RU2467219C2 - Multi-stage belt-drum brake with pairs of sliding and rolling friction - Google Patents

Multi-stage belt-drum brake with pairs of sliding and rolling friction Download PDF

Info

Publication number
RU2467219C2
RU2467219C2 RU2010147774/11A RU2010147774A RU2467219C2 RU 2467219 C2 RU2467219 C2 RU 2467219C2 RU 2010147774/11 A RU2010147774/11 A RU 2010147774/11A RU 2010147774 A RU2010147774 A RU 2010147774A RU 2467219 C2 RU2467219 C2 RU 2467219C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
friction
brake
pulley
friction elements
cylindrical
Prior art date
Application number
RU2010147774/11A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2010147774A (en
Inventor
Александр Иванович Вольченко (UA)
Александр Иванович Вольченко
Николай Александрович Вольченко (RU)
Николай Александрович Вольченко
Дмитрий Александрович Вольченко (UA)
Дмитрий Александрович Вольченко
Александр Николаевич Григорышин (UA)
Александр Николаевич Григорышин
Original Assignee
Ивано-Франковский национальный технический университет нефти и газа
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ивано-Франковский национальный технический университет нефти и газа filed Critical Ивано-Франковский национальный технический университет нефти и газа
Priority to RU2010147774/11A priority Critical patent/RU2467219C2/en
Publication of RU2010147774A publication Critical patent/RU2010147774A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2467219C2 publication Critical patent/RU2467219C2/en

Links

Images

Abstract

FIELD: machine building.
SUBSTANCE: invention refers to machine-building industry and can be used in belt-drum brakes of drill winches. Multi-stage belt-drum brake includes brake pulley, friction elements of various shape, as well as mechanical and pneumatic actuators. Cylindrical friction elements are installed in through sector slots of pulley flanges with partitions along the pulley's perimetre. Cylindrical friction elements interact with each other and are made in the form of cylindrical rollers with external friction bushings rigidly attached to metallic bushings with slots. Axes are put on plate washers into annular slits with projections made in the flanges. Maximum deformation of plate washer shall be equal to allowable wear friction element material.
EFFECT: increasing the braking efficiency of the brake by using pairs of sliding and rolling friction simultaneously in friction assemblies with possibility of adjusting and controlling the brake torque during braking action, as well as improving the dynamics of braking process and wear and friction performance.
2 cl, 8 dwg

Description

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в ленточно-колодочных тормозах буровых лебедок.The invention relates to mechanical engineering and can be used in tape-shoe brakes of drill hoists.

Известен ленточно-колодочный тормоз, содержащий тормозной шкив с рабочей поверхностью, на которой установлены цилиндрические ролики, заключенные в сепаратор. Тормозной шкив при торможении охватывает тормозная лента [1, аналог, а.с. 383920, м. кл. F16D 49/08 за 1973 г.].Known tape-shoe brake containing a brake pulley with a working surface on which are mounted cylindrical rollers enclosed in a separator. The brake pulley during braking covers the brake belt [1, analogue, a.s. 383920, m. Cl. F16D 49/08, 1973].

Тормоз имеет тот недостаток, что на взаимодействующих поверхностях пар трения возникают большие удельные нагрузки, а цилиндрические ролики, выполняющие функции фрикционных элементов, имеют только одну степень подвижности. Указанное обстоятельство существенно снижает эффективность действия тормоза.The brake has the disadvantage that large specific loads occur on the interacting surfaces of friction pairs, and cylindrical rollers that perform the functions of friction elements have only one degree of mobility. This circumstance significantly reduces the effectiveness of the brake.

Известна цилиндрическая радиальная обжимная шинно-пневматическая муфта, содержащая цилиндрический шкив, к фланцу которого прикреплена полумуфта, а над шкивом установлен обод, выполненный в виде швеллера. К полке последнего со стороны свободного края шкива прикреплена ступица с полумуфтой. Обод связан со шкивом при помощи ограничительных дисков. Между внутренней поверхностью обода и наружной поверхностью шкива установлена резиновая пневмокамера, к внутренней поверхности которой крепятся по периметру фрикционные накладки, взаимодействующие при включении муфты с наружной поверхностью шкива. Наружная поверхность пневмокамеры при помощи штуцера воздухопровода, по которому подается сжатый воздух в ее объем, крепится к цилиндрическому ободу [2, прототип, Ильский А.Л., Миронов Ю.В., Чернобыльский А.Г. Расчет и конструирование бурового оборудования. - М.: Недра, 1985. - С.180; рис.VI.18].Known cylindrical radial crimp tire-pneumatic clutch containing a cylindrical pulley, the flange of which is attached to the coupling, and above the pulley mounted rim, made in the form of a channel. A hub with a coupling half is attached to the shelf of the latter from the side of the free edge of the pulley. The rim is connected to the pulley using restrictive discs. A rubber pneumatic chamber is installed between the inner surface of the rim and the outer surface of the pulley, to the inner surface of which friction pads are attached around the perimeter, which interact when the clutch is turned on with the outer surface of the pulley. The outer surface of the pneumatic chamber using the fitting of the air duct, through which compressed air is supplied into its volume, is attached to the cylindrical rim [2, prototype, Ilsky A.L., Mironov Yu.V., Chernobylsky A.G. Calculation and design of drilling equipment. - M .: Nedra, 1985. - P.180; fig. VI.18].

Недостатком данной конструкции муфты является то, что она является высокоскоростной и предназначена только для соединения валов в трансмиссии буровых установок для передачи вращательного момента силами трения, создаваемыми с фрикционными поверхностями, и не может работать в режиме тормоза.The disadvantage of this design of the coupling is that it is high-speed and is intended only for connecting shafts in the transmission of drilling rigs to transmit torque to the frictional forces created with friction surfaces and cannot work in the brake mode.

По сравнению с аналогом и прототипом предложенное техническое решение имеет следующие отличительные существенные признаки:Compared with the analogue and prototype, the proposed technical solution has the following distinctive essential features:

- возможность работы в тормозных режимах одной обратной («внутренняя поверхность тормозной ленты - рабочая поверхность фрикционных элементов») и двух прямых («рабочая поверхность фрикционных элементов - наружная поверхность обода тормозного шкива» и «внутренняя поверхность обода тормозного шкива - рабочая поверхность фрикционных накладок, расположенных на наружных торовых резиновых пневмокамерах») пар трения при различных натяжениях ветвей тормозных лент и давления сжатого воздуха в торовых резиновых пневмокамерах;- the ability to work in brake modes of one reverse ("the inner surface of the brake band is the working surface of the friction elements") and two straight lines ("the working surface of the friction elements is the outer surface of the rim of the brake pulley" and "the inner surface of the rim of the brake pulley is the working surface of the friction linings, located on the external torus rubber pneumatic chambers ") friction pairs under various tension of the branches of brake bands and the pressure of compressed air in the torus rubber pneumatic chambers;

- использование подпружиненных фрикционных элементов в виде роликов и квадрата позволяет получить совмещенную обратную и прямую пару трения с коэффициентами трения скольжения и качения;- the use of spring-loaded friction elements in the form of rollers and a square makes it possible to obtain a combined reverse and forward friction pair with slip and rolling friction coefficients;

- использование подпружиненных фрикционных элементов в виде роликов позволяет получить дополнительную степень свободы (вращательное движение) и применять высшую кинематическую пару (точечный контакт пар трения, переходящий в линейный), что существенно повышает эффективность торможений;- the use of spring-loaded friction elements in the form of rollers allows you to get an additional degree of freedom (rotational motion) and apply a higher kinematic pair (point contact of friction pairs turning into linear), which significantly increases the braking efficiency;

- возможность использования в тормозном процессе жестких, обратных пар трения и мягких, прямых пар трения;- the possibility of using hard, reverse friction pairs and soft, direct friction pairs in the braking process;

- улучшаются износофрикционные свойства обратных пар трения тормоза из-за отсутствия интенсивной пластической деформации их поверхностей, ведущей к увеличению геометрической и физической площадей контакта и, как следствие, способствующих ухудшению условий трения. Кроме того, при равных эксплуатационных условиях сила трения и темп износа фрикционного элемента у обратной пары меньше, чем у прямой;- the wear-and-friction properties of the reverse brake friction pairs are improved due to the lack of intense plastic deformation of their surfaces, leading to an increase in the geometric and physical contact areas and, as a result, contributing to the deterioration of the friction conditions. In addition, under equal operating conditions, the friction force and the rate of wear of the friction element in the return pair is less than in the straight;

- снижаются тепловые напряжения в тормозном шкиве из-за прогрева его обода, как со стороны наружной, так и внутренней поверхностей;- reduced thermal stresses in the brake pulley due to the warming of its rim, both from the outer and inner surfaces;

Целью изобретения является повышение эффективности торможения тормоза путем одновременного применения пар трения скольжения и качения во фрикционных узлах с возможностью регулирования и управления тормозным моментом в процессе торможения.The aim of the invention is to increase the braking performance of the brake by the simultaneous use of pairs of sliding and rolling friction in the friction units with the ability to regulate and control the braking torque during braking.

Поставленная цель достигается тем, что в сквозные секторные прорези в ребордах шкива с перегородками установлены по его периметру на осях цилиндрические фрикционные элементы, взаимодействующие между собой и выполненные в виде цилиндрических роликов с внешними фрикционными втулками, жестко соединенными с металлическими втулками и пазами и при этом оси посажены на тарельчатые пружины в кольцевые прорези с выступами в ребордах, но при этом максимальная деформация тарельчатой пружины должна быть равна допустимому износу материала фрикционного элемента. Во втором конструктивном исполнении между цилиндрическими фрикционными элементами расположены фрикционные элементы с плоскими боковыми поверхностями, взаимодействующие между собой, а их наружная поверхность выполнена выпуклой, а внутренняя поверхность - вогнутой, т.е. сопряженными с внутренней поверхностью тормозной ленты и рабочей поверхностью тормозного шкива.This goal is achieved by the fact that in the through sector slots in the flanges of the pulley with partitions, cylindrical friction elements are installed around its perimeter on the axes, interacting with each other and made in the form of cylindrical rollers with external friction bushings rigidly connected to metal bushings and grooves and, at the same time, axes they are mounted on belleville springs in annular slots with protrusions in the flanges, but the maximum deformation of the belleville spring must be equal to the allowable wear of the friction material onnogo element. In the second embodiment, between the cylindrical friction elements there are friction elements with flat side surfaces that interact with each other, and their outer surface is convex, and the inner surface is concave, i.e. mated to the inner surface of the brake belt and the working surface of the brake pulley.

На фиг.1 представлен общий вид многоступенчатого ленточно-колодочного тормоза с парами трения скольжения и качения; на фиг.2 - поперечный разрез по А-А многоступенчатого ленточно-колодочного тормоза; на фиг.3 показан вид Б на фрикционный узел тормоза с элементами качения и скольжения; на фиг.4 - поперечный разрез по В-В узла элемента качения и скольжения; на фиг.5, 6 - поперечный разрез по Г-Г элементов качения и скольжения; на фиг.7 показан вид Д на посадку тарельчатой пружины в пазы с выступами, выполненными в ребордах; на фиг.8 представлена наружная поверхность торовой резиновой пневмокамеры с фрикционными элементами при взаимодействии с внутренней поверхностью обода тормозного шкива.Figure 1 presents a General view of a multi-stage tape-shoe brake with friction pairs of sliding and rolling; figure 2 is a cross-section along aa multi-stage tape-shoe brake; figure 3 shows a view of B on the friction brake assembly with elements of rolling and sliding; figure 4 is a cross section along bb of the node of the rolling element and slip; figure 5, 6 is a cross section along the G-D of the elements of rolling and sliding; in Fig.7 shows a view of D for landing a Belleville spring in grooves with protrusions made in the flanges; on Fig presents the outer surface of the torus rubber pneumatic chamber with friction elements when interacting with the inner surface of the rim of the brake pulley.

Многоступенчатый ленточно-колодочный тормоз содержит тормозной шкив 1 с ребордами 2 и 3. Последняя является верхней частью фланца 4 барабана 5, к которому посредством соединения шпилькой 6 крепится обод шкива 1, что и позволяет на нем устанавливать фрикционные элементы. Ступица 7 барабана 5 с фланцем 4 посредством призматической шпонки 8 закреплена на подъемном валу 9 лебедки. На параллельных ребордах 2 и 3 по их периметру расположены сквозные секторные прорези 10, разделенные между собой перегородками 11. В нижнем пояске секторной прорези 10 реборды 2 и 3 выполнены пазы с выступами 12, в которые установлены тарельчатые пружины (перевернутые) 13. На последних покоятся оси 14 фрикционных элементов 15, выполненных различной формы, например цилиндрической или в виде квадрата с верхней поверхностью выпуклой, а нижней - вогнутой. Фрикционные элементы 15 изготовлены из фрикционного материала (например, из ФК-24А) в виде напрессованных на оси 17 втулок 16 с пазами 17. Наличие пазов 17 во втулках 16 предотвращает проворачивание фрикционного материала на них. В свою очередь, оси 14 со стороны внешней поверхности реборды 2 имеют заплечики 18, со стороны внешней поверхности реборды 3 - шплинты 19, что обеспечивает стопорение осей 14 в сквозных секторных прорезях 10 реборд 2 и 3. Фрикционные элементы 15 установлены в сквозных секторных прорезях 10 без зазора. При значительном тормозном моменте цилиндрические фрикционные элементы 15 могут проворачиваться относительно осей 14, что не предусмотрено для их другого типа - квадратного. Оси 14, а вместе с ними и фрикционные элементы 15 после износа их рабочих поверхностей могут смещаться по сквозным секторным прорезям 10 реборд 2 и 3, благодаря податливости тарельчатых пружин (перевернутых) 13, ограниченных от радиальных перемещений выступами 12. При этом возможны следующие конструктивные схемы расположения в сквозных секторных прорезях 10 фрикционных элементов 15, взаимодействующих такими их поверхностями: цилиндрическими; между цилиндрическими находятся радиальные, и радиальными. Тарельчатые пружины 13 своей деформационной способностью обеспечивают подпружинивание фрикционных элементов 15 в направлении рабочей поверхности 20 тормозного шкива 1 и в направлении внутренней поверхности 21 тормозной ленты 22, имеющей набегающую ветвь (а), связанную с опорой 23, и сбегающую ветвь (б), соединенную с рычагом 24 управления тормозом. Количество фрикционных элементов 15, установленных в сквозных секторных прорезях 10, разделенных между собой перегородками 11 по периметру тормозного шкива 1, и их геометрические параметры зависят от динамической нагруженности многоступенчатого ленточно-колодочного тормоза.The multi-stage band brake contains a brake pulley 1 with flanges 2 and 3. The latter is the upper part of the flange 4 of the drum 5, to which the pulley rim 1 is attached by means of a pin 6, which makes it possible to install friction elements on it. The hub 7 of the drum 5 with the flange 4 by means of a key 8 is mounted on the lifting shaft 9 of the winch. On parallel flanges 2 and 3, through their perimeter, there are through sector slots 10, separated by partitions 11. In the lower belt of the sector slot 10, flanges 2 and 3 have grooves with protrusions 12 in which disk springs (inverted) are installed 13. The latter are resting the axis 14 of the friction elements 15, made of various shapes, for example, cylindrical or in the form of a square with a convex upper surface and a concave lower surface. Friction elements 15 are made of friction material (for example, FK-24A) in the form of bushings 16 with grooves pressed onto the axis 17. The presence of grooves 17 in the bushings 16 prevents friction material from turning on them. In turn, the axles 14 from the side of the outer surface of the flanges 2 have shoulders 18, from the side of the outer surface of the flanges 3 - cotter pins 19, which provides locking of the axes 14 in the through sector openings 10 of the flanges 2 and 3. Friction elements 15 are installed in the through sector openings 10 no clearance. With a significant braking moment, the cylindrical friction elements 15 can rotate relative to the axes 14, which is not provided for their other type - square. The axles 14, and with them the friction elements 15, after wear of their working surfaces, can be displaced along the through sector cuts 10 of the flanges 2 and 3, due to the flexibility of the Belleville springs (inverted) 13, limited from the radial movements by the protrusions 12. The following structural schemes are possible the location in the through sector slots 10 of the friction elements 15 interacting with their surfaces: cylindrical; between the cylindrical are radial, and radial. Belleville springs 13 with their deformation ability provide springing of the friction elements 15 in the direction of the working surface 20 of the brake pulley 1 and in the direction of the inner surface 21 of the brake belt 22 having an oncoming branch (a) connected to the support 23 and a running branch (b) connected to brake control lever 24. The number of friction elements 15 installed in the through sectoral slots 10, separated by partitions 11 around the perimeter of the brake pulley 1, and their geometric parameters depend on the dynamic loading of the multi-stage tape-shoe brake.

Под внутренней поверхностью 25 обода тормозного шкива 1 расположены фрикционные накладки 26, которые приформированы или прикреплены к наружной поверхности 27 торовой резиновой пневмокамеры 28. При этом радиусы сопряженных поверхностей фрикционных накладок 26 и внутренней поверхности 25 обода тормозного шкива 1 равны.Friction linings 26 are located under the inner surface 25 of the rim of the brake pulley 1, which are formed or attached to the outer surface 27 of the torus rubber pneumatic chamber 28. The radii of the mating surfaces of the friction linings 26 and the inner surface 25 of the rim of the brake pulley 1 are equal.

Внутренняя поверхность 29 торовой резиновой пневмокамеры 28 расположена на неподвижном цилиндрическом кольцевом выступе 30 специального фланца 31, опирающегося на установочную лапу 32. Крепление внутренней поверхности 29 торовой резиновой пневмокамеры 28 к цилиндрическому кольцевому выступу 33 осуществляется при помощи штуцеров 33 воздушных трубопроводов 34. Последние подсоединены к воздушному тракту 35, проходящему через отверстия, выполненные в специальном фланце 31. Второй шкив тормоза (на фиг.1 и 2 не показан) подключен аналогичным образом к общей пневмосистеме.The inner surface 29 of the torus rubber pneumatic chamber 28 is located on the stationary cylindrical annular protrusion 30 of the special flange 31, which is supported by the mounting foot 32. The inner surface 29 of the torus rubber pneumatic chamber 28 is attached to the cylindrical annular protrusion 33 by means of fittings 33 of the air pipelines 34. The latter are connected to the air tract 35, passing through holes made in a special flange 31. The second brake pulley (not shown in figures 1 and 2) is connected in a similar way to bschey pneumatic system.

Многоступенчатый ленточно-колодочный тормоз с парами трения скольжения и качения работает следующим образом.A multi-stage tape-shoe brake with pairs of sliding and rolling friction works as follows.

При нажатии на рычаг управления 24 тормозная лента 22 набегающей (а) и сбегающей (б) ветвями взаимодействует своей внутренней поверхностью 21 с наружными поверхностями фрикционных элементов 15 под действием следующих сил: разности натяжений ветвей (а и б) тормозной ленты 22 (SH-SC); трения качения, возникающего при перекатывании фрикционного элемента 15 по внутренней поверхности 21 тормозной ленты 22 и по рабочей поверхности обода 20 шкива 1.When the control lever 24 is pressed, the brake belt 22 of the running (a) and running (b) branches interacts with its inner surface 21 with the outer surfaces of the friction elements 15 under the action of the following forces: the difference in the tension of the branches (a and b) of the brake belt 22 (S H - S C ); rolling friction that occurs when rolling the friction element 15 on the inner surface 21 of the brake belt 22 and on the working surface of the rim 20 of the pulley 1.

При этом характерными являются следующие режимы торможения.In this case, the following braking modes are characteristic.

Первый режим. Если разность натяжений ветвей (а и б) тормозной ленты 22 (SH-SC) меньше силы взаимодействия между собой цилиндрических фрикционных элементов 15, то их наружные поверхности скользят по внутренней поверхности 21 тормозной ленты 22 и таким образом притормаживается тормозной шкив 1.First mode. If the difference in the tension of the branches (a and b) of the brake band 22 (S H -S C ) is less than the interaction force between the cylindrical friction elements 15, then their outer surfaces slide along the inner surface 21 of the brake band 22 and thus the brake pulley 1 is braked.

Второй режим. Если разность натяжений ветвей (а и б) тормозной ленты 22 (SH-SC) больше силы сопротивления проворачиванию фрикционных элементов 15, то сначала происходит перекатывание, а затем вращение, увеличивая при этом суммарную силу трения (скольжение+качение), что и приводит к затормаживанию тормозного шкива 1.The second mode. If the difference in the tension of the branches (a and b) of the brake band 22 (S H -S C ) is greater than the resistance to rotation of the friction elements 15, then rolling and then rotation first occur, increasing the total friction force (sliding + rolling), which leads to braking of the brake pulley 1.

Третий режим. При увеличенной разности натяжений ветвей (а и б) тормозной ленты 22 (SH-SC) фрикционные элементы 15 за счет деформации тарельчатой пружины 13 взаимодействуют с одной стороны с внутренней поверхностью 21 тормозной ленты 22, с другой стороны - с рабочей поверхностью обода 20 шкива 1, что приводит к блокировке фрикционных элементов 15 и к значительным тормозным силам, затормаживающим тормозной шкив 1.The third mode. With an increased difference in the tension of the branches (a and b) of the brake band 22 (S H -S C ), the friction elements 15 due to the deformation of the cup spring 13 interact on the one hand with the inner surface 21 of the brake band 22, and on the other hand, with the working surface of the rim 20 pulley 1, which leads to the blocking of the friction elements 15 and to significant braking forces that inhibit the brake pulley 1.

В случае применения между цилиндрическими фрикционными элементами 15 элементов с боковыми плоскими поверхностями и верхними и нижними, соответственно, выпуклыми и вогнутыми поверхностями увеличиваются: сила сопротивления перекатыванию цилиндрических фрикционных элементов 15, а также силы трения на внешних («внутренняя поверхность 21 тормозной ленты 22 - наружная поверхность фрикционного элемента 15») и внутренних («внутренняя поверхность фрикционного элемента 15 - рабочая поверхность обода 20 шкива 1») пар трения.When 15 elements are used between cylindrical friction elements with flat lateral surfaces and upper and lower, convex and concave surfaces, respectively, the following increases: the rolling resistance of the cylindrical friction elements 15, as well as the friction forces on the external ones ("inner surface 21 of the brake band 22 is outer friction element surface 15 ") and internal (" the inner surface of the friction element 15 is the working surface of the rim 20 of the pulley 1 ") friction pairs.

При этом контакт между фрикционными элементами 15 первого конструктивного варианта является линейным, а во втором конструктивном варианте между фрикционными элементами 15 и внутренней поверхностью 22 тормозной ленты 21, а также рабочей поверхностью обода 20 шкива 1 как линейный, так и линейно-плоский. Это обстоятельство способствует лучшей эксплуатации фрикционных элементов 15 и их равномерному износу. Более того, вращение фрикционных элементов 15 относительно сквозных секторных прорезей 10 в ребордах 2 и 3, а также вращение самого шкива 1 способствует вынужденному естественному охлаждению фрикционного материала.In this case, the contact between the friction elements 15 of the first structural variant is linear, and in the second constructive variant between the friction elements 15 and the inner surface 22 of the brake belt 21, as well as the working surface of the rim 20 of the pulley 1, both linear and linearly flat. This circumstance contributes to better operation of the friction elements 15 and their uniform wear. Moreover, the rotation of the friction elements 15 relative to the through sector slots 10 in the flanges 2 and 3, as well as the rotation of the pulley 1 itself, facilitates the natural cooling of the friction material.

При всех режимах торможения не все фрикционные элементы 15 мгновенно перекрываются и взаимодействуют с внутренней поверхностью 21 тормозной ленты 22 и их «вход» и «выход», соответственно, под набегающую (а) и со сбегающей (б) ветвей происходит плавно за счет их подпружинивания тарельчатыми пружинами 13. При износе фрикционного материала на роликовых фрикционных элементах 15 эффект перекатывания их рабочих поверхностей в двух конструктивных вариантах исполнения будет отсутствовать.Under all braking conditions, not all friction elements 15 instantly overlap and interact with the inner surface 21 of the brake belt 22 and their “input” and “output”, respectively, under the running (a) and running-off (b) branches smoothly due to their springing Belleville springs 13. When the friction material is worn on the roller friction elements 15, the effect of rolling their working surfaces in two design versions will be absent.

В качестве основного и дополнительного тормоза выступает торовая резиновая пневмокамера 28, работающая следующим образом.As the main and additional brake acts torus rubber pneumatic chamber 28, which operates as follows.

При подаче сжатого воздуха через воздушный тракт 35 по трубопроводу 34 и штуцерам 33 в объем торовой резиновой камеры 28 ее наружная поверхность 27 с фрикционными накладками 26, установленными между собой с зазором (е) перемещается в радиальном направлении и взаимодействует их рабочими поверхностями с цилиндрической внутренней поверхностью обода 25 тормозного шкива 1. При этом в зазор (е) между фрикционными накладками 26 выпадают продукты износа пар трения скольжения. Интенсивность торможения в последних определяется давлением сжатого воздуха в торовой резиновой пневмокамере 25, которая также выполняет функции гасителя толчков и вибраций тормозного шкива 1.When compressed air is supplied through the air path 35 through the pipe 34 and the fittings 33 into the volume of the torus rubber chamber 28, its outer surface 27 with friction linings 26 interconnected with a clearance (e) moves radially and interacts with their working surfaces with a cylindrical inner surface the rim 25 of the brake pulley 1. In this case, the wear products of the sliding friction pairs fall into the gap (e) between the friction linings 26. The braking intensity in the latter is determined by the pressure of compressed air in the torus rubber pneumatic chamber 25, which also serves as a shock absorber for shock and vibration of the brake pulley 1.

После износа фрикционных элементов 15 двух конструктивных исполнений до допустимой величины производят разборку внешних фрикционных узлов, с которых их снимают. После чего из втулок 16 фрикционных элементов 15 выпрессовывают оставшийся фрикционный материал и запрессовывают новую втулку 16. Затем фрикционные элементы устанавливают на реборды 2 и 3 тормозного шкива 1. При демонтаже и монтаже внешних фрикционных узлов значительно снижается трудоемкость по сравнению со снятием тормозной ленты 22 с фрикционными накладками и их заменой и ее установкой.After wear of the friction elements 15 of two designs to an acceptable value, the external friction assemblies are disassembled from which they are removed. Then, from the bushings 16 of the friction elements 15, the remaining friction material is pressed out and a new sleeve 16 is pressed in. Then the friction elements are mounted on the flanges 2 and 3 of the brake pulley 1. When dismantling and installing external friction units, the labor input is significantly reduced compared to removing the brake band 22 with friction overlays and their replacement and its installation.

При износе фрикционных накладок 26 на наружной поверхности 27 торовой резиновой пневмокамеры 28 ее снимают с цилиндрического кольцевого выступа 30 и ставят новые накладки. После чего производят монтаж торовой резиновой пневмокамеры 28 с фрикционными накладками 26.When the friction linings 26 are worn on the outer surface 27 of the torus rubber pneumatic chamber 28, it is removed from the cylindrical annular protrusion 30 and new linings are placed. Then mount the torus rubber pneumatic chamber 28 with friction linings 26.

В общем случае тормозной момент, развиваемый внешними парами трения многоступенчатого ленточно-колодочного тормоза, равен

Figure 00000001
и
Figure 00000002
, где SH, SC - натяжение набегающей (а) и сбегающей (б) ветвей тормозной ленты 22; R1 и R2 - радиусы взаимодействия пар трения: «внутренняя поверхность 21 тормозной ленты 22 - наружные поверхности фрикционных элементов 15»; «внутренние поверхности фрикционных элементов 15 - наружная (рабочая) поверхность обода 20 тормозного шкива 1».In the general case, the braking torque developed by the external friction pairs of a multi-stage tape-shoe brake is
Figure 00000001
and
Figure 00000002
where S H , S C is the tension of the running (a) and running (b) branches of the brake band 22; R 1 and R 2 are the radii of interaction of the friction pairs: “the inner surface 21 of the brake tape 22 is the outer surface of the friction elements 15”; "The inner surface of the friction elements 15 is the outer (working) surface of the rim 20 of the brake pulley 1".

Первые пары трения являются обратными, а вторые - прямыми. Тормозной момент, развиваемый внутренними парами трения многоступенчатого ленточно-колодочного тормоза, равен

Figure 00000003
, где n - количество внутренних пар трения тормоза; p - давление сжатого воздуха в полости пневмокамеры 28; A - площадь внутренних пар трения; f - коэффициент трения скольжения во внутренних парах трения тормоза; R3 - радиус внутренней поверхности трения. В данном случае имеем прямую пару трения. Суммарный тормозной момент равен MC=MT1+MT2+MT3. Все составляющие, входящие в последнюю аналитическую зависимость для определения суммарного тормозного момента, являются переменными. Целенаправленным изменением величин SH, SC, n; p, A, f, R1, R2 и R3 можно добиться существенного уменьшения усилий натяжения ленты 22 при том же значении тормозного момента.The first friction pairs are inverse, and the second are straight. The braking torque developed by the internal friction pairs of the multi-stage tape-shoe brake is
Figure 00000003
where n is the number of internal brake friction pairs; p is the pressure of compressed air in the cavity of the pneumatic chamber 28; A is the area of internal friction pairs; f is the coefficient of sliding friction in the inner pairs of friction of the brake; R 3 is the radius of the inner surface of the friction. In this case, we have a direct friction pair. The total braking torque is M C = M T1 + M T2 + M T3 . All components included in the last analytical dependence for determining the total braking torque are variables. Purposeful change of values of S H , S C , n; p, A, f, R 1 , R 2 and R 3 it is possible to achieve a significant reduction in the tension forces of the tape 22 with the same value of the braking torque.

Самый наибольший тормозной момент в многоступенчатом ленточно-колодочном тормозе будет при совместной реализации ранее рассмотренного тормозного режима внешними парами трения и работе внутренних пар трения тормоза.The greatest braking torque in a multi-stage tape-shoe brake will be with the joint implementation of the previously considered braking conditions by external friction pairs and the operation of internal brake friction pairs.

Предложенное техническое решение позволяет существенно улучшить не только динамику процесса торможения, но и износофрикционные характеристики путем применения двух прямых и одной обратной пар трения в тормозе, а также регулированием и управлением тормозным моментом.The proposed technical solution can significantly improve not only the dynamics of the braking process, but also wear characteristics by applying two direct and one reverse friction pairs in the brake, as well as by regulating and controlling the braking torque.

Источники информацииInformation sources

1. А.с. 383920, м.кл. F16D 49/08 за 1973 г. (аналог).1. A.S. 383920, m. F16D 49/08 for 1973 (equivalent).

2. Ильский А.Л., Миронов Ю.В., Чернобыльский А.Г. Расчет и конструирование бурового оборудования. - М.: Недра, 1985. - С.180; рис.VI.18 (прототип).2. Ilsky A.L., Mironov Yu.V., Chernobyl A.G. Calculation and design of drilling equipment. - M .: Nedra, 1985. - P.180; Fig. VI.18 (prototype).

Claims (2)

1. Многоступенчатый ленточно-колодочный тормоз с парами трения скольжения и качения, содержащий тормозной шкив, фрикционные элементы, выполненные различной формы, механический и пневматический приводы, отличающийся тем, что в сквозные секторные прорези в ребордах шкива с перегородками установлены по его периметру на осях цилиндрические фрикционные элементы, взаимодействующие между собой и выполненные в виде цилиндрических роликов с внешними фрикционными втулками, жестко соединенными с металлическими втулками с пазами, и при этом оси посажены на тарельчатые пружины в кольцевые прорези с выступами в ребордах, но при этом максимальная деформация тарельчатой пружины должна быть равна допустимому износу материала фрикционного элемента.1. A multi-stage tape-shoe brake with pairs of sliding and rolling friction, containing a brake pulley, friction elements made of various shapes, mechanical and pneumatic drives, characterized in that cylindrical axial cuts in the pulley flanges with baffles are installed along its perimeter on the axes friction elements interacting with each other and made in the form of cylindrical rollers with external friction bushings rigidly connected to metal bushings with grooves, and the axes upset at the Belleville springs in the annular slot in the flange with the projections, but the maximum deformation plate spring must be equal to the admissible wear of the friction material member. 2. Многоступенчатый ленточно-колодочный тормоз с парами трения скольжения и качения по п.1, отличающийся тем, что в одном из конструктивных вариантов между цилиндрическими фрикционными элементами расположены фрикционные элементы с плоскими боковыми поверхностями, взаимодействующими между собой, а их наружная поверхность выполнена выпуклой, а внутренняя поверхность - вогнутой, т.е. сопряженными с внутренней поверхностью тормозной ленты и рабочей поверхностью тормозного шкива. 2. A multi-stage tape-shoe brake with friction pairs of sliding and rolling according to claim 1, characterized in that in one of the design options between the cylindrical friction elements are friction elements with flat side surfaces that interact with each other, and their outer surface is convex, and the inner surface is concave, i.e. mated to the inner surface of the brake belt and the working surface of the brake pulley.
RU2010147774/11A 2010-11-23 2010-11-23 Multi-stage belt-drum brake with pairs of sliding and rolling friction RU2467219C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010147774/11A RU2467219C2 (en) 2010-11-23 2010-11-23 Multi-stage belt-drum brake with pairs of sliding and rolling friction

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010147774/11A RU2467219C2 (en) 2010-11-23 2010-11-23 Multi-stage belt-drum brake with pairs of sliding and rolling friction

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2010147774A RU2010147774A (en) 2012-05-27
RU2467219C2 true RU2467219C2 (en) 2012-11-20

Family

ID=46231458

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2010147774/11A RU2467219C2 (en) 2010-11-23 2010-11-23 Multi-stage belt-drum brake with pairs of sliding and rolling friction

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2467219C2 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1450140A1 (en) * 1963-07-10 1969-10-09 Goodrich Co B F brake
SU383920A1 (en) * 1968-07-18 1973-05-23 BELT BRAKES
US5909788A (en) * 1998-03-20 1999-06-08 Eaton Corporation Coupling assembly component
RU2352833C2 (en) * 2006-11-27 2009-04-20 Ивано-Франковский национальный технический университет нефти и газа Cooled two-stage band-and-shoe brake
RU2387893C2 (en) * 2008-03-17 2010-04-27 Ивано-Франковский национальный технический университет нефти и газа Double-step band-shoe brake

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1450140A1 (en) * 1963-07-10 1969-10-09 Goodrich Co B F brake
SU383920A1 (en) * 1968-07-18 1973-05-23 BELT BRAKES
US5909788A (en) * 1998-03-20 1999-06-08 Eaton Corporation Coupling assembly component
RU2352833C2 (en) * 2006-11-27 2009-04-20 Ивано-Франковский национальный технический университет нефти и газа Cooled two-stage band-and-shoe brake
RU2387893C2 (en) * 2008-03-17 2010-04-27 Ивано-Франковский национальный технический университет нефти и газа Double-step band-shoe brake

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Ильский А.Л. и др. Расчет и конструирование бурового оборудования. - М.: Недра, 1985, с.180, рис.VI.18. *

Also Published As

Publication number Publication date
RU2010147774A (en) 2012-05-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5846299B2 (en) Friction brake device
CN105387126B (en) For transmitting the device of torque
KR19980084754A (en) Wet Friction Plates, Wet Power Train / Isolator, Wet Clutch and Lock-Up Clutch
RU2523365C2 (en) Torque transfer device
KR20170020606A (en) Power transmission device provided with more than two pistons
CN107314066A (en) Split-type brake disc
EP1239185A1 (en) Actuator with no-back braking device
US2349494A (en) Assembly for clutches and brakes
US20130192950A1 (en) Raised bearing surface clutch friction plate machine
AU765075B2 (en) Splineless rotational control apparatus
KR100854285B1 (en) Hydraulic clutch
US9360053B2 (en) Friction plate for a friction clutch pack
RU2467219C2 (en) Multi-stage belt-drum brake with pairs of sliding and rolling friction
RU2651367C1 (en) Dual multi-plate clutch of vehicle's transmission
AU2015339656B2 (en) Brake shoe for a drum brake having offset cam followers
KR101371729B1 (en) Structure for assembling brake in automatic transmission
WO2016132635A1 (en) Fluid coupling
KR101532078B1 (en) Separatable brake disk, wheel bearing assembly provided with the same and method of restricting runout of brake disk
CN105587797B (en) Space wedging type overrunning belt pulley capable of reducing torsional vibration and overrunning clutch
CN106468328B (en) Centrifugal force pendulum and hydrodynamic torque converter with a centrifugal force pendulum
RU2662862C1 (en) Drum brake (options)
US5794751A (en) Piston for torque transmitting systems
RU2295067C2 (en) Belt-block brake
US4458789A (en) Brake assembly for a multi-disc brake including a force multiplying device
CN209688078U (en) Shifting element friction plate and gearbox shifting element

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20121124