал и повышение надежности работы тормоза.

Технический результат достигается тем, что в ленточном тормозе, содержащем закрепленный на тормозном валу тормозной шкив, огибаемый гибкой стальной лентой, один конец которой закреплен на конце рычага, а другой - в его средней части, причем упомянутый конец рычага с помощью шарнира установлен на раме, а другой конец рычага кинематически связан с приводами механизмов замыкания и размыкания тормоза, согласно изобретению тормозной шкив огибается дополнительной стальной лентой, размещенной симметрично первой ленте относительно тормозного вала, а концы дополнительной ленты закреплены на концах второго рычага, который одним концом посредством шарнира закреплен на раме, а вторым с помощью тяги шарнирно связан с первым рычагом, снабженным вторым плечом, выступающим за пределы шарнира этого рычага, при этом расстояния между точками крепления стальных лент к своим рычагам и длина второго плеча первого рычага приняты одинаковыми, а тяга снабжена винтовой стяжкой.

Ленточный тормоз представлен на фиг.1 - вид сбоку и на фиг.2 - план по фиг.1.

Ленточный тормоз содержит закрепленный на тормозном валу 1 тормозной шкив 2, огибаемый гибкой стальной лентой 3, двуплечий рычаг с плечами 4 и 5, который посредством шарнира 6 установлен на раме 7. При этом один конец стальной ленты 3 закреплен в зоне установки шарнира 6, а другой конец 8 - в средней части плеча 4 двуплечего рычага, который кинематически связан с приводами механизмов замыкания 9 и размыкания 10 тормоза. Привод механизма размыкания может быть выполнен в виде электромагнита. Тормозной шкив 2 огибается дополнительной стальной лентой 11, размещенной симметрично первой ленте 3 относительно тормозного вала 1. Концы дополнительной ленты 11 закреплены на концах второго рычага 12, который одним концом посредством шарнира 13 закреплен на раме 7, а вторым с помощью тяги 14 и шарниров 15 и 16 связан с вторым плечом 5 первого рычага, выступающим за пределы шарнира 6 этого рычага. При этом расстояния a между точками крепления стальных лент 3 и 11 к своим рычагам и длина второго плеча 5 первого рычага приняты одинаковыми, а тяга 14 снабжена винтовой стяжкой 17. R - радиус тормозного шкива 2.

Ленточный тормоз действует следующим образом. При работе механизма, которым оборудован ленточным тормозом, тормозной вал 1 вращается при включенном приводе механизма размыкания 10. Затормаживание происходит при выключении привода механизма размыкания 10 и включении привода механизма замыкания 9. При этом двуплечий рычаг 4, 5 поворачивается по часовой стрелке, а прикрепленная к плечу 4 этого рычага стальная лента 3 прижимается к тормозному шкиву 2. Одновременно плечо 5 двуплечего рычага воздействует на тягу 14, которая поворачивает второй рычаг 12 также по часовой стрелке. Благодаря этому дополнительная лента 11 прижимается к тормозному шкиву 1. За счет трения обеих лент 3 и 11 о тормозной шкив 2 с кинематически связанным с ним механизмом (не показан) затормаживаются. При этом, поскольку обе ленты 3 и 11 воздействуют на тормозной шкив 2 в противоположных направлениях, тормозной вал не испытывает изгибающей нагрузки, т.к. оба усилия нажатия лент 3 и 11 на тормозной шкив 2 компенсируются. За счет воздействия двух лент 3 и 11 на тормозной шкив 2 вдвое увеличивается тормозной момент, создаваемый ленточным тормозом. При случайном обрыве одной из лент 3 или 11 существенно снижается вероятность возникновения аварийной ситуации, т.к. одна из лент (3 или 11) фиксирует тормозной шкив 2, не давая ему повернуться вместе с тормозным валом 1. Винтовая стяжка 17 позволяет при равенстве длин элементов 5, 12 и расстояния между точками крепления ленты 3 к плечу 4 двуплечего рычага обеспечить одинаковые отход и прижатие лент 3 и 11 к тормозному шкиву 2.

Отличительные признаки изобретения позволяют увеличить тормозной момент, создаваемый ленточным тормозом, ликвидировать изгибающий момент на тормозной вал и уменьшить его диаметр, повысить надежность работы кинематически связанного с ленточным тормозом механизма.

Формула изобретения

Ленточный тормоз, содержащий закрепленный на тормозном валу тормозной шкив, огибаемый гибкой стальной лентой, один конец которой закреплен на конце рычага, а другой - в его средней части, причем упомянутый конец рычага с помощью шарнира установлен на раме, а другой конец рычага кинематически связан с приводами механизмов замыкания и размыкания тормоза, отличающийся тем, что тормозной шкив огибается дополнительной стальной лентой, размещенной симметрично первой ленте относительно тормозного вала, а концы дополнительной ленты закреплены на концах второго рычага, который одним концом посредством шарнира закреплен на раме, а вторым с помощью тяги шарнирно связан с первым рычагом, снабженным вторым плечом, выступающим за пределы шарнира этого рычага, при этом расстояния между точками крепления стальных лент к своим рычагам и длина второго плеча первого рычага приняты одинаковыми, а тяга снабжена винтовой стяжкой.

MM4A - Досрочное прекращение действия патента СССР или патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Дата прекращения действия патента: 05.11.2006

Извещение опубликовано: 27.08.2008        БИ: 24/2008

bankpatentov.ru

Ленточный тормоз - Википедия

У этого термина существуют и другие значения, см. Тормоз.

Тормозная система предназначена для снижения скорости движения и/или остановки транспортного средства или механизма. Она также позволяет удерживать транспортное средство от самопроизвольного движения во время покоя.

Классификация[ | ]

По своему назначению и выполняемым функциям тормоз­ные системы подразделяются на:

Рабочая тормозная система[ | ]

Рабочая тормозная система служит для регулирования скорости движения транспортного средства и его остановки. Тормозные системы также делятся по типам приводов: механический, гидравлический, пневматический и комбинированный. Так, на легковых машинах в наше время в основном используются гидравлический привод, а на грузовых пневматический и комбинированный. Для уменьшения прикладываемого усилия на педаль тормоза устанавливается вакуумный или пневматический усилитель тормозов.

Запасная тормозная система[ | ]

Запас­ная тормозная система служит для остановки транспортного средства при выходе из строя рабочей тормозной системы.

Стояночная тормозная система[ | ]

Стояночная тормозная система служит для удержания транспортного средства неподвижно на дороге. Используется не только на стоянке, она также применяется для предотвращения скатывания транспортного средства назад при старте на подъёме.

Стояночная тормозная система приводится в действие с помощью рычага стояночного тормоза, как правило, затормаживает задние колёса. Как правило, на легковых автомобилях проложен тросовый привод к задним тормозным механизмам, на грузовых автомобилях с воздушными тормозами на задних осях установлены энергоаккумуляторы — тормозные камеры с установленными внутри пружинами, за счёт которых колёса удерживаются заторможенными, а при подаче воздуха пружины сжимаются и стояночный тормоз отпускает.

Вспомогательная тормозная система[ | ]

Вспомогательная тормозная система служит для длительного поддержания постоянной скорости (на затяжных спусках) за счёт торможения двигателем, что достигается прекращением подачи топлива в цилиндры двигателя и перекрытием выпускных трубопроводов.

История развития тормозных систем автомобиля[ | ]

До автомобиля[ | ]

Колодочный тормоз на карете Практически аналогичная каретной конструкция колодочного тормоза на автомобиле Daimler Wagonette 1897 года.

Первые тормозные системы применялись ещё на гужевом транспорте. Лошадь разгоняла повозку до относительно больших скоростей и сама не справлялась с её остановкой. Первые механизмы тормозили само колесо посредством ручного рычага или системы рычагов. Деревянная колодка, иногда — с обитой кожей поверхностью прижималась непосредственно к ободу колеса, затормаживая его. В сырую погоду это было малоэффективно, к тому же, с распространением резиновых пневматических шин тормозить колесо таким образом стало просто невозможно, так как эффективность торможения была бы ничтожна, а резина от контакта с колодкой очень быстро бы стиралась.

С тех пор тормозной механизм претерпел серьёзную эволюцию. Наибольшее развитие в разработке тормозных систем произошло с появлением автомобиля.

До 1920-х : Эра пионеров[ | ]

Первые автомобили, имевшие колёса каретного типа со сплошными резиновыми шинами, использовали по сути тот же самый колодочный тормоз, что и конные экипажи (строго говоря, все распространённые тормозные механизмы, кроме ленточных, являются колодочными, так как используют в своей работе так или иначе устроенные колодки, однако более сложно устроенные тормозные механизмы принято называть по их наиболее характерному конструктивному элементу — тормозному барабану, диску, и т. п.). Например, на первых автомобилях Бенца колёса тормозились именно колодками, обитыми кожей. Это было малоэффективно, к тому же кожа быстро истиралась, и на протяжении поездки порой приходилось несколько раз менять кожаные накладки. Усовершенствованный вариант этого механизма используется до сих пор на сравнительно простых и малоскоростных велосипедах, правда колодки теперь делают из металла, накладки — из фрикционного материала, и располагают их по бокам от обода колеса (на более дорогих и скоростных моделях используют уже дисковые тормоза).

Принцип действия ленточного тормоза. Барабанные тормоза старинного автомобиля с механическим приводом (барабаны сняты, открывая колодки и механизмы их привода).

Уже в начале XX века серийные легковые автомобили стали развивать скорость более 100 км/ч, что сделало жизненно необходимым наличие эффективной тормозной системы.

Как ни странно, первыми появились дисковые тормоза: запатентованы они были англичанином Уильямом Ланчестером в 1902, но на практике были использованы ещё в конце XIX века в форме, близкой к современным велосипедным. Главной их проблемой был ужасный скрип, издаваемый при контакте медных тормозных колодок с тормозным диском. По этой, а также иным причинам, на заре автомобилестроения наибольшее распространение получили не дисковые, а барабанные тормозные механизмы. Изначально существовало два их варианта.

Первый из них — применённый ещё Даймлером ленточный тормоз: гибкая металлическая лента охватывала снаружи тормозной барабан и, будучи натянутой через систему рычагов, останавливала его вращение. Этот механизм применялся даже в двадцатых-тридцатых годах, например на Ford A / ГАЗ-А в приводе стояночного (не рабочего) тормоза. Второй — барабанный тормоз с колодками полукруглой формы, расположенными внутри полого барабана и прижимающимися к его внутренней поверхности, — он был запатентован Луи Рено в 1902 году. Сегодня под барабанным тормозом имеют в виду обычно именно такой механизм.

В том же 1902 году Рэнсом Олдс применил на гоночном «Олдсмобиле» ленточные тормоза собственной конструкции на задних колёсах с приводом от педали в полу. Эта конструкция оказалась для того времени удачной, и уже через пару лет её переняло большинство американских автомобилестроителей. В качестве рекламы, Олдс позднее провёл сравнение эффективности тормозов своей системы с традиционными колодочными на конном экипаже и барабанными на «безлошадном экипаже» другого производителя. Тормозной путь со скорости в 14 миль в час (22,5 км/ч) составил 6,5 м у «Олдсмобила», 11 м у безлошадного экипажа и 23,6 м — у конного, что весьма убедительно говорило в пользу ленточных тормозов Олдса.

Тем не менее, в эксплуатации ленточные тормоза оказались менее удобны. Так, при остановке на склоне холма автомобиль с ними мог скатываться вниз из-за самораспускания тормозной ленты — на особо крутых подъёмах пассажиру приходилось вылезать из автомобиля и подставлять под его колёса деревянные клинья. Расположенные открыто тормозные ленты очень быстро изнашивались и сильно страдали от коррозии, требуя частой замены — каждые несколько сотен километров. В сырую погоду тормозные ленты могли проскальзывать, как и в случае попадания под них грязи. Примерно теми же самыми недостатками страдали и барабанные тормозные механизмы с колодками, прижимаемыми к наружной поверхности барабана.

Поэтому уже в 1910-х годах на большинстве автомобилей стали использоваться барабанные тормоза, колодки которых были надёжно укрыты внутри барабанов, не проскальзывали и могли служить уже тогда до 1-2 тысяч километров пробега. Это были первые по-настоящему эффективные тормозные механизмы, принцип действия которых мало изменился до наших дней. Сначала колодки были чугунными, но потом на них стали делать накладки из более износостойкого материала на основе асбеста (в печати тех лет называемого «ферадо» или «феродо»).

1920-е — 1930-е[ | ]

Барабанные тормозные механизмы в практически неизменном виде просуществовали вплоть до сороковых-пятидесятых годов в качестве основного и практически единственного типа тормозных механизмов на автотранспорте. Однако за это время существенно изменились системы привода тормозов.

Барабанный тормозной механизм с гидроприводом и одним двусторонним гидроцилиндром.

Так, начиная с середины двадцатых годов тормозами стали в обязательном порядке снабжать все колёса — и передние, и задние. Пионеры автомобилестроения считали, что автомобиль с передними тормозами при замедлении станет неустойчивым, и ставили их только на задней оси. Впоследствии выяснилось, что автомобиль с передними тормозными механизмами при условии их правильной регулировки вполне управляем при торможении, более того — расположенные спереди тормоза ощутимо более эффективны. Поначалу передние и задние тормоза имели раздельный привод — на один мост работала ножная педаль, а на второй — рычаг, приводимый в действие рукой. В 1919 году на «Испано-Сюизе» появился механический привод тормозов обоих мостов от одной педали, что достигалось благодаря введению в конструкцию специальных рычагов-уравнителей, согласовывающих срабатывание передних и задних тормозных механизмов. Это способствовало распространению новинки: если на Нью-Йоркском автосалоне 1924 года тормоза на всех колёсах имелись только у автомобилей Duesenberg и Rickenbacker, то уже несколько лет спустя они стали стандартом даже на недорогих «Фордах» и «Плимутах».

Автомобили марки «Плимут», выпускавшиеся с 1928 года, содержали в своей конструкции и другое важнейшее нововведение тех лет. В то время, как тормозные системы большинства более ранних автомобилей полагались на механический привод — сначала тягами, а позднее проложенными между закреплёнными на раме шкивами тросами (вроде тех, которые в наши дни приводят в действие стояночный тормоз), — то на протяжении двадцатых-тридцатых годов общепринятыми становятся гидравлические тормозные системы, первая из которых была запатентована в США Малкольмом Локхидом (основателем фирмы Lockheed — производителя компонентов тормозных систем и крупного американского авиастроителя). В системе с гидроприводом тормозные механизмы приводились в действие через длинные системы трубок, заполненных гидравлической жидкостью — изначально изготовлявшейся на основе растительного масла. Впервые она была применена в 1921 года на ультрасовременном для своих лет Duesenberg Model A.

Уолтер П. Крайслер в значительной степени усовершенствовал систему гидроприводов Локхида, в частности — заменил постоянно текущие кожаные уплотнительные манжеты гидроцилиндров на резиновые, и, заручившись разрешением самого Локхида, в 1924 году начал ставить их на свои машины (система Локхид-Крайслер). Эта система без радикальных изменений просуществовала на автомобилях корпорации «Крайслер» (в том числе и «Плимутах») до начала шестидесятых годов.

Автомобили General Motors окончательно перешли на использование гидравлических тормозов лишь к середине тридцатых годов, до этого предпочитая тормоза системы (основателя фирмы ) со считавшимся более надёжным механическим приводом, а Ford решился на такой переход лишь в 1938 году.

Примерно в те же годы появляются и первые системы сервоприводов, снижавших усилие на педали тормоза. Первым серийным автомобилем с вакуумным усилителем тормозов был Pierce-Arrow 1928 года. К началу тридцатых их использовали такие производители люксовых автомобилей, как Lincoln, Cadillac, Duesenberg, и Mercedes-Benz. Массовое их распространение, тем не менее, пришлось лишь на пятидесятые годы.

Спортивный автомобиль сороковых годов с задними тормозами, расположенными у главной передачи.

1940-е — 1950-е[ | ]

В сороковых-пятидесятых годах ввиду существенного роста мощности двигателей и скоростей движения появилась необходимость значительного повышения эффективности тормозов серийных автомобилей.

Помимо внедрения в тормозные системы всевозможных усилителей (как правило — либо гидровакуумных, в которых разрежение во впускном коллекторе при помощи специального механизма воздействовало на тормозную жидкость, повышая эффективность торможения, либо вакуумных, где разрежение во впускном трубопроводе двигателя непосредственно воздействовало на связанный с педалью шток; также существовали гидроусилители тормозов, использовавшие не разрежение, а давление, создаваемое насосом усилителя рулевого управления), стали совершенствоваться и сами тормозные механизмы.

Барабанный тормозной механизм с двумя ведущими колодками (дуплексный).

Первым существенным улучшением в конструкции барабанного тормоза стало появление в сороковых годах механизма с двумя раздельными гидроцилиндрами и двумя ведущими колодками (дуплексного). До этого гидроцилиндр был один и раздвигал он сразу обе колодки, что было существенно менее эффективно.

В первые предвоенные и особенно послевоенные годы скорости движения автомобилей росли за счёт появления на массовых моделях достаточно мощных моторов, использующих ставшие доступными широкому потребителю высокооктановые сорта бензина. Самые мощные серийные автомобили пятидесятых годов имели максимальную скорость, вплотную приближающуюся к 200 км/ч. При длительном торможении с высокой скорости существовавшие в то время тормозные механизмы, не рассчитанные на такой режим работы, перегревались и теряли эффективность. Ответным шагом конструкторов стало появление алюминиевых тормозных барабанов (с запрессованными в них чугунными кольцами, к которым непосредственно прижимались колодки), обеспечивавших лучший отвод тепла, введение служившего той же цели на их поверхности (вентилируемые барабанные тормоза), а также использование тормозных колодок с более жаростойкими накладками, не содержащими органических компонентов (non-organic linings).

На тяжёлых грузовиках получают распространение пневматические тормозные системы.

Со временем тормозные колодки изнашиваются и начинают слабее прижиматься к поверхности барабана, чем существенно снижается эффективность торможения. Для предотвращения этого эффекта в барабанных тормозах были предусмотрены механизмы (эксцентрики), позволяющие в процессе регулировки немного сместить тормозные колодки наружу, восстановив их контакт с поверхностью барабана при торможении («подвести» тормоза). Однако такие механизмы требовали постоянной регулировки, причём добиться равномерного торможения всеми четырьмя колёсами было сложно. Решением проблемы стало внедрение гидроцилиндров с особой конструкцией, обеспечивавшей «самоподвод» тормозных механизмов (как правило за счёт стопорных колец, плотно посаженных в цилиндр с усилием сдвига не менее 50…60 кг, которые по мере износа колодки постепенно продвигались вместе с поршнем в стороны выхода из цилиндра, но в отличие от него не возвращались в исходное положение при падении давления, компенсируя износ колодки и обеспечивая постоянную величину рабочего хода поршня). Впервые они появились на «Студебекере» в 1946 году. Это не только избавило владельца от весьма частой регулировки тормозов автомобиля, но и существенно повысило безопасность, так как при исправном механизме исключалась возможность неправильной регулировки или пренебрежения ей. Тем не менее, по соображениям экономии ещё долгое время многие автомобили не имели такой системы. Например, в США они имелись в списке доступного за доплату дополнительного оборудования для автомобилей марки «Меркури» 1957 года, а широкое распространение получили лишь в середине шестидесятых. Советский вариант Fiat 124 — ВАЗ-2101 — также не имел «самоподвода» задних барабанных тормозных механизмов, как и многие бюджетные европейские автомобили тех лет (при этом «Москвич-408 / 412» и «Волга» ГАЗ-24 — уже имели).

Между тем, все меры по повышению эффективности барабанных тормозов оказались недостаточными: на рубеже пятидесятых и шестидесятых годов наметилось явное несоответствие динамических и тормозных возможностей автомобилей. Тормозные системы попросту не поспевали за стремительным ростом мощности моторов, что особенно явно было заметно в США, где вовсю разгоралась «гонка лошадиных сил» — каждый производитель старался представить на рынке более мощную машину, чем у конкурентов, что привело к тому, что редкий американский автомобиль имел в те годы менее шести цилиндров и 100 л. с. Тормозные механизмы же оставались по сути теми же, что и в тридцатых годах.

1960-е — 1980-е[ | ]

Дисковый тормозной механизм.

В 1953 году на впервые в мире начали устанавливать тормозные механизмы принципиально иного типа — дисковые, разработанные фирмой British Girling (в настоящее время Lucas Girling). В них колодки прижимались не к внутренней поверхности барабана, а к плоским наружным плоскостям чугунного диска. В самом конце пятидесятых — начале шестидесятых они начали получать распространение на быстроходных серийных автомобилях. В США первым автомобилем с дисковыми тормозами современного типа стал Studebaker Avanti 1963 года (фирма Chrysler ещё в 1949—1954 годах предлагала в виде опционального оборудования на своих самых дорогих моделях дисковые тормоза системы Ausco-Lambert, однако их конструкция не имела ничего общего с современным дисковым тормозом кроме самого по себе наличия тормозного диска — точнее, двух тормозных дисков с фрикционными накладками, которые под действием гидроцилиндра расходились и прижимались ко внутренней поверхности полого тормозного барабана).

Дисковый тормозной механизм конструктивно проще барабанного с автоматической регулировкой зазора, компактнее, легче и дешевле. Он эффективнее, несмотря на меньшую площадь колодок, благодаря тому, что поверхность диска плоская и колодки прижимаются к нему равномерно (полукруглая поверхность колодки барабанного тормоза же неравномерно прижимается к внутренней поверхности барабана), и имеет меньшее время срабатывания. Он проще в обслуживании (в частности — проще замена колодок), практически не ограничивает тормозное усилие на колодках (в барабанном механизме оно ограничено прочностью барабана).

Дисковые тормоза лучше охлаждаются, потому что воздух может свободно циркулировать между диском и поверхностью колодки. Существуют также вентилируемые диски, у них фрикционных поверхностей две. Они разделены перемычками, которые позволяют воздуху попадать внутрь диска и ещё лучше отводить тепло от тормозов. Большинство передних дисковых тормозов на современных машинах — именно вентилируемые, потому что как раз на них приходится большая часть работы при остановке автомобиля. При этом большинство задних тормозов — не вентилируемые. Они имеют сплошной диск, потому что задние тормоза просто-напросто не вырабатывают большого количества тепла.

Другим плюсом дисковых тормозов является то, что они самоочищаются от воды, грязи и продуктов износа — загрязнения и газы «сбрасываются» с диска при его вращении, в отличие от барабана, который легко собирает на себя, например, пыль — продукт износа колодок. Вода, масло, газообразные продукты трения — всё это быстро отводится от рабочих поверхностей, не ухудшая торможение.

Дисковые тормоза нашли применение и на железнодорожном транспорте.

Главными же преимуществами дисковых тормозов перед барабанными считают постоянство (стабильность) характеристик и широкие возможности для регулировки их работы, что приводит к улучшению торможения, а в конечном итоге — повышению безопасности движения.

Вакуумный сервопривод педали тормоза получил массовое распространение именно после внедрения дисковых тормозов, так как они в силу своей конструкции требуют большего усилия на педали.

Характерны для них и определённые недостатки. Площадь их колодок получается сравнительно небольшой, что вызывает необходимость повышения давления в тормозной системе. Это означает рост усилия на педали тормоза и увеличение износа колодок, что вызывает их частую замену.

В барабанном тормозном механизме с двумя рабочими цилиндрами эффективность работы повышается за счёт вращения барабана при движении автомобиля, которое при торможении стремится ещё сильнее прижать к нему колодки («увлекая» их за собой и дополнительно проворачивая их вокруг своих осей), в итоге также уменьшая необходимое усилие на педали тормоза (водителю достаточно легкого нажатия на педаль чтобы колодки коснулись барабана, после чего этот эффект начинает работать как своеобразный «усилитель») — на дисковых тормозных механизмах такой эффект совершенно отсутствует, так как диск вращается в направлении, перпендикулярном к направлению действия тормозного усилия. Поэтому автомобили с дисковыми тормозами, особенно на всех колёсах, в абсолютном большинстве случаев снабжаются сервоприводом (усилителем) тормозов — без него усилие на педали было бы чрезмерно велико.

Кроме того, с дисковым тормозным механизмом сложнее организуется привод стояночного (ручного) тормоза, ввиду чего долгое время на задней оси многих автомобилей продолжали использовать барабанные тормоза (иногда даже использовались механизмы с рабочими дисковыми и отдельным барабанным парковочным тормозом меньшего размера).

Основной же причиной столь позднего массового внедрения дисковых тормозов было то, что при значительно более высокой эффективности дисковые тормоза также выделяют значительно больше тепла, чем барабанные. Это не создавало особых проблем, скажем, на железнодорожном транспорте, где для торможения используется пневмопривод, однако для автомобильной тормозной системы с её гидравлическим приводом представляло большую опасность: при использовании ранних образцов тормозных жидкостей на основе спиртов и растительного масла (касторового) — дешевых и удобных в эксплуатации, но имевших низкую температуру кипения — при длительном торможении это приводило к закипанию тормозной жидкости в гидроприводе, образованию паровых пробок и «проваливанию» педали тормоза с потерей эффективности торможения, что было крайне опасно. Только с появлением более высококипящих тормозных жидкостей на гликолевой основе стало возможным массовое применение дисковых тормозных механизмов. Применение старых марок тормозных жидкостей на масляной основе в таких тормозных системах было существенно ограничено или полностью исключено.

Ещё одним большим минусом дисковых тормозов можно назвать то, что они из-за своей открытости подвержены загрязнениям, несмотря на эффект «самоочищения». Грязь и пыль, всё же попадающие между диском и колодкой, могут быстро привести диск в негодность. Если он слишком тонок, он не способен рассеивать тепло и в экстремальных ситуациях может просто треснуть. Поэтому за износом дисков нужно следить и в случае необходимости заменять их.

Барабанные тормоза считаются более пригодными для тяжёлых условий эксплуатации по бездорожью или запылённым просёлочным дорогам. Например, на ВАЗ-2101 конструкторы поставили задние барабанные тормоза, хотя на итальянском прототипе Fiat 124 они были дисковыми: лучшая тормозная динамика версии с дисковыми тормозами просто не была бы востребована в СССР, где поток транспорта был намного менее плотным, чем в Западной Европе, и остальные автомобили, даже новейшей разработки, в те годы имели ещё худшую тормозную динамику и, как правило, барабанные тормоза без усилителя. При этом барабанные тормоза были более приспособлены к тяжёлым дорожным условиям страны, да и замена колодок на них требовалась существенно реже, что также было большим плюсом в тогдашних условиях. По тем же причинам долго ставили на автомобили барабанные тормоза и, например, в Австралии, также не отличавшейся идеальными дорогами, и на внедорожниках.

Передние тормозные диски находятся в относительно благоприятных условиях, а вот задние принимают на себя всю грязь, которую отбрасывают назад передние колеса. Вот почему задние тормозные колодки и диски часто изнашиваются быстрее передних (на том же Fiat 124 в отечественных дорожных условиях задние тормозные колодки снашивались до металла за 500—600 км пробега), хотя на них приходится намного меньшая доля работы во время торможения.

В случае использования задних дисковых тормозных механизмов использование стояночного тормоза при отрицательной температуре воздуха необходимо исключить, так как часты случаи примерзания колодок к диску. Барабанный механизм лучше герметизирован и как правило меньше подвержен этому.

Существовали различные конструкции дисковых тормозных механизмов — двух- и четырёхпоршневые, с неподвижной и плавающей скобой, вентилируемые, и так далее.

Впоследствии и до настоящего времени конструкция дисковых тормозов принципиально не менялась.

Тормозные диски с перфорацией (просверленными в дисках отверстиями) — отчасти просто украшение, однако не совсем бесцельное: отверстия позволяют воде и газам, находящимся между поверхностью колодок и поверхностью диска, «забиваться» в них, и тормоза таким образом срабатывают быстрее, не ожидая лишнего поворота диска, очищающего его. Это может быть важным в ситуациях, встречающихся в автоспорте, однако при повседневной городской езде, как правило, некритично. К тому же отверстия уменьшают площадь трущейся поверхности диска, а ещё в них могут забиться мелкие камешки, что потребует лишней работы по их удалению.

Изначально дисковые тормоза устанавливали, как правило, и на переднюю, и на заднюю ось: в частности, именно так поступала фирма Fiat — один из пионеров внедрения «дисков». Однако по мере того, как дисковые тормозные механизмы входили в широкий обиход и становились доступны хотя бы как дополнительное оборудование на сравнительно недорогих автомобилях, многие фирмы в целях экономии и упрощения конструкции ручного тормоза стали ставить более эффективные дисковые тормоза только спереди, где их наличие сказывалось на потребительских качествах автомобиля особенно заметно, а на задней оси — оставлять «барабаны», несмотря на очевидную несбалансированность такой системы. Стандартным оборудованием большинства легковых автомобилей дисковые тормоза на всех колёсах стали на Западе лишь к концу восьмидесятых — середине девяностых годов.

На тяжёлых автомобилях — в первую очередь грузовиках и автобусах, а также на очень больших легковых производства США — долгое время использовались барабанные тормозные механизмы, особенно в задних тормозах, так как у них проще увеличить мощность тормозного механизма за счёт наращивания площади колодок — для этого наряду с диаметром просто увеличивают ширину барабана. С тормозными дисками же увеличить мощность тормозного механизма возможно лишь за счёт роста их диаметра, который ограничен размерами ободов колёс. Поэтому получается, что барабанный тормозной механизм можно сделать намного мощнее в абсолютном выражении за счёт большой площади колодок, несмотря на его меньшую относительную (удельную) эффективность по сравнению с дисковым.

Вторым важным усовершенствованием, сделанным в шестидесятые годы, стало массовое распространение двухконтурных тормозных систем, в которых так или иначе предусматривалось разделение гидропривода на два независимых контура. При выходе из строя или снижении эффективности действия одного из них, второй обеспечивал достаточную эффективность торможения для того, чтобы добраться до ближайшего места ремонта. Начиная с конца шестидесятых — начала семидесятых годов такие системы были в большинстве развитых стран включены в обязательные технические требования ко всем новым автомобилям. Например, в США двухконтурная система стала обязательной с 1967 года, хотя ещё с начала десятилетия многие фирмы внедряли двухконтурные тормоза: «Кадиллак» — в 1962, American Motors — в 1963, Studebaker — в 1964.

Электронный датчик скорости вращения колеса, используемый в системе ABS. Управляющий блок ABS.

В конце шестидесятых годов появляется ещё одно важное усовершенствование — антиблокировочная система тормозов — ABS (англ. Anti-lock Braking System). Эта система в её современном виде была разработана в США в конце шестидесятых годов фирмой и впервые появилась на автомобилях марки Imperial корпорации Chrysler в 1971 модельном году как дополнительное (опциональное, доступное по заказу за доплату) оборудование. Это была трёхканальная компьютеризированная электронная система. Аналогичные по функционалу механические системы находили весьма ограниченное применение и ранее (в авиации под названием «автомат растормаживания» — с 1929 года), но они отличались низкой надёжностью и высокой ценой, вследствие чего не получили массового распространения на серийных автомобилях. В Европе аналогичные системы получили распространение ближе к концу семидесятых годов.

ABS стала особенно актуальной в связи с массовым распространением вакуумных усилителей в тормозных системах и эффективных, быстродействующих дисковых тормозных механизмов, которые в сочетании друг с другом легко позволяют при нажатии на педаль заблокировать колёсные тормозные механизмы. Колёса при этом прекращают вращаться и, как показали исследования, эффективность торможения автомобиля в таком режиме (движение «юзом», то есть, скольжение неподвижных колёс по асфальту) существенно снижается по сравнению со случаем, когда тормозящие колёса катятся (на грани срыва в «юз»). Кроме того, очень важно то, что при заблокированных передних колёсах машина становится неуправляемой, поскольку направление движения практически не зависит от поворота передних колес, если они не катятся, а скользят. При таком торможении «юзом» шины не оказывают сопротивления боковому уводу, то есть, любая боковая сила (например, возникающая при наезде на неровность дорожного покрытия) может вызвать неконтролируемое водителем отклонение автомобиля от прямолинейного движения. В результате при торможении «юзом» машина с дисковыми тормозами и усилителем нередко испытывала опасную тенденцию к заносу задней оси. Применение автоматических регуляторов тормозных сил на задних тормозных механизмах решало данную проблему лишь отчасти.

ABS делает практически невозможной блокировку колёс за счёт управляемого электронным блоком снижения давления в контурах колёс, подверженных в данный момент блокировке, таким образом поддерживая их «на грани» блокирования — торможение в этот момент считается наиболее эффективным. По сути, эта система имитирует приём прерывистого торможения — на автомобилях без ABS он используется при движении по скользкому покрытию и также призван противодействовать блокировке колёс. Лишь в некоторых, сравнительно редко встречающихся в странах с развитой дорожной сетью условиях (например — на грязи, песке, гравии или глубоком слое снега, когда заблокированное колесо способно эффективно останавливаться за счёт «зарывания» в рыхлый грунт) ABS может способствовать незначительному увеличению тормозного пути по сравнению с автомобилем без ABS, водитель которого использует специальных приёмы торможения. Более важно, однако, то, что автомобиль с ABS не теряет управляемости даже при экстренном торможении, его не заносит в одну сторону при блокировке одного из передних колёс. Также в системе тормозов с ABS отсутствуют сравнительно ненадёжные механические регуляторы давления, использующиеся в традиционной системе в контуре задних колёс.

Единственный, но достаточно существенный реальный недостаток большинства ABS — невозможность противодействия блокировке в ситуации, когда все колёса автомобиля находятся на участке покрытия с одинаково низким коэффициентом сцепления, поскольку для принятия решения ABS сравнивает скорости вращения колёс между собой, а также со скоростью движения автомобиля.

Современный этап[ | ]

Начиная с середины девяностых годов в связи с необходимостью дальнейшего повышения эффективности тормозов наметилась тенденция к существенному увеличению диаметра колёсных ободов с целью размещения тормозных дисков большего размера, при одновременном сильном снижении высоты профиля шины. На современных легковых автомобилях не является редкостью применение ободов посадочным диаметром 16-17 дюймов, в некоторых случаях — до 22", и сверхнизкопрофильных шин с высотой профиля всего в несколько сантиметров. Это позволяет разместить тормозные диски вполне достаточной эффективности. Решёнными в настоящее время можно считать и проблемы с организацией привода стояночного тормоза при дисковых механизмах тормозов.

Всё это открыло возможности для широчайшего использования дисковых тормозных механизмов всех колёс, которые в настоящее время являются в развитых странах стандартным оборудованием для всех или как минимум абсолютного большинства новых легковых автомобилей. Появляются и дисковые тормозные системы для быстроходных грузовиков.

Следуя за почти столь же массовым внедрением ABS, в настоящее время происходит непрерывное дальнейшее совершенствование тормозных систем автомобилей за счёт использования управляющей электроники — можно назвать такие сравнительно недавние новшества, как ESP, TCS, EBD, и так далее — результатом чего становится дальнейший рост активной безопасности. Однако наиболее важным фактором безопасности, как и во все времена, остаётся всё же поведение водителя.

Важным нововведением последних десятилетий стал электропривод стояночного тормоза, обычно представляющий собой расположенные во всех колёсных тормозных механизмах сервоприводы с электродвигателями и редукторами, приводящими в движение тормозные колодки. Такой привод стояночного тормоза, помимо своего непосредственного назначения, позволяет также затормаживать автомобиль по команде бортовой электроники без задействования основной тормозной системы, например — при срабатывании системы безопасности City Stop, предотвращающей столкновение со впереди идущим автомобилем при движении в транспортном заторе. Значительно повышается и эффективность использования стояночного тормоза в качестве резервной тормозной системы.

В связи с тем, что в последнее время набирают популярность электромобили и автомобили с гибридными силовыми установками, всё чаще используются рекуперативное торможение, где энергия, вырабатываемая при торможении, преобразуется в электрическую, подзаряжает аккумуляторы. Например, в Toyota Prius тормозные колодки используются для удерживания автомобиля на месте и для экстренного торможения, а основную роль в торможении играют мотор-генераторы, поэтому тормозные колодки у гибридных автомобилей служат в несколько раз дольше, чем у обычных.

Тормозная система с пневматическим приводом[ | ]

Общее устройство:

Устройство тормозного механизма:

Принцип действия: При работающем двигателе и отпущенной педали компрессор накачивает воздух в баллоны, где он хранится под давлением. Из баллонов воздух поступает к тормозному крану, от тормозного крана воздух поступает через верхнюю секцию в баллоны прицепа. При нажатии на педаль тормоза верхняя секция закрывается, и воздух прекращает поступать к прицепу. Тормозной кран прицепа открывается, и воздух из баллонов прицепа поступает в пневмокамеры прицепа, и прицеп начинает затормаживать. Нижняя секция тормозного крана автомобиля открывается, и воздух поступает из баллонов автомобиля к пневмокамерам автомобиля, и автомобиль начинает затормаживать. Воздух, поступая в пневмокамеры, давит на диафрагму, она, сжимая пружину, смещается и давит на толкатель, а он передаёт усилие на рычаг и валик разжимного кулака. Разжимной кулак поворачивается и разводит колодки. Колодки прижимаются к барабану, и за счёт трения затормаживают его. При отпускании педали тормоза всё возвращается в исходное положение за счёт возвратных пружин, а воздух из пневмокамер выходит в атмосферу через кран.

Многоконтурные тормозные системы[ | ]

Общее устройство:

Принцип действия аналогичен одноконтурным тормозным системам. Разница лишь в том, что для каждой пары колес воздух поступает из отдельного баллона.

Тормозные механизмы гусеничной техники (на примере трактора Т-130)[ | ]

Предназначены для снижения скорости движения, удержания машины на уклоне и для остановки одного из бортов для более резкого поворота машины.

Устройство:

Принцип действия:

При нажатии на педаль тормоза усилие передаётся двухопорному рычагу. Он поворачивается, одной точкой опирается на кронштейн и держит один конец ленты, а другой точкой натягивает ленту. Барабан обжимается лентой и затормаживает.

Системы торможения колёс шасси авиационной техники[ | ]

На летательных аппаратах, как правило, существует основная система торможения, аварийная система торможения, стартовый тормоз и стояночный. Основная система предназначена для торможения при посадке летательного аппарата, а также при движении по аэродрому. Как правило, все тормозные колёса оборудованы автоматом растормаживания — антиюзовой автоматикой, которая предотвращает полное затормаживание колеса, сохраняя управляемость, и что самое главное, целостность колёс шасси. На машинах старых выпусков (например, Ил-18, Ан-24) на каждом тормозном колесе установлен инерционный электрический датчик, который выдаёт сигнал в тормозную систему при блокировании колеса на его растормаживание, либо инерционный гидроавтомат растормаживания (напр., на Ту-154), непосредственно сбрасывающий давление в тормозном суппорте юзующего колеса. Существуют и полностью электронные системы с датчиками частоты вращения колёс и блоками, управляющими кранами растормаживания (Ан-124, Ан-148 и др.)

Аварийная система торможения является резервной и работает по упрощённой схеме, минуя антиюзовую автоматику. Как правило, при аварийной посадке с использованием аварийного торможения пневматики колёс разрушаются, также возможно разрушение барабанов колёс и возгорание ступиц (выполненных обычно из хорошо горящих алюминий-магниевых сплавов). Для питания аварийных тормозов установлены отдельные гидроаккумуляторы, подзаряжаемые от одной из основных гидросистем — например, на Ту-154 гидроаккумулятор аварийных тормозов стоит в нише передней опоры шасси, тогда как агрегаты основных гидросистем стоят в хвосте.

Переборка шасси Ту-22М3 специалистами СиД, хорошо виден пакет тормозных дисков

Стартовый и стояночный тормоз могут быть совмещены. Необходимы для затормаживания летательного аппарата на старте для вывода двигателей на взлётный режим и при длительной стоянке на земле.

Сразу после взлёта колёса летательного аппарата обычно затормаживаются. Могут использоваться штатные тормоза или автоматическая система затормаживания после взлёта, а также отдельная система затормаживания.

В отечественной авиации принята система торможения колёс с управлением двух типов: на большинстве лёгких самолётов ручка торможения в виде рычага расположена на ручке управления (РУС). На тяжёлых машинах (и тяжёлом истребителе Су-27) основные тормоза колёс приводятся в действие нажатием на верхние кромки педалей путевого управления.

В техническом плане система торможения колёс летательного аппарата может быть простой (двухколодочный тормоз барабанного типа, как на легковом автомобиле — вертолёт Ми-8), так и достаточно сложной — многоконтурной электронно-гидравлической системой с дублированием и резервированием. Применяются колодочные тормоза, состоящие из резиновой тормозной камеры, проложенной внутри барабана колеса, при подаче в которую воздуха или гидравлической жидкости камера расширяется и прижимает колодки (несколько десятков шт.) равномерно по радиусу тормозного барабана. В относительно современных самолётах в качестве тормозного агрегата внутри барабана колеса смонтирован многодисковый сухой фрикцион (наподобие мотоциклетного сцепления) с чередующимися дисками. Для исключения перегрева тормоза в ряде случаев применяется принудительное охлаждение, например, испарительное (спиртом), или встроенным в полость ступицы высокооборотным электровентилятором.

Тормозные системы на железнодорожном транспорте[ | ]

Колодочный тормоз железнодорожного состава Дисковые тормоза на некоторых локомотивах Магниторельсовый тормоз

На ЖД-транспорте как основной используется колодочный тормоз с пневмоприводом, как дополнительный часто используется электрический (в метрополитене вследствие частых торможений и опасности загрязнения тоннелей пылью от колодок — как основной). Тормозные цилиндры могут быть установлены как на тележках, так и на главной раме, они приводят в действие тормозную рычажную передачу (ТРП), на которой установлены тормозные колодки, прижимаемые при торможении к колесу. Нажатие может быть односторонним (колодки прижимаются только с одной стороны колеса), так и двусторонним. Одностороннее нажатие применено на грузовых вагонах, старых электровозах — например, ВЛ22М, паровозах. На скоростном подвижном составе зачастую применяются дисковые тормоза, в этом случае на каждый диск работает свой небольшой тормозной цилиндр.

Для торможения всего состава, как правило, используется автоматический тормоз. По составу проложена тормозная магистраль (ТМ), на каждом вагоне установлены воздухораспределитель (ВР) и запасной резервуар (ЗР). Для подготовки автотормозов к действию в ТМ создаётся так называемое зарядное давление (обычно — 0,42-0,55 МПа), запасные резервуары заряжаются через ВР-ы, в дальнейшем при движении в ТМ поддерживается зарядное давление. Для торможения давление в ТМ снижается, при этом ВР-ы срабатывают на торможение и пускают воздух из ЗР-ов в тормозные цилиндры. Для отпуска в ТМ восстанавливается зарядное давление. В такой системе обеспечивается срабатывание тормозов всего состава при открытии любого стоп-крана или разрыве состава (поэтому тормоз называется автоматическим), а также, в отличие от пружинных автотормозов, возможна буксировка вагонов без подачи на них воздуха — достаточно лишь выпустить с помощью клапана отпуска воздух из ЗР, что ценно на манёврах.

Для синхронного срабатывания тормозов по длине состава и более лёгкого управления применяется электропневматический тормоз (ЭПТ) — электрическое или электронное управление пневмотормозами. Простой электрический ЭПТ применяется на пассажирских, дизель- и электропоездах бывшего СССР, электронный — на грузовых поездах некоторых железных дорог США. Также ЭПТ в качестве местной доработки встречается на подвижном составе горных предприятий — например, в Коркинском угольном разрезе. На локомотивах имеется неавтоматический тормоз — система, давление по которой подаётся напрямую из главных резервуаров в тормозные цилиндры через кран вспомогательного тормоза (КВТ). Применяется КВТ при следовании одиночным локомотивом, а также в некоторых случаях при следовании с поездом.

Стояночный тормоз на локомотивах и вагонах зачастую имеет вид штурвала, с помощью которого через червячную или цепную передачу приводится в действие ТРП одной или нескольких колёсных пар.

См. также[ | ]

Ссылки[ | ]

Примечания[ | ]

encyclopaedia.bid

Ленточный тормоз буровой лебёдки БУ 2000/125 ЭП1 | Нефть и Газ

Альметьевский государственный нефтяной институтКафедра нефтегазового оборудованияКурсовой проект по дисциплине "Техника и технология бурения нефтяных и газовых скважин''На тему:"Ленточный тормоз буровой лебёдки БУ 2000/125 ЭП1"Альметьевск 2010

Ленточный тормоз участвует в большом объеме спуско-подъемных операций, выполняемых буровой лебедкой в процессе проводки нефтяных и газовых скважин. Он состоит из тормозного рычага, расположенного на коленчатом валу, тормозных лент с фрикционными колодками и тормозного пневмоцилиндра. Пневмоцилиндр включается в работу, когда максимальное усилие бурильщика на тормозном рычаге составляет 250Н и более.2.2 Техническая характеристика ленточного тормоза1. Максимальная нагрузка на крюке -1,25МН2. Расчетный диаметр барабана - 0,55м3. Оснастка талевой системы – 4 х 54. Диаметр тормозных шайб - 1,18м5. Ширина тормозных лент - 0,24м6. Допустимая удельная нагрузкаНатяжение набегающего на барабан лебедки каната при торможении мак=0,8 ,а мин=0,5 МПа.2.3 Конструкция и принцип действия ленточного тормозаТормоз ленточный состоит из двух лент с двадцатью закрепленными на каждой ленте колодками из фрикционного материала. Сбегающие концы лент через втулки, оси, соединяются через шпонки с тормозным валом. Тормозной вал опирается на два подшипника.Подшипники закрытого типа - со смазкой, дополнительная их смазка не требуется.На кулачке имеется рычаг с проушиной для подсоединения тормозной яги с усилителем.

Рис. 1. Ленточный тормоз буровой лебёдки БУ 2000/125 ЭП1- балансир; 2- опора; 3- цилиндр пневматический; 4- лента тормозная;5- опора; 6- ограничитель передний; 7- планка; 8- шайба с упором;9- палец; 10- держатель; 11- пружина; 12- тяга; 13- вал тормозной;14- крышка кожухаНабегающие концы тормозных лент через палец с шайбами, стяжку соединяются с балансиром. Стяжка имеет расточку под пружину, которая вставляется в стакан, вваренный в раму и при помощи стяжки, путем ее вращения, регулируется зазор между колодками лент и тормозными шкивами барабанного вала. Балансир при помощи оси связан шарнирно с опорой, которая крепится при помощи болтов и гаек к раме лебедки.Стяжка с балансиром связана сферической поверхностью для выравнивания небольших перекосов |относительно балансира. Балансирный узел служит для выравнивания усилий между лентами и обеспечивает торможение одной лентой при обрыве другой.Для правильной работы тормозных лент необходимо при регулировке зазоров между лентами и тормозными шкивами добиваться равенства зазоров между стяжкой и стаканом под пружину 5 мм, после регулировки тяга и стяжка должны быть законтрены гайкой.

Для регулировки зазора между колодками лент и тормозным шкивом в верхней части служит тяга, которая одним концом соединяет¬ся с рым-болтом на ленте, а другим через резьбовую втулку, шайбу, пружину тяги, стакан шарнирно с кронштейном, приваренным на кожухе лебедки. Вращая резьбовую втулку в ту или другую сторону добиваются равномерного зазора, после чего контрят гайкой.Пневматический цилиндр представляет собой два последо¬вательно соединенных пневмоцилиндра, разделенных диафрагмой. Нерабочие полости цилиндров сообщаются с атмосферой через дренажные отверстия.Пневмоцилиндр рабочей системы торможения состоит из цилиндра, в котором перемещается поршень, уплотненный манжетой. К поршню болтами прикреплен шток, скользящий во втулке, запрессованной в цилиндре. Сжатый воздух от рабочей системы управления тормозом подводится через отверстие в полость перед поршнем.Давление воздуха создает усилие, которое сжимает возвратную пружину и перемещает поршень и связанный с ним шток, вызывая затяжку тормозных лент. Тормозной момент, а, следовательно, и усилие на штоке и поршне, зависит от давления, которое создается краном тормозной тяги.В ленточных тормозах к шкиву прижимается стальная лента, которую для увеличения силы трения и предотвращения износа покрывают асбестовой обкладкой. Принцип действия ленточного тормоза основан на законе трения гибкой нити.Ленточные тормоза бывают простого, дифференциального и суммирующего типа.В простом ленточном тормозе

один конец ленты прикреплен к станине, другой — к рычагу; замыкают тормоз грузом, размыкают - при помощи электромагнита.При расчете ленточного тормоза исходной величиной является тормозной момент Tт, зная величину которого и приняв диаметр тормозного шкива, можно определить необходимое окружное усилие на шкиве, создаваемое силами трения между лентой и шкивом.Для определения рабочего усилия К рассмотрим равновесие тормозного рычага и составим уравнение моментов сил, действующих на рычаг относительно его точки закрепления.Когда тормозной шкив вращается в обратном направлении, силы натяжения So и Sт меняются местами и необходимое для создания тормозного момента Тт усилие К на рычаге увеличивается.Это делает нецелесообразным применение простого ленточного тормоза для механизмов поворота и передвижения, когда требуется торможение в двух направлениях движения.При определении давления на шкив тормоза необходимо иметь в виду, что натяжение ленты в разных точках дуги обхвата различно.Ленточные тормоза на нагрев и износ проверяют так же, как и колодочные, по условной величине pv (v — окружная скорость на шкиве, м/с), а среднее давление р равно р = (Sт+S0)/DB.Допускаемые значения pv для ленточных тормозов принимают меньше, чем для колодочных, вследствие худших условий охлаждения. Для стопорных ленточных тормозов pv ≤ 25 МПа•м/с, для спускных pv ≤ 15 МПа•м/с.

Состав: Лебедка(ОВ),Тормоз ленточный(CБ),Тяга тормозная с усилителем(СБ),Управление тормозом(СБ),Деталировка(вал тормозной),Спецификация,ПЗ

Софт: КОМПАС-3D 13

www.vmasshtabe.ru


Смотрите также