Патент на изобретение №2383794

(54) ЛЕНТОЧНЫЙ ТОРМОЗ

(57) Реферат:

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.

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.

РИСУНКИ