RU2116241C1

RU2116241C1 - Method of assembling load thrust disk brake

Info

Publication number: RU2116241C1
Application number: RU96114352A
Authority: RU
Inventors: А.А. Шмалько; В.А. Штыков
Original assignee: Государственный космический научно-производственный центр им.М.В.Хруничева
Priority date: 1996-07-10
Filing date: 1996-07-10
Publication date: 1998-07-27

Abstract

FIELD: mechanical engineering. SUBSTANCE: unit is assembled of driving and driven brake disks and ratchet wheel. Size of ring contact surfaces of ratchet wheel is selected to provide brake margin greater than or smaller than optimum value. Then ratchet wheel is finished in mean radial size of ring contact surfaces to value determined by means of auxiliary ratchet wheel. Final assembling of load thrust disk brake is carried out by installing ratchet wheel with pawls for movement relative to shaft between driving and driven brake disks and fixing the wheel by adjusting nuts. EFFECT: provision of optimum brake margin coefficient. 3 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к грузоподъемным механизмам, а именно к грузоупорным тормозам. The invention relates to hoisting mechanisms, namely, load-holding brakes.

Известен способ сборки грузоупорного тормоза по а. с. СССР 260140, кл. B 66 D 3/01, 1967, включающий установку храпового колеса с собачками между ведомым и ведущим дисками. Недостатком этого способа является отсутствие действий, направленных на достижение оптимального коэффициента торможения. A known method of assembling a load brake according to a. from. USSR 260140, class B 66 D 3/01, 1967, including the installation of a ratchet wheel with pawls between the driven and drive disks. The disadvantage of this method is the lack of actions aimed at achieving the optimal braking coefficient.

Наиболее близким к заявляемому является способ сборки дискового грузоупорного тормоза (Александров М.П. "Тормоза подъемнотранспортных машин", Москва, Машгиз, 1958, с. 153 - 158, рис. 104), заключающийся в том, что храповое колесо с собачками устанавливают подвижно на валу между ведомым тормозным диском, жестко закрепленным на валу, и ведущим тормозным диском, соединенным с валом при помощи винтовой передачи, при этом радиальные размеры кольцевых контактных поверхностей, выполненных на торцах храпового колеса, и материалы для изготовления дисков и храпового колеса выбирают с учетом величины запаса торможения. Недостатком этого способа является сугубо расчетное определение коэффициента запаса торможения и невозможность контроля его фактической величины. Closest to the claimed is a method of assembling a disc load brake (Alexandrov MP "Brakes of hoisting vehicles", Moscow, Mashgiz, 1958, pp. 153 - 158, Fig. 104), which consists in the fact that the ratchet wheel with the dogs set movably on the shaft between the driven brake disk, rigidly fixed to the shaft, and the master brake disk connected to the shaft by a screw drive, while the radial dimensions of the annular contact surfaces made on the ends of the ratchet wheel, and materials for manufacturing the disks and x the rape wheel is selected taking into account the magnitude of the margin of braking. The disadvantage of this method is the purely calculated determination of the safety factor of braking and the inability to control its actual value.

Предложенное изобретение направлено на обеспечение возможности достижения оптимального коэффициента запаса торможения. The proposed invention is aimed at providing the ability to achieve the optimal safety factor of braking.

Решение поставленной задачи достигается тем, что храповое колесо с собачками устанавливают подвижно на валу между ведомым тормозным диском, жестко закрепленным на валу, и ведущим тормозным диском, соединенным с валом при помощи винтовой передачи, при этом радиальные размеры кольцевых контактных поверхностей, выполненных на торцах храпового колеса, и материалы для изготовления дисков и храпового колеса выбирают с учетом величины запаса торможения. The solution to this problem is achieved by the fact that the ratchet wheel with the dogs is mounted movably on the shaft between the driven brake disc, rigidly fixed to the shaft, and the leading brake disc connected to the shaft by means of a screw drive, while the radial dimensions of the annular contact surfaces made at the ends of the ratchet wheels, and materials for the manufacture of disks and ratchet wheels are selected taking into account the magnitude of the braking margin.

Согласно предлагаемому изобретению, предварительно собирают узел из ведущего, ведомого тормозных дисков и вспомогательного храпового колеса, изготовленного из материала, обеспечивающего в контакте с дисками, коэффициент трения меньший коэффициента трения храпового колеса на величину оптимального запаса торможения, при этом для изготовления тормозных дисков и храпового колеса используют материалы и размеры кольцевых контактных поверхностей храпового колеса из условия обеспечения запаса торможения, заведомо отличающегося от оптимального, нагружают внешним моментом и определяют наличие эффекта самоторможения, последовательно дорабатывают вспомогательное храповое колесо по среднерадиальному размеру кольцевых контактных поверхностей до величины, обеспечивающей граничное самоторможение, дорабатывают храповое колесо по среднерадиальному размеру кольцевых контактных поверхностей до величины, определенной с помощью вспомогательного храпового колеса. According to the invention, a unit is pre-assembled from a driving, driven brake discs and an auxiliary ratchet made of a material providing in contact with the disks, the friction coefficient is less than the coefficient of friction of the ratchet wheel by the optimal braking margin, while for the manufacture of brake discs and ratchet wheels use the materials and dimensions of the annular contact surfaces of the ratchet wheel from the condition of providing a margin of braking, obviously different from the optimum Linen is loaded with an external moment and the presence of the self-braking effect is determined, the auxiliary ratchet wheel is successively modified according to the average radial size of the annular contact surfaces to a value providing boundary self-braking, the ratchet wheel is modified on the average radial size of the ring contact surfaces to the value determined using the auxiliary ratchet wheel.

Вариант осуществления изобретения заключается в том, что для изготовления тормозных дисков и храпового колеса используют материалы и размеры кольцевых контактных поверхностей храпового колеса из условия обеспечения запаса торможения заведомо большего оптимального, последовательно дорабатывают вспомогательное храповое колесо по наружному диаметру кольцевых контактных поверхностей до величины, обеспечивающей появление проскользывания, дорабатывают храповое колесо по наружному диаметру кольцевых контактных поверхностей до величины, определенной с помощью вспомогательного храпового колеса. An embodiment of the invention consists in the fact that the materials and dimensions of the annular contact surfaces of the ratchet wheel are used for the manufacture of brake discs and ratchet wheels in order to ensure a braking margin of obviously greater optimum, the auxiliary ratchet wheel along the outer diameter of the annular contact surfaces is subsequently modified to a value that allows slipping finalize the ratchet wheel on the outer diameter of the annular contact surfaces to values us determined with the help of the auxiliary ratchet wheel.

Другой вариант осуществления изобретения состоит в том, что для изготовления тормозных дисков и храпового колеса используют материалы и размеры кольцевых контактных поверхностей храпового колеса из условия обеспечения запаса торможения заведомо меньшего оптимального, последовательно дорабатывают вспомогательное храповое колесо по внутреннему диаметру кольцевых контактных поверхностей до величины, обеспечивающей появление торможения, дорабатывают храповое колесо по внутреннему диаметру кольцевых контактных поверхностей до величины, определенной с помощью вспомогательного храпового колеса. Another embodiment of the invention is that the materials and dimensions of the annular contact surfaces of the ratchet wheel are used for the manufacture of brake discs and ratchet wheels to ensure that the braking margin is obviously less than optimal, the auxiliary ratchet wheel along the inner diameter of the annular contact surfaces is subsequently modified to a value that ensures the appearance of braking, modify the ratchet wheel along the inner diameter of the annular contact surfaces to rank determined using the auxiliary ratchet wheel.

На фиг. 1 представлен общий вид устройства для осуществления предложенного способа; на фиг. 2 - сечение А-А фиг. 1; на фиг. 3 - вспомогательное храповое колесо. In FIG. 1 shows a General view of a device for implementing the proposed method; in FIG. 2 is a section AA of FIG. one; in FIG. 3 - auxiliary ratchet wheel.

Дисковый грузоупорный тормоз (фиг. 1) содержит ведомый тормозной диск 1, выполненный за одно целое с валом 2, ведущий тормозной диск 3, соединенный с валом 2 винтовой передачей 4, храповое колесо 5, взаимодействующее с собачками 6, установленное подвижно относительно вала 2, регулировочные гайки 7 и 8. На торцевых поверхностях храпового колеса 5 выполнены кольцевые контактные поверхности 9 из фрикционного материала. Подпружиненные собачки 6 установлены в корпусе 10 посредством штифтов 11 (фиг. 2). Ступица ведущего диска 3 снабжена шлицами 12 для передачи крутящего момента. Вал с дисками 1, 3 и храповым колесом 5 установлен в корпусе 10 на подшипнике 13. Для обеспечения сборки тормоза предложенным способом используется вспомогательное (технологическое) храповое колесо 14. Оно выполнено из фрикционного материала и имеет на торцах кольцевые контактные поверхности 15, а на периферии - отверстие 16. Disk load brake (Fig. 1) contains a driven brake disk 1, made in one piece with the shaft 2, the leading brake disk 3, connected to the shaft 2 by a screw drive 4, a ratchet wheel 5, interacting with the dogs 6, mounted movably relative to the shaft 2, adjusting nuts 7 and 8. On the end surfaces of the ratchet wheel 5, annular contact surfaces 9 of friction material are made. Spring-loaded dogs 6 are installed in the housing 10 by means of pins 11 (Fig. 2). The hub of the drive disk 3 is provided with slots 12 for transmitting torque. A shaft with discs 1, 3 and a ratchet wheel 5 is installed in the housing 10 on the bearing 13. To ensure the assembly of the brake by the proposed method, an auxiliary (technological) ratchet wheel 14 is used. It is made of friction material and has ring contact surfaces 15 at the ends, and on the periphery - hole 16.

Важным моментом в процессе сборки тормоза является предварительный выбор материалов для изготовления дисков 1 и 3, храпового колеса 5, вспомогательного колеса 14 и среднерадиальных размеров кольцевых контактных поверхностей 9 храпового колеса 5, которые определяются как среднеарифметическая величина между наружным и внутренним диаметрами этих поверхностей. An important point in the assembly process of the brake is the preliminary selection of materials for the manufacture of discs 1 and 3, ratchet wheel 5, auxiliary wheel 14 and the average radial dimensions of the annular contact surfaces 9 of the ratchet wheel 5, which are defined as the arithmetic mean value between the outer and inner diameters of these surfaces.

Оптимальный коэффициент запаса торможения для грузоупорного тормоза составляет величину 1,2. Увеличение запаса торможения сверх этого значения вызывает толчки при замыкании и размыкании тормоза, приводящие к появлению значительных динамических нагрузок элементов механизмов, связанных с тормозом. The optimum braking margin for a load holding brake is 1.2. An increase in the margin of braking in excess of this value causes shocks during the closing and opening of the brake, leading to the appearance of significant dynamic loads of the elements of mechanisms associated with the brake.

Согласно предлагаемому способу, выбор материалов для изготовления тормозных дисков 1 и 3, храпового колеса 5 производят на условия обеспечения запаса торможения, заведомо отличающегося от оптимального. According to the proposed method, the choice of materials for the manufacture of brake discs 1 and 3, the ratchet wheel 5 is made on the conditions of providing a margin of braking, obviously different from the optimum.

Материал для изготовления вспомогательного храпового колеса 14 подбирают таким образом, чтобы он обеспечивал в контакте с тормозными дисками 1 и 3 коэффициент трения меньший, чем коэффициент трения храпового колеса 5 на величину оптимального запаса торможения. The material for manufacturing the auxiliary ratchet wheel 14 is selected so that it provides in contact with the brake discs 1 and 3, the friction coefficient less than the coefficient of friction of the ratchet wheel 5 by the value of the optimal braking margin.

Перед сборкой тормоза предварительно собирают узел, состоящий из ведущего 3 и ведомого 1 дисков, вала 2 и вспомогательного храпового колеса 14. Устанавливают собранный узел в приспособление, обеспечивающее фиксацию вспомогательного храпового колеса посредством его отверстия 16, и прикладывают к шлицам 12 ведущего диска 3 внешний крутящий момент, определяют наличие эффекта самоторможения. Before assembling the brakes, the assembly consisting of the leading 3 and the driven 1 disks, the shaft 2 and the auxiliary ratchet wheel 14 is pre-assembled. The assembled assembly is installed in a device that fixes the auxiliary ratchet wheel through its hole 16, and an external torque is applied to the splines 12 of the drive disk 3 moment, determine the presence of the effect of self-braking.

Возможны два варианта осуществления предлагаемого способа. There are two options for implementing the proposed method.

В первом варианте материалы для изготовления тормозных дисков 1 и 3, храпового колеса 5 и размеры кольцевых контактных поверхностей 9 храпового колеса 5 подбирают из условия обеспечения запаса торможения заведомо большего оптимального. В этом случае для достижения граничного самоторможения приводят последовательную доработку вспомогательного храпового колеса 14 по наружному диаметру D_{нар.всп.2} кольцевых контактных поверхностей 15 до величины, обеспечивающей появление проскальзывания (на фиг. 3 выше осевой линии показано вспомогательное храповое колесо, доработанное по наружному диаметру до величины D_{нар.всп.2}). После этого храповое колесо 5 дорабатывают по наружному диаметру кольцевых контактных поверхностей 9 до величины D_нар.2, определенной с помощью вспомогательного храпового колеса, т.е. D_{нар.всп.2} = D_нар.2
Во втором варианте материалы для изготовления тормозных дисков 1 и 3, храпового колеса 5 и размеры кольцевых контактных поверхностей 9 храпового колеса 5 подбирают из условия обеспечения запаса торможения заведомо меньшего оптимального. В этом случае для достижения граничного самоторможения проводят последовательную доработку вспомогательного храпового колеса 14 по внутреннему диаметру D_{вн.всп.3} кольцевых контактных поверхностей 15 до величины, обеспечивающей появление торможения (на фиг. 3 ниже осевой линии показано вспомогательное храповое колесо, доработанное по внутреннему диаметру до величины D_{вн.всп.3}). Затем дорабатывают храповое колесо 5 по внутреннему диаметру кольцевых контактных поверхностей 9 до величины D_вн.3, определенной с помощью вспомогательного храпового колеса 14, т.е. D_вн.3 = D_{вн.всп.3}
После доработки храпового колеса 5 по любому из вариантов, его устанавливают на валу 2 между ведомым 1 и ведущим 3 дисками, помещают в корпус 10, вводя в зацепление зубья храпового колеса 5 с собачками 6, и фиксируют регулировочными гайками 7 и 8 с обеспечением зазора Δ между диском 3 и гайкой 7. При вращении ведущий диск 3 совершает осевое перемещение относительно вала 2 в пределах зазора Δ и зажимает храповое колесо 5 между дисками, обеспечивая самоторможение.In the first embodiment, the materials for the manufacture of brake discs 1 and 3, the ratchet wheel 5 and the size of the annular contact surfaces 9 of the ratchet wheel 5 are selected from the condition of providing a braking margin of a certainly greater optimum. In this case, to achieve boundary self-braking, sequential refinement of the auxiliary ratchet wheel 14 along the outer diameter D outer diameter _{2 of the} annular contact surfaces 15 to a value that provides the appearance of slippage (in Fig. 3 above the center line shows the auxiliary ratchet modified on the outer diameter to the value D _nar.vsp.2 ). After that, the ratchet wheel 5 is finalized according to the outer diameter of the annular contact surfaces 9 to the value D _{nar 2} determined using the auxiliary ratchet wheel, i.e. D _{nar.sp. 2} = D _{nar. 2}
In the second embodiment, the materials for the manufacture of brake discs 1 and 3, the ratchet wheel 5 and the size of the annular contact surfaces 9 of the ratchet wheel 5 are selected from the condition of providing a braking margin of obviously less than optimal. In this case, in order to achieve boundary self-braking, the auxiliary ratchet wheel 14 is subsequently modified according to the inner diameter D inner diameter _{3 of the} annular contact surfaces 15 to a value that ensures the appearance of braking (Fig. 3 below the center line shows the auxiliary ratchet modified on the inner diameter to the value of D _ext . ₃ ). Then, the ratchet wheel 5 is modified according to the inner diameter of the annular contact surfaces 9 to a value of D _ext . 3 determined using the auxiliary ratchet wheel 14, i.e. D _ext . ₃ = D _{ext. 3}
After refinement of the ratchet wheel 5 according to any one of the options, it is mounted on the shaft 2 between the driven 1 and the leading 3 discs, placed in the housing 10, engaging the teeth of the ratchet wheel 5 with the dogs 6, and fixed with the adjusting nuts 7 and 8 with a clearance Δ between the disk 3 and the nut 7. During rotation, the drive disk 3 makes axial movement relative to the shaft 2 within the clearance Δ and clamps the ratchet wheel 5 between the disks, providing self-braking.

Предлагаемый способ сборки дискового грузоупорного тормоза позволяет обеспечить возможность достижения оптимального коэффициента торможения, а также расширить арсенал технических средств. The proposed method of assembling a disk load brake allows you to achieve the optimum braking coefficient, as well as expand the arsenal of technical means.

Claims

1. A method of assembling a disk load brake, which consists in the fact that the ratchet wheel interacting with the dogs is mounted movably on the shaft between the driven brake disk, rigidly mounted on the shaft, and the master brake disk connected to the shaft by means of a helical gear, while the dimensions of the annular contact surfaces made at the ends of the ratchet wheel, and the materials for manufacturing the disks and the ratchet wheel are selected taking into account the magnitude of the braking margin, characterized in that for the manufacture of brakes of the known disks and the ratchet wheel, the materials and sizes of the annular contact surfaces are selected from the condition of providing a braking margin that is different from the optimum, then the assembly is pre-assembled from the master, driven brake discs and the auxiliary ratchet wheel made of a material that provides a friction coefficient in contact with the brake discs, lower coefficient of friction of the ratchet wheel by the optimal braking margin, load with torque and determine the presence of self-braking, after the auxiliary ratchet is thoroughly modified according to the average radial size of the annular contact surfaces, which are defined as the arithmetic mean between the outer and inner diameters of the annular contact surfaces, to a value providing boundary self-braking, characterized by the appearance of slippage or braking, and then the ratchet wheel is modified on the average radial contact surface of the ring to the value measured using the auxiliary ratchet CA, while finalizing the ratchet wheel according to the specified size is carried out by changing the diameters of the annular contact surfaces.

2. The method according to claim 1, characterized in that for the manufacture of brake discs and ratchet wheels, materials and sizes of the annular contact surfaces of the ratchet wheel are selected from the condition of providing a braking margin greater than optimal, the auxiliary ratchet wheel is successively modified along the outer diameter of the annular contact surfaces to a value , providing the appearance of slippage, and then modify the ratchet wheel along the same diameter by reducing it to the value determined using the auxiliary ratchet wheel.

3. The method according to claim 1, characterized in that for the manufacture of brake discs and ratchet wheels, materials and sizes of the annular contact surfaces of the ratchet wheel are selected from the condition of providing a braking margin less than optimal, the auxiliary ratchet wheel is successively modified along the inner diameter of the annular contact surfaces to a value that provides the appearance of braking, and then modify the ratchet wheel along the same diameter by increasing it to a value determined using the auxiliary about ratchet wheels.