RU2226244C2

RU2226244C2 - Band-and shoe brake with controlled mechanical drive

Info

Publication number: RU2226244C2
Application number: RU2002106490/11A
Authority: RU
Inventors: Евстахий Иванович Крыжановский (UA); Евстахий Иванович Крыжановский; Н.А. Вольченко (RU); Н.А. Вольченко; Дмитрий Юрьевич Петрина (UA); Дмитрий Юрьевич Петрина; Дмитрий Александрович Вольченко (UA); Дмитрий Александрович Вольченко; Александр Юрьевич Журавлев (UA); Александр Юрьевич Журавлев
Original assignee: Ивано-Франковский национальный технический университет нефти и газа
Priority date: 2002-03-13
Filing date: 2002-03-13
Publication date: 2004-03-27

Abstract

FIELD: mechanical engineering. SUBSTANCE: proposed band-and-shoe brake with controlled mechanical drive has drum with brake pulley mounted and secured on shaft, frame, brake band with running on and off spans, friction linings, support spring and controlled mechanical drive made in form of tension device. Tension device is made in from of screw installed on bearing supports secured on frame, screw being provided with left-hand and right-hand thread sections for reciprocation of nuts. Lower projections of nuts are fitted in frame slot. Ends of running on and running off brake band, spans are hinge-connected to said nuts by means of eyes and bolts. EFFECT: provision of control of brake parameters by regulating tension of brake band spans and changing angle of contact of interacting pairs, improved efficiency and increased service life of friction shoes. 4 dwg

Description

Изобретение относится к области машиностроения.The invention relates to the field of engineering.

Известен привод ленточно-колодочного тормоза, в котором кинематическая связь винта с поперечиной выполнена в виде второй резьбы, совпадающей с первой по направлению и отличающейся от нее величиной шага (а.с. СССР № 631712, МКИ 2 F 16 D 49/08, 1978 - аналог). Тормозу присущ тот недостаток, что не обеспечивается качественное регулирование натяжения ветвей тормозных лент и не представляется возможным управлять его эксплуатационными параметрами.A known tape-brake brake drive, in which the kinematic connection of the screw with the cross member is made in the form of a second thread, coinciding with the first step in direction and differing from it in step size (as USSR AS No. 631712, MKI 2 F 16 D 49/08, 1978 - analogue). The inherent disadvantage of the brake is that it does not provide quality control of the tension of the branches of brake bands and it is not possible to control its operational parameters.

Известен ленточно-колодочный тормоз буровой лебедки, в котором тормозные ленты прикреплены одним концом к балансиру, а другим - к мотылевым шейкам коленчатого вала. Поворачивая рукоятку тормоза и тем самым коленвал, бурильщик затягивает тормозные ленты на шкивах и их останавливает. Возможно взаимодействие штока пневматического цилиндра с мотылевой шейкой коленвала тормоза, управляемого бурильщиком посредством крана (Алексеевский Г.В. Буровые установки Уралмашзавода. - М.: Недра, 1981, с.128 - прототип). Недостаток данного тормоза в том, что в зависимости от направления вращения барабана с тормозными шкивами меняется натяжение ветвей тормозных лент и, как следствие, снижается его эффективность действия.Known tape brake shoe winch, in which the brake tape is attached at one end to the balancer, and the other to the crank neck of the crankshaft. By turning the brake lever and thereby the crankshaft, the driller tightens the brake bands on the pulleys and stops them. Perhaps the interaction of the rod of the pneumatic cylinder with the crank neck of the brake crankshaft controlled by a driller through a crane (Alekseevsky G.V. Drilling rigs of Uralmashzavod. - M .: Nedra, 1981, p.128 - prototype). The disadvantage of this brake is that, depending on the direction of rotation of the drum with brake pulleys, the tension of the branches of the brake bands changes and, as a result, its effectiveness decreases.

Предложенное техническое решение по сравнению с прототипом имеет следующие отличительные признаки: величина реализуемого усилия привода в тормозе на ветвях тормозной ленты не зависит от направления приложенного момента вращения к шкиву; обеспечивается регулирование угла обхвата тормозной лентой с фрикционными накладками тормозного шкива, что позволяет управлять тормозным моментом тормоза; достигается почти выравнивание удельных нагрузок на взаимодействующих парах трения тормоза; обеспечивается равномерный износ фрикционных накладок тормозной ленты.The proposed technical solution in comparison with the prototype has the following distinctive features: the magnitude of the realized drive force in the brake on the branches of the brake belt does not depend on the direction of the applied torque to the pulley; provides adjustment of the angle of coverage of the brake belt with friction linings of the brake pulley, which allows you to control the braking torque of the brake; almost equalization of specific loads on interacting brake friction pairs is achieved; uniform wear of the friction linings of the brake belt is ensured.

Целью настоящего изобретения является управление эксплуатационными параметрами тормоза путем регулирования натяжения ветвей тормозных лент и изменения угла обхвата взаимодействующих его пар трения.The aim of the present invention is to control the operational parameters of the brake by adjusting the tension of the branches of the brake bands and changing the angle of contact of the friction pairs interacting with it.

Поставленная цель достигается тем, что в управляемом механическом приводе натяжное устройство выполнено в виде винта, на участках которого размещена левая и правая резьбы для возвратно-поступательного перемещения гаек нижними выступами, помещенными в паз рамы, а сверху к ним шарнирно прикреплены с помощью проушин и болтов концы набегающей и сбегающей ветви тормозной ленты.This goal is achieved by the fact that in the controlled mechanical drive the tensioning device is made in the form of a screw, on the sections of which the left and right threads are placed for reciprocating movement of the nuts with the lower protrusions placed in the groove of the frame, and on top of them are pivotally attached using eyes and bolts the ends of the running and running branches of the brake band.

На фиг.1 изображен предлагаемый ленточно-колодочный тормоз с управляемым механическим приводом, общий вид; на фиг.2 - вид по стрелке А на фиг.1; на фиг.3 - разрез В-В на фиг.2, а на фиг.4 - кинематическая схема ленточно-колодочного тормоза.Figure 1 shows the proposed tape-shoe brake with controlled mechanical drive, General view; figure 2 is a view along arrow a in figure 1; figure 3 is a section bb in figure 2, and figure 4 is a kinematic diagram of the tape-shoe brake.

Ленточно-колодочный тормоз состоит из тормозного шкива 1, установленного на барабане 2, закрепленном на валу 3, например, лебедки с помощью шпонки 4. Шкив 1 охватывает тормозная лента 5, на которой установлены фрикционные накладки 6. Для поддержания тормозной ленты 5 с фрикционными накладками в нерабочем положении служит пружина 7. Концы тормозной ленты 5 с помощью проушины 8 и болтов 9 прикреплены к гайкам 10. Последние перемещаются по винту 11, имеющему участок с левой 12 и правой 13 резьбой. Винт 11 установлен в подшипниковых опорах 14, которые крепятся к раме 15. Для реализации возвратно-поступательного перемещения гайки 10 имеют снизу выступы 16, помещенные в паз 17 рамы 15.The tape-brake consists of a brake pulley 1 mounted on a drum 2, mounted on a shaft 3, for example, a winch with a key 4. Pulley 1 covers a brake band 5 on which friction linings are installed 6. To maintain the brake band 5 with friction linings in the idle position, the spring 7 serves. The ends of the brake band 5 are attached to the nuts 10 using the eye 8 and the bolts 9. The latter are moved by a screw 11, which has a section with left 12 and right 13 threads. The screw 11 is installed in the bearing bearings 14, which are attached to the frame 15. For the implementation of the reciprocating movement of the nut 10 have projections 16 from below, placed in the groove 17 of the frame 15.

Управление механическим приводом ленточно-колодочным тормозом производится следующим образом.Management mechanical drive tape-shoe brake is as follows.

При вращении винтом 11, например, по часовой стрелке (показано на фиг.1) гайки 10 перемещаются к его середине. При этом одновременно увеличивается натяжение набегающей (а) и сбегающей (б) ветвей тормозной ленты с соответствующим растяжением пружины 7, а также увеличивается угол обхвата лентой 5 с фрикционными накладками 6 тормозного шкива 1. Так происходит торможение шкива 1.When the screw 11 is rotated, for example, clockwise (shown in FIG. 1), the nuts 10 move to its middle. At the same time, the tension of the running (a) and running (b) branches of the brake belt with the corresponding extension of the spring 7 increases, as well as the angle of the tape 5 with the friction linings 6 of the brake pulley 1. This increases the braking of the pulley 1.

При вращении винтом 11 против часовой стрелки гайки 10 перемещаются к его подшипниковым опорам 14 и происходит отход тормозной ленты 5 с фрикционными накладками 6 от тормозного шкива 1.When the screw 11 rotates counterclockwise, the nuts 10 move to its bearing bearings 14 and the brake band 5 with friction linings 6 moves away from the brake pulley 1.

Для подтверждения вышеизложенного рассмотрим два положения шарниров тормозной ленты 5, связанных с гайками 10 (фиг.4). Из треугольника АВС следует, что АС>АВ. При этом угол обхвата может быть близким к 360°. Это обстоятельство значительно увеличивает разность натяжений между набегающей (а) и сбегающей (б) ветвями тормозной ленты 5, что ведет к увеличению силы трения и, как следствие, к увеличению тормозного момента, развиваемого парами трения тормоза. Кроме указанного выше достоинства предлагаемый тормоз имеет свойство независимости величины усилия привода от направления приложенного момента вращения к шкиву 1. Известно, что при изменении направления момента вращения на шкиве 1 наблюдается изменение усилий натяжения в набегающей (а) и сбегающей (б) ветвях тормозной ленты 5, что ведет к неравномерному распределению удельных нагрузок на взаимодействующих парах трения и, как следствие, к неравномерному износу рабочих поверхностей фрикционных накладок 6. В то же время в предложенной конструкции ленточно-колодочного тормоза момент трения в винтовых парах остается тем же самым за счет одинаковых окружных сил, умноженных на приведенный радиус винта, следовательно, неизменным будет приводное усилие. Если указанный тормоз использовать в грузоподъемных машинах, то момент от веса груза уравновешивается моментом трения тормоза и при этом заметно повышается плавность торможений.To confirm the above, we consider two positions of the hinges of the brake tape 5 associated with the nuts 10 (figure 4). From the triangle ABC it follows that AC> AB. In this case, the angle of coverage can be close to 360 °. This circumstance significantly increases the difference in tension between the running (a) and running (b) branches of the brake belt 5, which leads to an increase in the friction force and, as a consequence, to an increase in the braking torque developed by the friction pairs of the brake. In addition to the above advantages, the proposed brake has the property of independence of the magnitude of the drive force from the direction of the applied torque to the pulley 1. It is known that when the direction of the rotation moment changes on the pulley 1, a change in the tension forces is observed in the running (a) and running (b) branches of the brake belt 5 , which leads to an uneven distribution of specific loads on the interacting friction pairs and, as a result, to uneven wear of the working surfaces of the friction linings 6. At the same time, in the proposed design In the case of a tape-brake brake, the friction moment in the screw pairs remains the same due to the same circumferential forces multiplied by the reduced radius of the screw, therefore, the drive force will be unchanged. If the specified brake is used in hoisting machines, then the moment from the weight of the load is balanced by the friction moment of the brake and at the same time the smoothness of braking noticeably increases.

Claims

Tape-brake brake with a controlled mechanical drive, comprising a drum with a brake pulley mounted and secured to a shaft, a frame, a brake belt with a ram and a branch, friction linings that support the spring and a controllable mechanical drive made in the form of a tension device, characterized in that that the tensioning device is made in the form of a screw mounted on a bearing bracket attached to the frame, in the sections of which there are left and right threads for reciprocating movement to, the lower protrusions placed in the groove of the frame, while on top of the said nuts the ends of the running and running branches of the brake band are pivotally attached with the help of eyes and bolts.