CZ298965B6

CZ298965B6 - Zarízení pro zkoušení brzdových komponentu

Info

Publication number: CZ298965B6
Application number: CZ20060260A
Authority: CZ
Inventors: Michálek@Jan
Original assignee: Vysoká škola bánská - Technická univerzita Ostrava
Priority date: 2006-04-24
Filing date: 2006-04-24
Publication date: 2008-03-19
Also published as: CZ2006260A3

Abstract

Brzdové ústrojí (5) je spolu s brzdovým kotoucek (3) nebo s brzdovým bubnem umísteno v uzavíratelnéskríni (15). Brzdové ústrojí (5) obsahuje brzdovýprvek (6) upravený na brzdovém válecku (49) nebo na brzdové celisti spojené s brzdovým váleckem (49). Brzdový válecek (49) je tlakovým potrubím (9) spojen s ovládáním (7) brzdového ústrojí. Ovládání (7) obsahuje postupne za sebou zapojené: zdroj tlakového vzduchu (47), redukcní ventil (46), regulacní ventil (24), spínac (27) ovládání (7) brzdovéhoústrojí, zarízení (45) pro ovládání brzdového válce a brzdový válec (44), který je potrubím (9) spojen s brzdovým ústrojím (5). Brzdový kotouc (3) nebo brzdový buben je spojen s poloosou (34), která je prerušena homokinetickým kloubem (36) a pres spojku (33) spojena s elektromotorem (32), pripojeným pres spínac (26) pohonu ke zdroji proudu (31). Poloosa (34) je dále opatrena setrvacníkem (35) a je na strane protilehlé k elektromotoru (32) opatrena nábojem (37) pro umístení kola (38). V uzavíratelné skríni (15) se dále nachází zarízení (17) prochlazení nebo ohrev, trysky (20) zarízení (19) pro ostrik a ústí (22) odsávacího potrubí (23), které je pres filtr (42) napojeno na vzduchové cerpadlo (43). Zarízení (19) pro ostrik obsahuje zásobník(39) ostrikovací kapaliny, který je pres cerpadlo(25), spojené s napájením (40) cerpadla, spojen prívodní hadicí (41) s tryskami (20). Soucástí zarízení je dále vyhodnocovací jednotka (29), spojená s rídicí jednotkou (28). Na rídicí jednotku (28) jsou napojeny: snímac (8) tlaku, napojený na potrubí (9) nebo na brzdový válecek (49), snímac (10) teploty brzdového kotouce nebo bubnu, snímac (11) teploty brzdového prvku,

Description

Vynález se týká zařízení pro zkoušení brzdových komponentů používaných v oblasti auto a moto techniky.

io Dosavadní stav techniky

Je známo, že se komponenty automobilů zkoušejí přímo na testovacích vozech. Pokud mají být testy provedeny v různých klimatických podmínkách, je nutno tyto testy provádět přímo v místě, ve kterém se požadované podmínky vyskytují, např. zimní podmínky jsou testovány v Norsku,

Finsku, Svédsku nebo v rakouských Alpách, zatímco zkoušky za vyšší teploty jsou prováděny např. v Jihoafrické republice.

Nevýhodou testování brzdového obložení přímo na voze je, že testovací vůz je nutno dopravit do místa, ve kterém se nacházejí požadované klimatické podmínky. Další nevýhodou je, že při testo20 vání přímo na voze není možno provést analýzu částic uvolňovaných při brzdění a není tudíž možno sledovat závislost vlastností těchto částic na standardních podmínkách brzdění.

Podstata vynálezu

Uvedené nevýhody řeší zařízení pro zkoušení brzdových komponentů obsahující pohon brzdového kotouče nebo brzdového bubnu, brzdové zařízení, kde brzdové zařízení je tvořeno brzdovým kotoučem a/nebo brzdovým bubnem, nejméně jedním brzdovým ústrojím, opatřeným ze strany styku s brzdovým kotoučem a/nebo brzdovým bubnem nejméně jedním brzdovým prvkem a ovládáním brzdového ústrojí, jehož podstatou je, že brzdové zařízení obsahuje nejméně jeden snímač tlaku, který je spojen s tlakovým potrubím ovládání brzdového ústrojí a/nebo s brzdovým ústrojím a pohon obsahuje snímač otáček brzdového kotouče nebo brzdového bubnu a/nebo snímač dráhy a/nebo snímač kroutícího momentu, přičemž zařízení dále obsahuje nejméně jeden snímač vybraný ze skupiny: snímač teploty brzdového kotouče nebo brzdového bubnu, snímač teploty brzdového prvku, snímač teploty okolního prostředí, snímač vlhkosti vzduchu. Alternativně je podstatou, že brzdové ústrojí včetně brzdového kotouče nebo brzdového bubnuje umístěno uvnitř uzavíratelné skříně. Dle další alternativy je podstatou, že stěny uzavíratelné skříně jsou opatřeny tepelně izolačním materiálem. Dle další alternativy je podstatou, že uvnitř uzavíratelné skříně se nachází zařízení pro ohřev nebo chlazení vnitřního prostoru uzavíratelné skříně. Dle další alternativy je podstatou, že vnitřní prostor uzavíratelné skříně je napojen na přívod chladného nebo teplého vzduchu. Dle další alternativy obsahuje zařízení dále zvlhčovač vzduchu a/nebo zařízení pro ostřik, jehož trysky jsou s výhodou orientovány protilehle vůči funkční ploše brzdového kotouče nebo brzdového bubnu nebo brzdového prvku. Dle další alternativy je podstatou, že zařízení dle vynálezu dále obsahuje zařízení pro zachycení prachu, kde ústí odsávacího potrubí se nachází v blízkosti styku brzdového prvku s funkční plochou brzdového kotouče nebo brzdového bubnu. Dle další alternativy je podstatou, že nejméně jeden snímač vybraný ze skupiny: snímač tlaku, snímač teploty brzdového kotouče nebo brzdového bubnu, snímač teploty brzdového prvku, snímač teploty okolního prostředí, snímač otáček brzdového kotouče nebo brzdového bubnu, snímač kroutícího momentu a snímač vlhkosti vzduchuje napojen na vyhodnocovací jednotku a dále je nejméně jedno zařízení, vybrané ze skupiny: regulační ventil, čerpadlo, spínač pohonu, spínač ovládání brzdového ústrojí, napojeno na řídicí jednotku, přičemž s výhodou tvoří řídicí jednotka a vyhodnocovací jednotka jeden celek.

Výhodou zařízení pro zkoušení brzdových komponentů dle vynálezu je, že modeluje venkovní podmínky zkoušek brzdových komponentů a že poskytuje možnost odsávání uvolněných pracho-1 CZ 298965 B6 vých částic za účelem provedení jejich rozboru. Standardní podmínky brzdění lze simulovat po dobu dostatečnou k tomu, aby bylo pro analýzu uvolněných částic získáno dostatečné množství částic charakteristických pro dané podmínky. Výsledky rozborů prachových částic lze využít ke zjišťování vhodného materiálu pro konkrétní použití.

Další výhodou zařízení podle vynálezu je, že lze porovnávat účinky jednotlivých druhů brzdových obložení a konstrukčních uspořádání brzd za stejných podmínek, například simulovat sucho, účinky vody, účinky solného postřiku, vliv teploty brzdného kotouče, teploty brzdového obložení, teploty okolního prostředí, rychlost otáčení, hnací moment, brzdový tlak, vlhkost prostředí.

Přehled obrázků na výkresech

Na obrázku 1 je schematicky znázorněno zařízení k testování kotoučových brzd dle příkladu 1, zatímco na obrázku 2 je schematicky znázorněno zařízení k testování bubnových brzd dle příkladu 2.

Příklady provedení vynálezu

Příklad 1

Zařízení podle příkladu 1 je určeno k testování kotoučových brzd. Brzdový kotouč 3 je upevněn na poloose 34, kteráje součástí pohonu i brzdového kotouče 3. Pohon 1 brzdového kotouče 3 je tvořen elektromotorem 32, který je přes spínač 26 pohonu připojen ke zdroji 31 pohonu. Elektro25 motor 32 je spojen s poloosou 34 prostřednictvím spojky 33. K poloose 34 je dále upevněn setrvačník 35, homokinetický kloub 36 a náboj 37. Na náboji 37 je upraveno kolo 38. Brzdový kotouč 3 je součástí brzdového zařízení 2, které je dále tvořeno brzdovým ústrojím 5 a ovládáním 7 brzdového ústrojí. Brzdové ústrojí 5 je tvořeno brzdovým třmenem 48 se dvěma brzdovými válečky 49, doléhajícími prostřednictvím brzdového prvku 6 na třecí plochu brzdového kotouče

3. Brzdové válečky 49 jsou prostřednictvím tlakového potrubí 9 spojeny s ovládáním 7 brzdového ústrojí. Ovládání 7 brzdového ústrojí sestává z brzdového válce 44, který je spojen se zařízením 45 pro ovládání brzdového válce 44, které je přes regulační ventil 24 a přes redukční ventil 46 spojeno se zdrojem 47 tlakového vzduchu. Brzdové ústrojí 5 je spolu s brzdovým kotoučem 3 a s příslušnou částí poloosy 34 umístěno v uzavíratelné skříni 1_5. Stěny uzavíratelné skříně 15 jsou opatřeny tepelně izolačním materiálem 16, přičemž do vnitřního prostoru uzavíratelné skříně J_5 je zaústěn přívod 18 chladicího nebo teplého vzduchu. Ve vnitřním prostoru uzavíratelné skříně 15 se dále nachází zařízení 17 pro chlazení nebo ohřev. Uvnitř uzavíratelné skříně 15 se dále nacházejí trysky 20, které jsou součástí zařízení 19 pro ostřik. Zařízení 19 pro ostřik sestává ze zásobníku 39 ostřikovací kapaliny, který je spojen s čerpadlem 25, napájeným z napájení 40 čerpadla. Čerpadlo 25 je přívodní hadicí 41 spojeno se dvěma tryskami 20. V blízkosti brzdového prvku 6 se uvnitř uzavíratelné skříně 15 nachází ústí 22 odsávacího potrubí, které je součástí zařízení 30 pro zachycení prachu. Zařízení 30 pro zachycení prachu je tvořeno vzduchovým čerpadlem 43 spojeným odsávacím potrubím 23 přes fdtr 42 s ústím 22 odsávacího potrubí 23. Ve volném prostoru uzavíratelné skříně 15 se nachází snímač 12 teploty okolního prostředí a snímač 21 vlhkosti vzduchu. V tělese brzdového kotouče 3 je zabudován snímač 10 teploty brzdového kotouče 3. Mezi brzdový váleček 49 a brzdový prvek 6 je vložen snímač 8 tlaku, přičemž brzdový prvek 6 je dále opatřen snímačem H teploty brzdového prvku 6. Poloosa 34 je opatřena snímačem 14 kroutícího momentu a snímačem 13 otáček. V tlakovém potrubí 9 je umístěn snímač 8 tlaku. Všechny snímače 8, 10, 11, 12, 13, 14 a 21 jsou spojeny s vyhodnocovací jednotkou 29, která je napojena na řídicí jednotku 28.

-2CZ 298965 B6

Příklad 2

Zařízení podle příkladu 2 je určeno k testování bubnových brzd. Brzdový kotouč 4 je upevněn na poloose 34, která je součástí pohonu I brzdového bubnu 4. Pohon 1 brzdového bubnu 4 je tvořen elektromotorem 32, který je přes spínač 26 pohonu připojen ke zdroji 31 pohonu. Elektromotor 32 je spojen s poloosou 34 prostřednictvím spojky 33. K poloose 34 je dále upevněn setrvačník 35, homokinetický kloub 36 a náboj 37. Na náboji 37 je upraveno kolo 38. Brzdový buben 4 je součástí brzdového zařízení 2, které je dále tvořeno brzdovým ústrojím 5 a ovládáním 7 brzdového ústrojí. Brzdové ústrojí 5 je tvořeno brzdovými čelistmi 51, opatřenými brzdovými prvky 6 ío umístěnými protilehle vůči vnitřní stěně brzdového bubnu 4. Brzdové čelisti 4 jsou spojeny s brzdovými válečky 49, které jsou opatřeny snímači 8 tlaku. Brzdové válečky 49 jsou prostřednictvím tlakového potrubí 9 spojeny s ovládáním 7 brzdového ústrojí. Ovládání 7 brzdového ústrojí sestává z brzdového válce 44, který je spojen se zařízením 45 pro ovládání brzdového válce 44, které je přes regulační ventil 24 a přes redukční ventil 46 spojeno se zdrojem 47 tlakového vzduchu. Brzdové ústrojí 5 je spolu s brzdovým bubnem 4 a s příslušnou částí poloosy 34 umístěno v uzavíráte lné skříni 15. Stěny uzavíráte lné skříně 15 jsou opatřeny tepelně izolačním materiálem 16, přičemž do vnitřního prostoru uzavíráte lné skříně 15 je zaústěn přívod 18 chladicího nebo teplého vzduchu. Ve vnitřním prostoru uzavíráte lné skříně 15 se dále nachází zařízení E7 pro chlazení nebo ohřev a zařízení 53 pro zvlhčování vzduchu. Uvnitř uzavíratelné skříně 15 se dále nacházejí trysky 20, které jsou součástí zařízení 1_9 pro ostřik. Zařízení 19 pro ostřik sestává ze zásobníku 39 ostřikovací kapaliny, který je spojen s čerpadlem 25, napájeným z napájení 40 čerpadla. Čerpadlo 25 je přívodní hadicí 41 spojeno s tryskou 20. V blízkosti brzdového prvku 6 se uvnitř uzavíratelné skříně 15 nachází ústí 22 odsávacího potrubí, které je součástí zařízení 30 pro zachycení prachu. Zařízení 30 pro zachycení prachu je tvořeno vzducho25 vým čerpadlem 43 spojeným odsávacím potrubím 23 přes fdtr 42 s ústím 22 odsávacího potrubí 23. Ve volném prostoru uzavíratelné skříně J_5 se nachází snímač 12 teploty okolního prostředí a snímač 21 vlhkosti vzduchu. V tělese brzdového bubnu 4 je zabudován snímač 10 teploty brzdového bubnu 4. Brzdový prvek 6 je opatřen snímačem 11 teploty brzdového prvku 6. Poloosa 34 je opatřena snímačem 14 kroutícího momentu a snímačem 13 otáček. V tlakovém potrubí 9 je umístěn snímač 8 tlaku. Všechny snímače 8, 10, 11, 12, 13, 14 a 21 jsou spojeny s vyhodnocovací jednotkou 29, která je napojena na řídicí jednotku 28.

Dle obou příkladů je kvalita brzdového prvku 6 zjišťována vyhodnocováním spolu souvisejících naměřených parametrů, přičemž volitelnými parametry jsou zejména teplota a vlhkost okolního prostředí, počáteční otáčky brzdového kotouče, přítlačná síla, kterou doléhají brzdové prvky 6 na brzdový kotouč 3 nebo brzdový buben 4 a zda je nebo není brzdový kotouč 3 nebo brzdový buben 4 a zda je nebo není brzdový kotouč 3 nebo brzdový buben 4 ostřikován kapalinou, případně chemické složení ostřikovací kapaliny. Sledovanými parametry jsou zejména kroutící moment, pokles otáček brzdového kotouče 3 nebo brzdového bubnu 4, teplota brzdového kotouče

3 nebo brzdového bubnu 4, teplota brzdového prvku 6 a struktura a množství zachyceného prachu. Kombinací volitelných parametrů lze sledovat kvalitu brzdění a intenzitu opotřebení brzdových prvků za různých podmínek.

Průmyslová využitelnost

Vynálezu je možné též využít k testování brzdových komponentů používaných u statických strojů s rotujícími součástmi, např. výtahů nebo obráběcích strojů.

Claims

PATENTOVÉ NÁROKY

5 1. Zařízení pro zkoušení brzdových komponentů, obsahující pohon (1) brzdového kotouče (3) nebo brzdového bubnu (4), brzdové zařízení (2), kde brzdové zařízení (2) je tvořeno brzdovým kotoučem (3) a/nebo brzdovým bubnem (4), nejméně jedním brzdovým ústrojím (5), opatřeným ze strany styku s brzdovým kotoučem (3) a/nebo brzdovým bubnem (4) nejméně jedním brzdovým prvkem (6) a ovládáním (7) brzdového ústrojí (5), vyznačující se tím, že

10 brzdové zařízení (2) obsahuje nejméně jeden snímač (8) tlaku, který je spojen s tlakovým potrubím (9) ovládání (7) brzdového ústrojí (5) a/nebo s brzdovým ústrojím (5) a pohon (1) obsahuje snímač (13) otáček brzdového kotouče (3) nebo brzdového bubnu (4) a/nebo snímač (52) dráhy a/nebo snímač (14) kroutícího momentu, přičemž zařízení dále obsahuje nejméně jeden snímač vybraný ze skupiny: snímač (10) teploty brzdového kotouče nebo brzdového

15 bubnu, snímač (11) teploty brzdového prvku, snímač (12) teploty okolního prostředí, snímač (21) vlhkosti vzduchu.
2. Zařízení podle nároku 1, vyznačující se tím, že brzdové ústrojí (5) včetně brzdového kotouče (3) nebo brzdového bubnu (4) je umístěno uvnitř uzavíratelné skříně (15).
3. Zařízení podle nároku 2, vyznačující se tím, že stěny uzavíratelné skříně (15) jsou opatřeny tepelně izolačním materiálem (16).
4. Zařízení podle nároku 2, vyznačující se tím, že uvnitř uzavíratelné skříně (15)

25 se nachází zařízení (17) pro ohřev nebo chlazení vnitřního prostoru uzavíratelné skříně (15).
5. Zařízení podle nároku 2, vyznačující se tím, že vnitřní prostor uzavíratelné skříně (15) je napojen na přívod (18) chladného nebo teplého vzduchu.

30
6. Zařízení podle nároku 1, vyznačující se tím, že zařízení dále obsahuje zvlhčovač vzduchu (53) a/nebo zařízení (19) pro ostřik, jehož trysky (20) jsou s výhodou orientovány protilehle vůči funkční ploše brzdového kotouče (3) nebo brzdového bubnu (4) nebo brzdového prvku (6).

35
7. Zařízení podle nároku 1, vyznačující se tím, že zařízení dále obsahuje zařízení (30) pro zachycení prachu, kde ústí (22) odsávacího potrubí (23) se nachází v blízkosti styku brzdového prvku (6) s funkční plochou brzdového kotouče (3) nebo brzdového bubnu (4).
8. Zařízení podle nároku 1, vyznačující se tím, že nejméně jeden snímač vybraný

40 ze skupiny: snímač (8) tlaku, snímač (10) teploty brzdového kotouče (3) nebo brzdového bubnu (4), snímač (11) teploty brzdového prvku, snímač (12) teploty okolního prostředí, snímač (13) otáček brzdového kotouče (3) nebo brzdového bubnu (4), snímač (14) kroutícího momentu, snímač (21) vlhkosti vzduchuje napojen na vyhodnocovací jednotku (29) a dále je nejméně jedno zařízení, vybrané ze skupiny regulační ventil (24), čerpadlo (25), spínač pohonu (26), spínač (27)

45 ovládání brzdového ústrojí (7), napojeno na řídicí jednotku (28), přičemž s výhodou tvoří řídicí jednotka (28) a vyhodnocovací jednotka (29) jeden celek.