RU2221172C1 - Multisectional band-and-shoe brake - Google Patents
Multisectional band-and-shoe brake Download PDFInfo
- Publication number
- RU2221172C1 RU2221172C1 RU2002116495/11A RU2002116495A RU2221172C1 RU 2221172 C1 RU2221172 C1 RU 2221172C1 RU 2002116495/11 A RU2002116495/11 A RU 2002116495/11A RU 2002116495 A RU2002116495 A RU 2002116495A RU 2221172 C1 RU2221172 C1 RU 2221172C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- brake
- friction
- linings
- movable
- friction linings
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Braking Arrangements (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в тяжелонагруженных ленточно-колодочных тормозах, например, буровых лебедок. The invention relates to mechanical engineering and can be used in heavily loaded tape-shoe brakes, for example, drilling winches.
Известен ленточно-колодочный тормоз, в котором для обеспечения равномерного износа фрикционных накладок последние расположены на шкиве и снабжены упругими элементами, связывающими их между собой и подпружинивающими к рабочей поверхности шкива, причем коэффициент трения между наружной поверхностью фрикционных накладок и тормозной лентой больше, чем между внутренней поверхностью фрикционных накладок и рабочей поверхностью тормозного шкива /1, аналог/. Недостатком является то, что необходимо иметь фрикционные материалы с различными коэффициентами трения для внешней и внутренней поверхностей фрикционных накладок. A tape brake is known, in which, to ensure uniform wear of the friction linings, the latter are located on the pulley and are equipped with elastic elements that connect them to each other and spring to the working surface of the pulley, and the friction coefficient between the outer surface of the friction linings and the brake belt is greater than between the inner the surface of the friction linings and the working surface of the brake pulley / 1, analogue /. The disadvantage is that it is necessary to have friction materials with different friction coefficients for the outer and inner surfaces of the friction linings.
По сравнению с аналогом предложенное техническое решение имеет следующие преимущества:
- имеет большую тормозную мощность и, как следствие, может работать в любом тормозном режиме при невысоких удельных нагрузках между парами трения;
- обладает повышенной эффективностью действия за счет заданного переменного натяга между взаимодействующими рабочими поверхностями пар трения тормоза, находящихся на разных радиусах, в направлении от тормозной ленты до рабочей поверхности тормозного шкива; не возникает необходимости подбора фрикционных материалов с различными коэффициентами трения для наружной и внутренней рабочих поверхностей фрикционных накладок;
- тормоз обладает переменным тормозным моментом из-за его многослойности;
- не возникает необходимость подбора фрикционных материалов с различными коэффициентами трения для секций тормоза;
- за счет разной жесткости упругих элементов между подвижными накладками, ограниченными в секторах неподвижными накладками, заключенными между цилиндрическими обечайками, наблюдается их неодинаковое перемещение вместе со шкивом относительно тормозной ленты, что способствует постоянному перераспределению удельных нагрузок между ее ветвями, и как следствие, к их почти выравниванию;
- использование упругих элементов между фрикционными накладками позволяет гасить низкочастотные колебания в парах трения тормоза и обеспечивать мягкую посадку тормозной ленты на внешние поверхности фрикционных накладок.Compared with the analogue, the proposed technical solution has the following advantages:
- has a large braking power and, as a result, can work in any braking mode at low specific loads between the friction pairs;
- has increased efficiency due to a given alternating interference between the interacting working surfaces of the brake friction pairs located at different radii, in the direction from the brake band to the working surface of the brake pulley; there is no need to select friction materials with different friction coefficients for the outer and inner working surfaces of the friction linings;
- the brake has a variable braking torque due to its multilayer;
- there is no need to select friction materials with different friction coefficients for the brake sections;
- due to the different stiffness of the elastic elements between the movable plates, limited in sectors by fixed plates, enclosed between the cylindrical shells, their unequal movement is observed together with the pulley relative to the brake band, which contributes to the constant redistribution of specific loads between its branches, and as a result, to their almost alignment;
- the use of elastic elements between the friction linings allows you to dampen low-frequency fluctuations in the friction pairs of the brake and provide a soft fit of the brake tape on the outer surfaces of the friction linings.
Задача изобретения - повышение мощности торможений многосекционного тормоза путем непрерывного перераспределения удельных нагрузок как между его слоями, так и между ветвями тормозной ленты с последующим выравниванием за счет самоустановки фрикционных накладок при их взаимодействии с цилиндрическим обечайками и рабочей поверхностью тормозного шкива, а также ресурса равномерно изношенных фрикционных накладок. The objective of the invention is to increase the braking power of a multi-section brake by continuously redistributing specific loads between both its layers and between the branches of the brake belt with subsequent alignment due to self-installation of friction linings when they interact with cylindrical shells and the working surface of the brake pulley, as well as the resource of uniformly worn friction overlays.
Поставленная цель достигается тем, что на наружную поверхность фрикционных накладок с натягом надета цилиндрическая обечайка, на наружной поверхности которой установлены неподвижные фрикционные накладки, связанные между собой упругими элементами постоянной жесткости и также заключенные в цилиндрическую обечайку с натягом (первый слой) и при этом натяг каждой последующей обечайки в направлении от тормозной ленты к тормозному шкиву увеличивается. This goal is achieved by the fact that a cylindrical shell is fitted on the outer surface of the friction linings with an interference fit, on the outer surface of which fixed friction linings are installed, interconnected by elastic elements of constant stiffness and also enclosed in a cylindrical shell with an interference fit (first layer), while each the subsequent shell in the direction from the brake band to the brake pulley increases.
На фиг.1 показан общий вид многосекционного ленточно-колодочного тормоза; на фиг.2 - узел А на фиг.1 - положение слоев фрикционных узлов на рабочей поверхности тормозного шкива при разомкнутой и замкнутой тормозной ленте; на фиг.3 - поперечный разрез Б-Б на фиг.1 фрикционных узлов многосекционного ленточно-колодочного тормоза. На фиг. 2 использованы следующие условные обозначения: натяжение набегающей и сбегающей ветви тормозной ленты.Figure 1 shows a General view of a multi-section tape-shoe brake; in Fig.2 - node A in Fig.1 - the position of the layers of the friction units on the working surface of the brake pulley with open and closed brake tape; figure 3 is a transverse section bB in figure 1 of the friction assemblies of a multi-section tape-shoe brake. In FIG. 2 the following conventions are used: tension of the running and running branches of the brake belt.
Многосекционный ленточно-колодочный тормоз содержит тормозной шкив 1 с ребордами 2, закрепленный на валу 3 механизма. На рабочей поверхности шкива 1 равномерно размещены фрикционные накладки 4, имеющие внутреннюю 5 и внешнюю 6 рабочие поверхности. В средней части каждой фрикционной накладки 4 по ее длине выполнены два сквозных отверстия 7, благодаря которым накладки 4 затем нанизываются на цилиндрические стержни 8. Последние выгнуты по кругу. При этом между накладками 4 устанавливаются цилиндрические пружины 9, заканчивающиеся шайбами 10 (предназначены для увеличения поверхности взаимодействия с боковыми сторонами накладок). На концах цилиндрических стержней 8 нарезана резьба, и они соединяются между собой муфтой (на чертеже не показана), с помощью которых обеспечивается посадка с натягом фрикционных накладок 4 на рабочую поверхность шкива 1. При этом каждая "накладка матка" 11 через π/4 прикреплена наглухо к стержням 8 с помощью цилиндрических штифтов 12. В каждом секторе накладки 4 между собой связаны пружинами 9, имеющими неодинаковую жесткость. A multi-section tape-shoe brake contains a brake pulley 1 with flanges 2, mounted on the shaft 3 of the mechanism. On the working surface of the pulley 1 evenly placed friction lining 4 having an inner 5 and outer 6 working surface. In the middle part of each friction lining 4 along its length two through
На внешнюю рабочую поверхность 6 подвижных 4 и неподвижных 11 накладок посажена с натягом цилиндрическая обечайка 13. К последней на внешней поверхности 14 прикреплены неподвижно фрикционные накладки 15, которые соединены между собой резиновыми ленточными упругими элементами 16 постоянной жесткости. На внешнюю рабочую поверхность 17 накладок 15 установлена с натягом металлическая обечайка 18, с которой взаимодействует, в свою очередь, внутренними рабочими поверхностями 5 подвижные 4 и неподвижные 11 накладки. A cylindrical shell 13 is fitted with an interference fit on the outer working surface 6 of the movable 4 and the fixed 11 linings.
На внешнюю рабочую поверхность 6 подвижных 4 и неподвижных 11 накладок посажена с натягом цилиндрическая обечайка 19, к внешней поверхности 20 которой прикреплены неподвижно фрикционные накладки 21. Последние между собой соединены резиновыми ленточными упругими элементами 22 постоянной жесткости. Тормозная лента 23 со стороны ее сбегающей ветви одним концом шарнирно соединена с корпусом опоры 24, а другим, то есть концом набегающей ветви - с приводным рычагом 25. A
Коэффициент трения между внешней поверхностью 20 фрикционных насадок 21 и рабочей поверхностью тормозной ленты 23, между поверхностями цилиндрических оболочек 13, 18 и 19 с внутренними 5 и внешними 6 рабочими поверхностями подвижных 4 и неподвижных 11 накладок, а также между рабочей поверхностью тормозного шкива 1 и внутренними 5 рабочими поверхностями подвижных 4 и неподвижных 11 накладок выбран везде одинаково. Что касается натяга между перечисленными выше поверхностями взаимодействия, то он в направлении от тормозной ленты 23 к рабочей поверхности тормозного шкива 1 увеличивается. При этом прочность соединения между перечисленными выше поверхностями обеспечивается за счет сил натяга и определяется потребными удельными нагрузками на взаимодействующих рабочих поверхностях. Упомянутые удельные нагрузки должны быть такими, чтобы силы трения, развивающиеся на посадочных поверхностях соединения, были больше внешних сдвигающих сил, то есть сил трения, возникающих при взаимодействии рабочей поверхности тормозной ленты 23 и внешними поверхностями фрикционных накладок 21. The friction coefficient between the
Удельные нагрузки, развивающиеся на каждой отдельно взятой поверхности взаимодействия тормоза, определяются по следующей зависимости:
где Ki - коэффициент запаса сцепления i-ых поверхностей взаимодействия тормоза; Fi - сила прижатия i-ых поверхностей взаимодействия тормоза; fi - коэффициент трения между i-ыми поверхностями взаимодействия тормоза; ai, bi -ширина и длина i-ой фрикционной накладки.The specific loads developing on each individual brake interaction surface are determined by the following relationship:
where Ki is the coefficient of adhesion of the i-th brake interaction surfaces; Fi is the pressing force of the i-th brake interaction surfaces; fi is the coefficient of friction between the i-th interaction surfaces of the brake; ai, bi is the width and length of the i-th friction lining.
Для обеспечения посадки с натягом цилиндрических оболочек 13, 18 и 19 на внешние и внутренние поверхности накладок 4, 11, 15 и 21 реборда 2 выполнена съемной. To ensure a tight fit of the
Многосекционный ленточно-колодочный тормоз работает следующим образом. В расторможенном положении шкив 1 свободно вращается вместе с неподвижными накладками 4, 11, 15 и 21, связанных между собой упругими элементами 9, 16 и 22, которые надеты в цилиндрические обечайки 13, 18 и 19. При данной конструкции тормоза режим торможения включает в себя три стадии. Multi-section tape-shoe brake operates as follows. In the disengaged position, the pulley 1 rotates freely together with the
Первая (начальная) стадия, когда при нажатии на приводной рычаг 25 рабочая поверхность тормозной ленты 23 взаимодействует с рабочими поверхностями неподвижных фрикционных накладок 21. Это возможно до тех пор, пока F2+Fn1>F1, (силы трения между внутренней поверхностью цилиндрической обечайки 19 плюс силы прижатия внешних рабочих поверхностей 6 накладок 4 и 11 больше силы трения между рабочей поверхностью тормозной ленты 23 и рабочими поверхностями неподвижных накладок 21). В этом случае многосекционный тормоз работает как серийный, но только с "обращенной" парой трения типа "металлический функциональный элемент - фрикционные накладки".The first (initial) stage, when pressing the drive lever 25, the working surface of the
Вторая (переходная) стадия. При торможении сила F1 растет быстрее за (F2+Fn) и в какой-то момент времени будет достигнуто равенство F1=(F2+Fn1) и произойдет срыв контакта внешних рабочих поверхностей 6 фрикционных накладок 4 и 11 с внутренней поверхностью цилиндрической обечайки 19. Этот режим является характерным при переходе от одних фрикционных узлов до других в многосекционном тормозе.The second (transitional) stage. When braking, the force F 1 grows faster in (F 2 + F n ) and at some point in time the equality F 1 = (F 2 + F n1 ) is reached and the contact of the outer working surfaces 6 of the friction plates 4 and 11 breaks the surface of the
Третья (заключительная), когда (F2+Fn1)+(F3+Fn1)+(F3+Fn2)>F1, где F3 - сила трения между внутренними рабочими поверхностями 6 фрикционных накладок 4 и 11 и внешней поверхностью цилиндрической обечайки 18; Fn - силы прижатия внутренних рабочих поверхностей 6 накладок 4 и 11 и внешней поверхностью цилиндрической обечайки 18. В этом случае фрикционные накладки 21 становятся почти неподвижными относительно рабочей поверхности тормозной ленты 23, а подвижные 4 и неподвижные 11 накладки относительно цилиндрических стержней 8 взаимодействуют с рабочими поверхностями обечаек 19 и 18 и перемещаются при этом между ними. Аналогичным образом стадии торможения реализуются и другими парами трения многосекционного тормоза.The third (final) when (F 2 + F n1 ) + (F 3 + F n1 ) + (F 3 + F n2 )> F 1 , where F 3 is the friction force between the inner working surfaces of the 6 friction linings 4 and 11 and the outer surface of the
При нажатии на приводной рычаг 25 происходит замыкание многосекционного тормоза. При этом натяжение набегающей ветви тормозной ленты 23 больше за натяжение ее сбегающей ветви В первой стадии торможения рабочая поверхность ленты 23 взаимодействует с рабочими поверхностями неподвижных накладок 21 и происходит притормаживание шкива 1. При этом резиновые ленточные упругие элементы 22, соединяющие между собой накладки 21, являются гасителями низкочастотных колебаний всей многосекционной системы и способствуют мягкой посадке ленты 23 на накладки 21.When the actuating lever 25 is pressed, the multi-section brake closes. In this case, the running branch
Во второй стадии торможения происходит увеличение силы нажатия на приводной рычаг 25, что ведет к дальнейшему увеличению натяжений ветвей ленты 23, а следовательно, и к срыву контакта взаимодействия внутренних рабочих поверхностей 6 накладок 4 и 11 с внутренней поверхностью цилиндрической обечайки 19. Это вызывает дальнейшее притормаживание шкива 1. При дальнейшем увеличении нажатия на приводной рычаг 25 в третьей части торможения происходит рост натяжения ветвей ленты 23, который приводит к срыву пятна контакта взаимодействия внутренних рабочих поверхностей 5 накладок 4 и 11 с внешней поверхностью цилиндрической обечайки 18. В результате чего подвижные 4 и неподвижные 11 фрикционные накладки относительно цилиндрических стержней 8 (относительно рабочей поверхности шкива 1 они все являются подвижными) взаимодействуют с рабочими поверхностями обечаек 19 и 18 и перемещаются при этом между ними. Неодинаковая жесткость пружин 9 при соединении между собой накладок 4 и 11 в секторах обеспечивает разный их натяг. Это позволяет при большой силе прижатия накладок 4 и 11 к рабочим поверхностям цилиндрических обечаек 19 и 18 производить срыв их контакта взаимодействия под набегающей ветвью ленты 23, а при меньшей силе их прижатия - под ее сбегающей ветвью Кроме того, в зависимости от того, какие сектора попадают под тормозную ленту 23, вести неодновременную подстройку фрикционных накладок 4 и 11 между рабочими поверхностями цилиндрических обечаек 19 и 18 для перераспределения удельных нагрузок между ними в зонах их взаимодействия. Особенность подстройки подвижных накладок 4 относительно стержней 8 заключается в следующем. Перемещение накладок 4 будет происходить в направлении от набегающей ветви к сбегающей в зоне каждого сектора на разные пути из-за неодинаковой жесткости пружин 9. Ограничителями для перемещающихся накладок 4 являются фрикционные накладки 11, выполняющие функции "накладок маток". Следовательно, тормозная эффективность каждого сектора накладок 4 и 11, заключенных между рабочими поверхностями цилиндрических обечаек 19 и 18, будет разной, так как из-за различного шага между накладками 4 будет происходить перераспределение удельных нагрузок между набегающей и сбегающей ветвями тормозной ленты 23. В дальнейшем, при выходе накладок 4 и 11 из угла обхвата тормозной лентой 23 пружины 9 разжимаются и занимают первоначальное положение, что также оказывает дополнительное сопротивление вращающемуся тормозному шкиву 1.In the second stage of braking, there is an increase in the pressing force on the drive lever 25, which leads to a further increase in the tension of the branches of the
Реализация третьей стадии торможения многосекционным тормозом может привести к полной остановке тормозного шкива 1. Однако в мощных ленточно-колодочных тормозах процесс торможения может продолжаться. При значительном увеличении силы нажатия на приводной рычаг 25 происходит рост натяжения ветвей тормозной ленты 23 и при этом имеет место срыв пятна контакта взаимодействия между внешней 6 и внутренней 5 рабочими поверхностями накладок 4 и 11 и соответственно внутренней поверхностью цилиндрической обечайки 13 и рабочей поверхностью тормозного шкива 1. В то же время тормозная лента 23 своей рабочей поверхностью как бы прилипает к наружной поверхности неподвижных накладок 21 и блокирует между цилиндрическими обечайками 19 и 18, а также только с внутренней стороны обечайки 13 накладки 4 и 11, и способствует взаимодействию только с внутренней рабочей их поверхности 5 с рабочей поверхностью тормозного шкива 1. Это будет продолжаться до тех пор, пока тормозной шкив 1 не будет полностью остановлен. В этом случае многосекционный ленточно-колодочный тормоз будет работать как обычный серийный. The implementation of the third stage of braking with a multi-section brake can lead to a complete stop of the brake pulley 1. However, in powerful tape-pad brakes, the braking process can continue. With a significant increase in the force of pressing the drive lever 25, the tension of the branches of the
Таким образом, применение многосекционного ленточно-колодочного тормоза с управляемой эффективностью действия не только за счет сил трения скольжения, но и благодаря переменному эффекту натяга между взаимодействующими поверхностями тормоза дает возможность перераспределять его эффективность между секциями путем самоустановки подвижных фрикционных накладок, способствующих перераспределению и почти выравниванию удельных нагрузок на набегающей и сбегающей ветвях тормозной ленты и, как следствие, равномерному износу рабочих поверхностей фрикционных узлов. Thus, the use of a multi-section tape-shoe brake with a controlled performance not only due to sliding friction forces, but also due to the variable preload between the interacting brake surfaces, makes it possible to redistribute its effectiveness between sections by self-installing movable friction linings, which facilitate the redistribution and almost equalization of specific loads on the running and running branches of the brake tape and, as a result, uniform wear of the workers on top awns friction nodes.
Источники информации
1. Авт. св. 576455 (СССР), F 16 D 49/08, 1977, БИ 38 /1, аналог/.Sources of information
1. Auth. St. 576455 (USSR), F 16 D 49/08, 1977, BI 38/1, analogue /.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2002116495/11A RU2221172C1 (en) | 2002-06-20 | 2002-06-20 | Multisectional band-and-shoe brake |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2002116495/11A RU2221172C1 (en) | 2002-06-20 | 2002-06-20 | Multisectional band-and-shoe brake |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2221172C1 true RU2221172C1 (en) | 2004-01-10 |
RU2002116495A RU2002116495A (en) | 2004-02-20 |
Family
ID=32091252
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2002116495/11A RU2221172C1 (en) | 2002-06-20 | 2002-06-20 | Multisectional band-and-shoe brake |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2221172C1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2521138C2 (en) * | 2012-04-05 | 2014-06-27 | Ивано-Франковский национальный технический университет нефти и газа | Device and method for specific loads balancing in friction pairs of drill winch belt-shoe brake |
RU2587260C1 (en) * | 2015-03-16 | 2016-06-20 | Олег Иванович Квасенков | Method for production of preserved "chorba" |
-
2002
- 2002-06-20 RU RU2002116495/11A patent/RU2221172C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2521138C2 (en) * | 2012-04-05 | 2014-06-27 | Ивано-Франковский национальный технический университет нефти и газа | Device and method for specific loads balancing in friction pairs of drill winch belt-shoe brake |
RU2587260C1 (en) * | 2015-03-16 | 2016-06-20 | Олег Иванович Квасенков | Method for production of preserved "chorba" |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2002116495A (en) | 2004-02-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5788026A (en) | Brake disc assembly for a rotational body | |
CN105387126A (en) | Device for transmitting torque | |
CN107314066A (en) | Split-type brake disc | |
US2710076A (en) | Friction brake | |
JP2022163186A (en) | segmented spring for ball screw | |
RU2221172C1 (en) | Multisectional band-and-shoe brake | |
US2423881A (en) | Disk brake | |
US2938607A (en) | Mechanical actuator means for disc brakes | |
US9360053B2 (en) | Friction plate for a friction clutch pack | |
US2941631A (en) | Vibration damping devices for use with drum brakes | |
US3096856A (en) | "s" cam brake with segmented cam follower | |
JP2004504578A (en) | Wet brake system | |
RU2263832C2 (en) | Belt-block brake | |
RU2256109C1 (en) | Belt-block brake with movable self-adjusting friction linings | |
RU2670850C9 (en) | Braking pad for the drum brake with displaced cam followers | |
US3658159A (en) | Brake device | |
US2848073A (en) | Friction device such as a brake | |
US4787482A (en) | Self energizing disc brakes | |
RU2446327C2 (en) | Cooled belt-type drum brake | |
CN106678172A (en) | BTG rubber water lubrication thrust bearing | |
US1994434A (en) | Brake | |
US2661819A (en) | Motor vehicle braking apparatus | |
RU2295067C2 (en) | Belt-block brake | |
EP1321690A1 (en) | Drum brake with cooperating shoes of multi-freedom | |
US3085660A (en) | Brake mechanism |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20070621 |