CS219890B2 - Brzdový klíč k ovládání brzdy s vnitřními čelistmi - Google Patents

Abstract

Vynález se týká 'brzdového klíče k ovládání brzdy 's vnitřními čelistmi, obsahující brzdový buben a brzdové čelisti, které mohou být rozpírány prostřednictvím brzdového klíče proti vratným pružinám, kde je brzdový klíč tvořen symetrickou rozpěrnou vačkou tvaru S s 'vačkovým hřídelem a konvexními axiálními evolventními pracovními plochami. Podstatou vynálezu je, že evolventy pracovních ploch jsou odvozeny od vzájemně přesazených základních kružnic o stejném průměru.

Description

(54) Brzdový klíč k ovládání brzdy s vnitřními čelistmi

Vynález se týká 'brzdového klíče k ovládání brzdy 's vnitřními čelistmi, obsahující brzdový buben a brzdové čelisti, které mohou být rozpírány prostřednictvím brzdového klíče proti vratným pružinám, kde je brzdový klíč tvořen symetrickou rozpěrnou vačkou tvaru S s 'vačkovým hřídelem a konvexními axiálními evolventními pracovními plochami.

Podstatou vynálezu je, že evolventy pracovních ploch jsou odvozeny od vzájemně přesazených základních kružnic o stejném průměru.

Vynález se týká brzdového klíče k ovládání brzdy s vnitrními čelistmi.

Jak je známo, stávající brzdy s 'vnitřními (čelistmi se skládají z brzdového; bubnu, Ve kterém jsou uloženy brzdové čelisti, které mlohou být rozpírány brzdovým klíčem proti Bíle vratné pružiny. Brzdové čelisti jsou jedním svým koncem kyvné uloženy na čepu štítu brzdy, zatímco jejich druhé konce nesou vždy jednu kladku. Kladky spolupracují s pracovními plochami brzdových klíčů. Na vnějších plochálch brzdových čelistí se předpokládá brzdové obložení. Brzdové klíče bývají zpravidla tvořeny symetrickou rozpěrnou vačkou tvaru S, se kterou je 'spojen vačkový hřídel, který s rozpěrnou vačkou tvoří celek nebo je k ní připevněn. RioZpěrná vačka je opatřená konvexními axiálními evolventními pracovními plochami. Při rozepření brzdových čelistí brzdovým klíčem přiléhají brzdová obložení na vnitřní plochu brzdového bubnu a třením vyvolávají brzdný účinek, který je tím větší, čím je větší síla přenášená brzdovým klíčem. Brzda s vnitřními (čelistmi tohoto typu je popsána například V DT —- AS 1 455 788. Konstantní poměr mezi natočením brzdového klíče a brzdnou silou je základním požadavkem brzdění všeobecně, zvláště pak u vozidlových brzd, kde potom stejný pohyb brzdy způsobí vždy stejný brzdný účinek, takže při jízdě je vyžadováno nepatrné duševní soustředění, což je velmi významné zvláště u výkonných vozidle, jako jsou nákladní automobily a autobusy. Ale této žádoucí stability nebo· úměrnosti nemůže být dosaženo; is Ohledem na provozní vlastnosti brzdového olbložení a jeho protisoučásti. Seřizování odstraňující Vliv opotřebení styčných ploch s cílem dosažení původního poměru mezi brzdnou silou a brzdným momentem se jeví jako nedostačující, neboť se mění nejen rozměry, ale také fyzikální vlastnosti dotýkajících se 'součástí podléhají změnám, které jsou při brzdění vyvolány častým mechanickým a tepelným namáháním.

Cílem vynálezu je odstranit tento nedostatek.

Úlohou vynálezu je vytvořit brzdový klíč, u něhož by bylo možno dosáhnout konstantního· poměru mezi pohybem brizdy a brzdnou silou prostřednictvím brzdového klíče btzdy s vnitřními čelistmi. Při řešení této úlohy se Vyšlo· ze známého; brzdového klíče, který sestává ze symetrické rozpěrné vačky tvaru S s váčkovým hřídelem a z konvexních axiálních evolVentníoh pracovních ploch.

U známých brzdových klíčů tohoto druhu bývají Obě evolventní pracovní plochy odvozeny od jedné společné základní kružnice, jejíž střed leží na Ose vačkového; hřídele. Následkem toho; se při natáčení brzdového klíče nemění ramena, na kterých působí síly na konce brzdových čelistí, takže také neměnné zůstávají i rozpěrné síly. Potom ale na základě již uvedených podkladů nezůstává brZdný účinek konstantní, změna poměru mezi natočením brzdového; klíče a brzdnou silou roste s počtem zabrzdění.

Aby Se tato· změna vyrovnala a tím se mezi pohybem brzdového klíče a brzdným· účinkem vytvořil konstantní poměr, je nutno, aby se měnila rozporná síla v závislosti na natočení brzdového· klíče. Je známo, že této protichůdné závislosti mezi rozpornými 'silami á natočením brzdového· klíče může být dosaženo, když evolventní pracovní plochy rozpěrných vaček nebudou mít jednu společnou základní kružnici, ale naopak budou odvozeny od dvou samostatných základních kružnic vzájemně přesazených. Středy obou těchto základních kružnic leží na Obvodu centrální kružnice, jejíž 'střed leží na ose váčkového hřídele. Středy základních kružnic leží na obvodě centrální kružnice vzájemně proti sobě uvnitř úhlové výseče určené evolventami pracovních ploch. Když se potom Vačkový hřídel pootočí, změní se rameno Síly ták, že se odpovídajícím způsobem změní i rozpěrná síla, čímž se může dosáhnout stálého poměru mezi rozpěrnou silou a pootočením vačkového; hřídele, což prakticky znamená vynálezem předpokládané dosažení přímé brzdové charakteristiky.

Jak bude ještě dále detailně objasněno, mění se délky ramen síly při natáčení rozpěrné vačky ‘zásadně od maxima až po minimum, přičemž ale může existovat určitý počáteční rozsah, ve kterém se budou délky ramen při otáčení vačky zvětšovat. Potom bude uvažované vyrovnání ještě dokonalejší, neboť bere V úvahu rovněž počáteční růst účinnosti brzdění.

Další detaily vynálézu objasňují výkresy, které znázorňují příklad provedení váček podle vynálezu a kde značí obr. 1 řez brzdou ovládanou rozpěrnou vačkou s rozpěrnou vačkou podle vynálezu, obr. 2 perspektivní pohled na rozpěrnou vačku podle vynálezu, obr. 3 schéma, obr. 4 až 6 různé provozní polohy rozpěrné vačky podle vynálezu.

Jak vyplývá z výkresu, ukazuje bbr. 1 brzdový buben 10 a hřídel 12 se štítem 14 brzdy, které jsou uspořádány běžným Způsobem. Štít 14 brzdy nese dvě navzájem proti sobě ležící brzdové čelisti 16, 18 tvaru půlměsíce, které jsou jedním svým koncem otočně uloženy na (čepu 20, resp. 22. Opačné konče brzdových čelistí 16, resp. 18 nesou kladky 24, resp. 26, které j'sou uloženy známým, a proto na výkrese neuvedeným způsobem. Brzdové (čelisti 16, resp. 18 jsou opatřeny brzdovým obložením 28, resp. 30, kterým přiléhají na válcovou vnitřní plochu brzdového bubnu 10, zatímco; Se kladky 24, resp. 26 pohybují pto; rozpěrné vačce 32, prostřednictvím které mohou být rozpírány obvyklým způsobem proti tažným pružinám. K vůli přehlednosti nejsou tyto tažné pružiny na výkrese uvedeny.

Detaily rozpěrné váčky 32 vyplývají z obr. 2. Rozpěrná vačka 32 má v axiálním směru prodloužený vačkový hřídel 34 s podélnou osou Z. Vačkový hřídel 34 nese dvě příčná ohnutá páková ramena 36, 38, uspořádaná vzájemně obráceně, a opatřená konvexními axiálními pracovními plochami 40, resp. 42 tvaru evolventy, přičemž irivoluty nebo evůlventy pracovních ploch 40, resp. 42 jsou označeny II, 12. Pracovní plochy 40, 42 určují úhlový rozsah alfa Vzhledem k podélné ose Z mezi první mezní čarou AI a druhou mezní čarou A2. Mezní čáry AI, A2 procházejí na jedné straně podélnou osou Z v místě středu C a na druhé straně počátečním, resp. koncovým hodem eivolvent II, 12, jak bude ječte dále ukázáno.

Podle vynálezu jsou evolventy II, 12 shodné, ale jsou přiřazeny ke dvěma základním kružnicím El, resp. B2, jejichž středy Cl, C2 leží proti Sobě na obvodě jedné centrální kružnice B, kterážto je soustředná se 'středem C a podélnou osou Z.

Středy Cl, C2 určují řídicí čáru Ac, která spolu s první mezní čárou AI uzavírá řídicí úsel ac a prochází uvnitř úhlového· rozsahu a podélnou osou Z. Řídicí úhel ac je nejméně tak Velký jak'o· referenční úhel ar, který je uzavřen mezní čárou AI a referenční čárou Ar. Referenční čára Ar prochází rovněž středem C a také středem křivosti C3 evolventy II, jemuž je přiřazen průsečík uvedené evolventy s první mázni čárou AI,

Z obr. 3 vyplývá význam provedení rozpěrné vačky podle vynálezu. V grafu je znázorněna závislost brzdného momentu M na počtu N brzdění. Brzdný moment M nové brzdy nebo nového· obložení vykazuje počáteční hodnotu Mo. Brzdný moment při prvních brzděních zpravidla vzrůstá až do úplného 'vzájemného· přizpůsobení styčných ploch mezi brzdovým obložením a brzdovým bubnem, Tato· doba záběhu trvá tak dlouho, až je po počtu NI brzdění dosaženo maximální hodnoty Mroax brzdného momentu. Tento růst brzdného· momentu může být jen tehdy vyrovnán, když bude rameno rozpěrné síly •delší, protože se potom rozpěrné síly při konstantním brzdném momentu 'vhodně zmenšují. Při dalších brzděních až přes NI se brzdný moment kontinuálně zmenšuje až do dosažení minimální hodnoty Mmin brzdného momentu při počtu N2 brzdění. Pro vyrovnání takového· úbytku se musí opět zmenšovat rameno síly, přičemž se síla sama zvětšuje a brzdný moment zůstává nezměněn.

Na obr. 4 až 6 je vysvětlena geometrie různých 'vzájemných poloh rozpěrné vačky a kladek přenášejících síly.

Jak je známo, každý bod evolventy je přiřazen jedndmu středu křivosti, který leží z jeho· strany na obvodě přiřazené základní kružnice, ze které je evolventa odvozena. Střed křivosti určuje s odpovídajícím bodem evolventy poloměr křivosti. Poloměr křivosti leží tangenciálně na Obvodě základní kružnice. Na znázorněném příkladu projedení je odvozena evolventa II od základní kružnice Bl á evolventa 12 od základní kružnice B2. Jejich středy Cl, resp. C2 leží na obvodě centrální kružnice D 'vzájemně proti sobě.

Na obr. 4 je Znázorněna vzájemná výchozí poloha rozpěrné vačky a kladek. Jak je Zřejmé, procházejí mezní čáry AI, A2 středem C, jakož i prvním bodem PÍ a posledním bodem U2 evolventy II, To platí i pro· evolventu 12. Výchozímu bodu PÍ evolventy II je přiřazen střed křivosti C3, který leží na obvodu základní kružnice Bl. Stejným způsobem je koncOvému bodu P2 evolventy II přiřazen střed křivosti C4, rovněž ležící na základní kružnic Bl.

Dále je zřejmé, že 'středy Cl, resp. C2 základních 'kružnic Bl, resp. B2 určují řídicí čáru Ac, která prochází středem C 'a protíná diametrálně obě základní kružnice Bl, B2. Řídicí čára Ac uzavírá s první mezní čárou AI řídicí úhel ac. Na druhé straně určuje střed C a střed křivosti C3 referenční čáru Ar, která uzavírá 's první mezní čárou AI referenční úhel ar. Jak je patrné, je u Znázorněného příkladu provedení řídicí úhel ac větší než referenční úhel ar. Těmito· vzájemnými rozměrovými vztahy je zajištěno, že při otáčení rozpěrné 'vačky kolem své podélné osy Z (podle obrázku 2] ve smyslu pohybu hodinových ručiček se ramena rozpěrné sily nejprve zvětšují, čímž se vlastní rozpěrné síly přechodně zmenšují, takže se dosáhne brzdného momentu, jak to již bylo vysvětleno pomocí schématu na obr. 3.

Ve znázorněné počáteční poloze (obr. 4) •se stýká konvexní pracoivní plocha 40 tvaru evolventy (obr. 2) s kladkou 26 v axiální přímce, která prochází bodem Pl. Rozpěrná síla, která v tomto bodě půsdbí na . kladku 26, prochází středem křivosti C3 a její hodnota závisí na vzdálenosti poloměru křivosti C3 — Pl od středu C,. přičemž C3 — C představuje rameno rozpěrné síly, které je přiraženo hodu Pl evolventy a je 'označeno· r_o.

Když se bude rozpěrná vačka otáčet ve vztahu k obrázku ve smyslu pohybu hodinových ručiček, bude se délka ramene rozpěrné síly zvětšovat, až řídicí přímka A zaujme takovou polohu, ve které pákové rameno· 36, resp. 38 přijde do styku s kladkami 24, resp. 26 bodem P3, resp. P4 evolventy II, resp. 12, jiak je to znázorněno na obr. 5. Potom jsou ramena rozpěrné síly tvořena vzdáleností mezi středem C a středem 'křivosti CS, resp. C6, a 'jsou označena. r_max. Ramena rozpěrné síly tedy neprocházejí jen středem C, ale také středy Cl, C2 základních kružnic Bl, resp. B2 po· přímce, na níž leží v zákrytu průměry těchto kružnic.

Při dalším otáčení rozpěrné vačky 32 v dosavadním smyslu bude nakonec dosaženo 'vzájemné polohy .rdzpěrné vačky 32 a kladek 24, 26· uvedené na obr. 6'. V této· poloze se dotýká evolventa II obvodu kladky 26 'v hodě P2 evolventy. Rozpěrná síla působí na rameni r_min. Obdobné poměry platí pro· pákové rameno 38 a kladku 24.

219

Jak je patrné, ramena razpěrných sil se mění tak, že při otáčení rozpěrné vačky 32 z výchozí úhlové polohy podle obr. 4 přes mezipolohu podle obr. 5 do· konečné úhlové polohy podle obr. 6 zpočátku narůstají a zvětšují se iz hodnoty r₀ až do· největší hodnoty r_max, potom se zmenšují až do hodnoty r_min. Tuto změnu je názorně vidět z toho, že s výjimkou protilehlých poloh ipodle obr. 5 leží ramena rolzpěrných sil na sečnách základních kružnic Bl, B2 a tím jsou tedy nutně kratší než v poloze podle obr. 5, kde ramena sil splývají s průměry základních kružnic.

Při návrhu rozpěrné vačky podle vynálezu bude nejdříve vyšetřena závislost Μ, N bubnové brzdy zvoleného· typu s obvyklou rozpěrnou vačkou. Potom úsečka největší hodnbty M_max přiřazená počtu NI brzdění tvoří základnu nebo základní polohu pro výběr různých úhlů ac a ar, jejichž hodnoty budou ležet účelně v následujících uvedených rozsazích.

890 a(c — ar = 15° až 35° a = 9° až 12'0° ac = 60° až 90°.

Průměr centrální kružnice D bude účelně činit

D = 2 až 10 mm .

Jak je patrné, liší se rozpěrná vačka podle vynálezu od obvyklé vačky pouze geometrií svých evolventních ploch, takže i pres dosažený pokrok zůstávají její pořizovací náklady prakticky stejné.

Výše uvedeným výkladem byl objasněn vynález na základě rozpěrné vačky, kde jsou změny brzdného momentu vyrovnány také V rozsahu mezi NO a NI. Když jsou ale požadavky mírnější nebo to vyžaduje způsob výroby, může vyrovnání v takovémto počátečním rozsahu také odpadnout. Potom je ac rovna ar.

Claims (3)

1. pRedmEt

   1. Brzdový klíč k ovládání brzdy s vnitřními čelistmi, obsahující brzdový buben a brzdové čelisti, které mohou být rozpírány prostřednictvím brzdového klíče proti vratným pružinám, kde je brzdový klíč tvořen symetrickou rozpěrnou vačkou tvaru S s vačkovým hřídelem a konvexními axiálními evolventními pracovními plochami, vyznačený tím, že evolventy (II, 12) pracovních ploch (40, 42) jsou odvozeny od vzájemně přesazených základních kružnic (Bl, B2) o stejném průměru.
2. 2. Brzdový klíč podle bodu 1, vyznačený tím, že evolventy (II, 12) uzavírají každá jeden úhloivý rozsah (a) mezi první mezní přímkou (AI) a druhou mezní přímkou (A2), které obě procházejí středem (C) centrální kružnice (D) ležícím na ose (Z) vačkového vynalezu hřídele (34), přičemž vzájemně proti sobě na průměru centrální kružnice (D) ležící dva body tvoří středy (Cl, C2) základních kružnic (Bl, B2) a určují řídicí přímku (Ac) danou úhlovým rozsahem (a) určeným evolventami (II, 12), zatímco řídicí přímka (Ac) tvoří s první mezní přímkou (AI) řídicí úhel (ac), a bodům (Pl) ležícím na první mezní přímce (AI) příslušejí středy křivosti (C3) evolvent (II, 12), které určují referenční přímku (Ar) svírající s první mezní přímkou (AI) referenční úhel (ar), který je maximálně tak velký jako· řídicí úhel (ac).
3. 3. Brzdový klíč podle bodu 2, vyznačený tím, že řídicí úhel (ac) je větší, než referenční úhel (ar).