Ленточный тормоз-измеритель

Ленточный тормоз-измеритель

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСА НИ Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик,@ ф Фф@., Зависимое от авт. свидетельства №

Кл. 47с, 17о>

42k, 10

Заявлено 18.11.1964 (№ 883650/25-28) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 21.ИФ.1965. Бюллетень М 15

Дата опубликования описания 2.IX.1965

МПК Г 06d

G Olt

У ДК 621 — 592 113;531.

4(088,8) Государственный комитет по делам изобретений и открытий СССР

Автор изобретения

И. M. лованов

Заявитель

ЛЕНТОЧНЫЙ ТОРМОЗ-ИЗМЕРИТЕЛЬ

Известны ленточные тормоза дифференциального типа, выполненные в виде тормозного барабана с обхватывающей его гибкой лентой, ветви которой связаны с рычажной системой, имеющей неподвижную точку качания, расположенную между ветвями.

Расчеты этих тормозов обычно основываются на уравнении Эйлера для гибкой нити, огибающей цилиндр: где Si u S — натяжения концов пити; е — основание натуральных логарифмов;

p — коэффициент трения нити о поверхность цилиндра; а — угол обхвата цилиндра нитью.

Это уравнение выведено для гибкой нерастяжимой и невесомой нити, скользящей по неподвижному цилиндру, при условии, что коэффициент трения нити о поверхность цилиндра постоянен по всей дуге оохвата.

Тормозные ленты во многом отличаются от гибкой нити. В ленточных тормозах коэффициент трения тормозной ленты о барабан непостоянен по дуге обхвата (Iiф const). По этим причинам расчеты ленточных тормозов по уравнению Эйлера Hp. обеспечивают необходимой точности и требуют в каждом конПодписная группа № 201 кретном случае практн каской корректировки.

Степень точности расчета .по уравнению (1) зависит от достоверности выбранного значения коэффициента трения и, под которым следует понимать некоторый условный, приведенны: коэффициент трения по всей дуге обхвата, у штывающнй также н степень несоответствия тормозной ленты ндеальной гибкой нити, Итак, прн расчете ленточных тормозов «оэффициснт трения должен выбираться таким, чтобы отнгшение натяжений концов идеальной гибкой нити, подсчитанное по уравнению (1), было равно действительному отношению натяжений концов тормозной ленты ленточного тормоза, имеющего одинаковый с гибкой ннтгно угол обхвата.

Прн опытно-конструкторских работах приведенный коэффициент трения ленточного тор20 мсза обычно определяют на основании эксперимснтальных данных. Основная трудность подготовки эксперимента заключается в обеспечении возможности замера крутящего (тормозно.о) момента на тормозном барабане.

25 Предлагаемый ле".òo÷ïi",i"i тормоз-измеритель дифференциального типа, содержащий тормозной барабан и обхватывающую его гибкую ленту, ветви которой связаны с рычажной системой, имеющей неподвижную точЗО ку качания, расположенную между ветвями, 173551 отличается тем, что рычажная система тормоза-измерителя имеет нагрузочный рычаг, связанный со сбегающей ветвью гибкой ленты и шарнирно связанный с одним плечом качающегося двуплечего рычага, другое плечо которого связано с набегающей ветвью гибкой ленты и снабжено неподвижно установленными ограничителями угла его поворота. Такая конструкция тормоза позволяет определять приведенный коэффициент трения и тормоз- 10

kioII момент как самостоятельные величины без необходимости замера крутящего мо.;аента HB тормозном барабане. Кроме того, в ленточном тормозе-измерителе в качестве сгранпчителя поворота его двуплечсго рычага может быть 15 использован маятниковый груз, стержень которого жестко закреплен ь средней части двуплечего рычага.

На фиг. 1 изображена принципиальная схема тормоза; на фиг. 2 — схема действующих 20 усилий, возникающих в рычажной системе; на фиг. 3 — схема тормоза, снабженного маятниковым ограничителем поворота рычага.

Сбегающий конец тормозной ленты через шарнир присоединен к рычагу 1 (фиг. 1), на- 25 бегающий — к рычагу 2. Рычаги соединены между собой посредством шарнира 8. Рычаг 2 имеет неподвижную ось 4 качания. Ограничители 5 ограничивают угол поворота рычага 2.

Если приложить к рычагу 1 на расстоянии 30 х ст точки присоединения сбегающего конца тормозной ленты силу Q, тогда схема сил, действующих на рычаги 1 и 2 с учетом их веса, при вращающемся тормозном барабане может быть представлена так, как на фиг. 2. 35

Запишем условия равновесия рычага 1.

N+ Gl+ Q — S — — О;

N ° с — G l — Q ° х=О.

При совместном решении двух уравнений 40 получим

q x0+ Gill

e>" "=—

b а (6) q (x<>+ с) + 6, (1, + с) NQ +G 1 х 11 . с с. (2) х+с 1, 1-с (3) 45 с с

Из условия равновесия рычага 2 находим

S а — G l » »вЂ” N b =0.

С целью упрощения расчетной формулы, для определения приведенного коэффициента трения по данным эксперимента можно принять, что рычаг 2 при отсутствии внешней .нагрузки уравновешен относительно своей оси 55 качания. Принимая / — — О и учитывая уравнение (2), из последнего уравнения находим Чт R (2 1)

Гхо (b — а) — а с а с

1, (b — а) — а с т а с (4)

S. b

Q . х+6,1, Определим необходимые соотношения плеч о5 гычагов 1 и 2 (фиг. 1) тормозной системы, S> (Q x +- Gi . 1 ).

b а с

Решая уравнения (3) и (4), получим

S, а Q(х+с)+6д(1, +с) 4

Из равенства (5) следует, что, назначая плечо х приложения силы Q, устанавливают соотношение между натяжениями S< и $> концов тормозной ленты, Тормозная система (лепта — рычаг 1 — рычаг 2) будет находиться в равновесии только в том случае, если это отношение равно действительному отношению натяжений концов тормозной ленты тормоза.

В противном случае рычаг 2 будет поворачиваться относительно своей оси качания до упора в верхний или нижний ограничитель.

Упор в верхний ограничитель произойдет в том случае, когда отношение натяжений, устанавливаемое уравнением (5), меньше действительпого, т. е. если действительное натяжение S д, соответствующее заданному уравнением (3) натяжению Sq, будет больше натяжения, определяемого уравнением (4), Упор в нижний ограничитель произойдет при обратных условиях.

Пусть тормозная система находится в равновесии при х = хо. Тогда упор в верхний ограничитель будет происходить при х (хо, в нижний — при х) хс.

Поскольку расчет действительных натяжений концов тормозной ленты производят по уравнению (1), то очевидно, что отношение натяжений, устанавливаемое уравнением (5) при х=х>, должно удовлетворять уравнению (1), в котором есть приведенный коэффициент трения.

Решая уравнения (1) и (5) при х =- хс, находят

Уравнение (6) является расчетным для определения приведенного коэффициента трения в ленточном тормозе с помощью описываемого тормоза-измерителя.

Из изложенного следует, что методика определения приведенного коэффициента трения с помощью тормоза-измерителя, представленного на фиг, 1, заключается в нахождении плсча х = хс приложения заданной силы Q, r;pv„котором тормозная система находится в равновесии, в определении из уравнения (6) приведенного коэффициента трения p..

Тормозной момент определится уравнением где Л вЂ” радиус тормозного барабана.

Учитывая уравнения (3) и (4) при условии х = хс, получим

173551 для чего решим уравнение (б) относительно

X0 °

Q . с e "" — Gl /, — --е " — с e " х,—— . (7) — -г- е "

Представленная на фиг. 1 схема может быть конструктивно осуществлена при условии (8) Y>) хО ) х! где х, и х2 — сoîòâåòñòâåííî минимальное и максимальное положительные допустимые значения х, выбранные из конструктивных сообрагкений, Решая совместно уравнения (7) и (8), находим (О +Ы

Q. х,+6г. ll

) 1+ (Q+ Gl) Ерл (9)

Q " 2+ 61 с1 .) Выражение (9) определяет необходимое соотношение плеч рычагов тормозной системы для заданного интервала изменения величин

1ги Я.

Ленточный тормоз-измеритель удобен в тех случаях, когда коэффициент трения в процессе иопытаний остается более или менее постоянным. Заданное натяжение Sl сбегающего конца тормозной ленты в этом тормозе, как это следует из уравнений (3) и (6), должно осуществляться путем практического подбора силы Q и плеча хо, что не всегда удобно, хотя и не представляет больших затруднений. Поэтому в тех случаях, когда небходимо фиксировать динамику изменения приведенного коэффициента трения и тормозного момента при заданном натяжении, схему на фиг. 1 рационально изменить так, как это представлено на ф-. 3.

В этой схеме функции ограничителей поворота рычага 2 выполняет груз 6, жестко связанный с этим рычагом. Плечо l приложения силы Q задано, а следовательно, на основании уравнения (3) задано и натяжение Sl сбегающего конца тормозной ленты:

/+с + /г+с с

С (10) Приведенный коэффициент трения и тормозной момент определяются на основе замера возвратного момента, создаваемого грузом при повороте рычага 2 относительно его оси качания. Возвратный момент определяется плечом h отклонения груза G от вертикали.

Пусть плечо .приложения силы Q удовлетворяет условию l) хо. Тогда отношение натяжений концов тормозной ленты, устанавливаемое уравнением (5) при х = l, будет больше действительного и рычаг 2 повернется на некоторый угол против часовой стрелки, отклонив груз вппаво от вертикали. Условие равноьесия рычага 2 можно записать так: (2 52д) и = 6 /г> (11) где 5 — натяжение набегающего конца тормозной лепты, обеспечиваемое выбранным отношением плеч рычагов 1 и 2 и определяемое по уравнению (4):

S, = - (Q /+6, /,); (12) 10

S2o — действительное натяжение набегающего конца ленты, определяемое по уравнениям (1) и (10), 15

j l+ с, .l>+c l

Q — + Gl,e . (13) с с

" 1 1т = R (2д 1) °

Учитывая уравнения (10), (13) и (14), получаем т=Р. (С (& — а) — а с+ а с

+ 6 11. (15) а.с а

В тех случаях, когда l < хо, груз 6 будет отклоняться от вертикали влево и плечо /г в уравнениях (14) и (15) будет отрицательным (/г < О), Уравнения (14) и (15) являются расчетными для определения приведенного коэффициента трения и тормозного момента в тормозе-измерителе, представленном на фи",. 3.

Методика определения этих величин заключается в замере плеча h отклонения груза 6 от вертикали и последующем подсчете их по уравнениям (14) и (15).

45 Поворот рычага 2 относительно оси его качания ухудшает прилеганпе тормозных колодок к барабану и изменяет плечи приложения сил к рычагам. С целью уменьшения угла этого поворота необходимо плечо приложения

50 силы Q lв3bы бo иtрPа тTь тTа кK, чтобы для среднего сжидаемого значения р удовлетворялось уcловие / = х . При этом h = О.

55 Предмет изобретения

1. Ленточный тормоз-измеритель дифференциального типа, содержащий тормозной барабан и обхватывающую его гибкую лепту, 60 ветви которой связаны с рычажной системой, имеющей неподвижную точку качания, расположенную между ветвями, отлгчающийся тем, что, с целью обеспечения возможности определения приведенного коэффициента тре65 ния и тормозного момента как самостоятельПодставляя уравнения (12) и (13) в уравнение (11), находим, го

8 АЯ ь (Q l tal. ll) — 6 /г с

И (Q (l + С) +0 (!l+ С) Тормозной момент определяют по уравнен":þ

173551 ных величин без необходимости замера крутящего момента на тормозном барабане, рычажная система тормоза-измерителя содержит нагрузочный рычаг, связанный со сбегающей ветвью гибкой ленты и шарнирно связанный с одним плечом качающегося двуплечего рычага, другое плечо которого связано с набегающей ветвью гибкой ленты и снабжено неподвнжно установленными ограничителями угла его поворота.

2. Тормоз-измеритель по и. 1, отличающийся тем, что, в нем в качестве ограничителя по5 ворота его двуплечего рычага использован маятниковый груз, стержень которого жестко закрсплен в средней части двуплечего рычага. с

t- )

1 г! . /

1-- — .. < 1

2 1

Ч г Нгг. 1

5 // 5 1 С !

l — .б С вЂ” — Y— ,/ гг г !,! — (1- г,-

Cz .Ч С Риг 3

Заказ 2194/9 Тираж 2000 Формат бум. 60><90 >

ЦНИИПИ Государственного комитета по делам изобретений и открытий СССР

Москва, Центр, пр. Серова, д. 4

Типография, пр. Сапунова, д. 2

Составитель В. Снежко

Редактор Л. М. Жаворонкова Техред Л. К. Ткаченко Корректор О. Б. Тгорина