RU2506470C1

RU2506470C1 - Braking device

Info

Publication number: RU2506470C1
Application number: RU2012131904/11A
Authority: RU
Inventors: Арон Калманович Гольдман; Борис Владимирович Александровский
Original assignee: Открытое акционерное общество "Туполев" (ОАО "Туполев")
Priority date: 2012-07-26
Filing date: 2012-07-26
Publication date: 2014-02-10

Abstract

FIELD: transport.

SUBSTANCE: invention relates to aircraft engineering, particularly, to brakes of starting launchers. Proposed device comprises housing accommodating friction plate clutch sliding therein and clamping mechanism. Clamping mechanism consists of a spring fitted between two pressure rings that displace in splined guides. Friction plate clutch shaft is equipped with the element for engagement with transmission drive and shank that has movable thread joint with the carriage. Bracket ratchet mechanism consists of ratchet and latch.

EFFECT: higher reliability and improved performances.

2 dwg

Description

Изобретение относится к авиационной технике, преимущественно к стартовым пусковым установкам летательных аппаратов, и предназначено для плавного торможения движущихся элементов механизма трансмиссии пусковой установки до их полного останова на заданной ограниченной дистанции.The invention relates to aeronautical engineering, mainly to launching launchers of aircraft, and is intended for smooth braking of moving elements of the transmission mechanism of the launcher until they completely stop at a given limited distance.

Известны устройства для торможения разгонных механизмов катапульт пусковых установок, выполненные по принципу гашения кинетической энергии движущихся элементов катапульты, оставшейся после разгона летательных аппаратов, путем поглощения ее различного типа амортизаторами: пневматическими (см. патент RU №2344971, В64F 1/06, от 05.04.2007 г.), где тормозное устройство выполнено в виде пневматического цилиндра, размещенного около конца направляющих катапульты, снабженного поршнем, его штоком, выступающим из цилиндра, ориентированным параллельно направляющим катапульты и взаимодействующим с тележкой при ее перемещении по направляющим катапульты в пределах длины штока; пружинными (см. патент RU №114030, B64F 1/06, от 01.11.2011 г.), где тормозное устройство состоит из двух пружин, одни концы которых соединены с корпусом катапульты, а другие с перемычкой, посредством которой тормозные пружины вводятся в действие; гидродемпферными и их комбинациями.Known devices for braking the accelerating mechanisms of launcher catapults, made by the principle of quenching the kinetic energy of the moving elements of the catapult remaining after the acceleration of aircraft, by absorbing it of various types with shock absorbers: pneumatic (see patent RU No. 2344971, B64F 1/06, from 05.04. 2007), where the brake device is made in the form of a pneumatic cylinder placed near the end of the catapult guides, equipped with a piston, its rod protruding from the cylinder, oriented parallel to Awaiting the catapult and interacting with the trolley when moving along the catapult guides within the stem length; spring (see patent RU No. 114030, B64F 1/06, dated 01.11.2011), where the braking device consists of two springs, one ends of which are connected to the catapult body, and the other with a jumper, through which the brake springs are activated ; hydrodamping and their combinations.

Однако описанные выше тормозные устройства обладают рядом существенных недостатков. Так, недостатками пневматических и гидродемпферных тормозных устройств являются значительный разброс параметров торможения (дистанция, скорость), значительная трудоемкость эксплуатации, обусловленная необходимостью использования компрессоров, систем осушки воздуха, и большие временные затраты при подготовке к применению, кроме того, гидродемпферные тормоза имеют сложную конструкцию, вследствие чего ненадежны в эксплуатации. Пружинные тормоза разгонных механизмов имеют большие габариты, ударные контакты с элементами трансмиссии.However, the braking devices described above have a number of significant disadvantages. Thus, the disadvantages of pneumatic and hydraulic damper braking devices are the significant variation in braking parameters (distance, speed), the considerable laboriousness of operation, due to the need to use compressors, air drying systems, and the large time required to prepare for use, in addition, the hydraulic damper brakes have a complex structure, as a result of which they are unreliable in operation. Spring brakes of accelerating mechanisms have large dimensions, shock contacts with transmission elements.

Наиболее близким к предлагаемому устройству является дисковый тормоз (см. Вельский В.Л. и др. Конструкция летательных аппаратов. - М.: Оборонгиз, 1963, с.473), содержащий корпус, барабан дисковой фрикционной муфты с установленными в нем дисками с возможностью перемещения вдоль оси симметрии барабана, вал дисковой фрикционной муфты с установленными на нем с возможностью перемещения вдоль оси вала тормозными дисками и с соединительным элементом на одном конце для соединения с трансмиссией. Торможение осуществляется за счет силы трения, возникающей при взаимном прижатии фрикционных дисков силой давления жидкости или газа. Этот тип тормозных устройств широко применяется в автомобилях и самолетах, так как при небольших габаритах позволяет обеспечить плавность ввода в действие и возможность создания больших тормозных моментов силой, возникающей за счет использования давления жидкости или газа от внешнего источника энергии.Closest to the proposed device is a disk brake (see Velsky V.L. et al. Aircraft Design. - M .: Oborongiz, 1963, p. 473), comprising a housing, a friction clutch drum with disks installed in it with the possibility displacements along the axis of symmetry of the drum, the shaft of the disk friction clutch with brake disks mounted on it with the possibility of displacement along the axis of the shaft and with a connecting element at one end for connection with the transmission. Braking is due to the frictional force that occurs when the friction discs are pressed together by the pressure of a liquid or gas. This type of braking device is widely used in automobiles and airplanes, since with small dimensions it allows for smooth commissioning and the possibility of creating large braking moments by the force arising from the use of liquid or gas pressure from an external energy source.

Необходимость использовать для торможения механизмов трансмиссии внешний источник энергии применительно к катапультам является главным недостатком дисковых тормозов, так как существенно усложняет устройство торможения трансмиссии и понижает ее надежность, не обеспечивая безинерционный ввод тормозного усилия и останов трансмиссии на строго заданной дистанции.The need to use an external energy source for braking transmission mechanisms as applied to catapults is the main disadvantage of disc brakes, since it significantly complicates the transmission braking device and reduces its reliability, without providing inertia-free braking force input and stopping the transmission at a strictly specified distance.

Предлагаемое изобретение направлено на устранение перечисленных недостатков и получение технического результата, заключающегося в повышении надежности работы и улучшение эксплуатационных и технических характеристик тормозной системы за счет обеспечения плавного останова трансмиссии на установленной дистанции движения без использования вспомогательных энергетических устройств, а также за счет автоматической расфиксации тормозных дисков при приведении трансмиссии останавливаемого объекта в исходное положение.The present invention is aimed at eliminating the above drawbacks and obtaining a technical result, which consists in increasing the reliability of operation and improving the operational and technical characteristics of the brake system by ensuring a smooth stop of the transmission at a set distance of travel without the use of auxiliary power devices, as well as by automatically unlocking the brake discs when bringing the transmission of the stopped object to its original position.

Для достижения технического результата тормозное устройство содержит корпус, барабан дисковой фрикционной муфты с установленными в нем дисками с возможностью перемещения вдоль оси симметрии барабана, вал дисковой фрикционной муфты с установленными на нем с возможностью перемещения вдоль оси вала тормозными дисками и с соединительным элементом на одном конце для соединения с трансмиссией, согласно изобретению снабжено дополнительным корпусом, соединенным с корпусом, выполненным на втором конце вала хвостовиком, проходящим через дополнительный корпус, зажимным механизмом с пружиной, установленной между прижимными кольцами, храповым механизмом с зубчаткой, выполненной на барабане, и, по меньшей мере, с одной защелкой, установленной на корпусе, кареткой, соединенной шлицевым соединением с дополнительным корпусом и резьбовым соединением с хвостовиком вала.To achieve a technical result, the brake device comprises a housing, a drum friction clutch drum with disks installed therein, which can be moved along the axis of symmetry of the drum, a friction clutch shaft with brake disks mounted on it with the ability to move along the shaft axis and with a connecting element at one end for connection to the transmission, according to the invention is equipped with an additional housing connected to the housing, made on the second end of the shaft with a shank passing through the additional an additional housing, with a clamping mechanism with a spring installed between the clamping rings, a ratchet mechanism with gear mounted on the drum, and at least one latch mounted on the housing, a carriage connected by a spline connection to the additional housing and a threaded connection to the shaft shaft .

В предлагаемом устройстве для останова движения разгонного механизма источником силы, сжимающей фрикционные диски, является кинетическая энергия инерции затормаживаемого механизма трансмиссии.In the proposed device for stopping the acceleration mechanism, the source of force compressing the friction discs is the kinetic inertia energy of the braked transmission mechanism.

Признак, характеризующийся соединением хвостовика вала тормозного устройства подвижным резьбовым соединением с кареткой, имеющей возможность при перемещении передавать кинетическую энергию инерции затормаживаемого механизма трансмиссии на создание усилия сжатия фрикционных дисков, обеспечивает начало торможения и плавный останов движения трансмиссии на определенной (установленной) дистанции ее перемещения без использования внешних источников энергии, что улучшает технические характеристики и повышает надежность тормозного устройства.The feature, characterized by the connection of the shaft end of the brake device with a movable threaded connection to the carriage, which, when moving, can transfer the kinetic energy of inertia of the braked transmission mechanism to create a compression force of the friction discs, provides the beginning of braking and the transmission stops smoothly at a certain (set) distance of its movement without using external energy sources, which improves technical characteristics and increases the reliability of the brake system royals.

Признак, характеризующийся снабжением дискового фрикционного тормоза храповым механизмом, реализует возможность движения трансмиссии в режиме рабочего цикла (разгона летательного аппарата и последующего торможения механизмов трансмиссии) и расфиксацию тормозных дисков при реверсивном движении трансмиссии для приведения ее в исходное положение, что улучшает эксплуатационные характеристики тормозного устройства за счет простоты его конструкции и минимизации операций в цикле его эксплуатации.The feature, characterized by the provision of a ratchet mechanism for the disc friction brake, implements the possibility of transmission movement in the duty cycle mode (acceleration of the aircraft and subsequent braking of transmission mechanisms) and the release of brake disks during reverse transmission movement to bring it to its original position, which improves the performance of the brake device beyond due to the simplicity of its design and minimization of operations in the cycle of its operation.

Предлагаемое изобретение поясняется чертежами, представленными на фиг.1-2.The invention is illustrated by the drawings shown in figures 1-2.

Фиг.1 - принципиальная схема тормозного устройства.Figure 1 is a schematic diagram of a brake device.

Фиг.2 - принципиальная схема храпового механизма.Figure 2 is a schematic diagram of a ratchet mechanism.

Тормозное устройство для останова движения механизмов трансмиссии содержит корпус 1 с фланцами для крепления его к приводу вращения от трансмиссии останавливаемого объекта и для крепления дополнительного корпуса 2. На торце дополнительного корпуса 2 установлена крышка 3. Внутри корпуса 1 по скользящей посадке установлен барабан 4 дисковой фрикционной муфты с установленными в ней подвижными дисками 5 и неподвижными дисками 6, а также зажимной механизм, состоящий из пружины 7, установленной между прижимными кольцами 8 и 9. Подвижные диски 5 и неподвижные диски 6, а также прижимные кольца 8 и 9 имеют возможность перемещения вдоль оси симметрии барабана 4 по шлицевым направляющим вала 10 вдоль его оси. Один конец вала 10 снабжен соединительным элементом 11 (например, шлицами) для связи с приводом трансмиссии останавливаемого объекта. На втором конце вала 10 выполнен хвостовик 12, проходящий через дополнительный корпус 2 и имеющий подвижное резьбовое соединение с кареткой 13, соединенной шлицевым соединением 14 с дополнительным корпусом 2. Храповой механизм состоит из зубчатки 15, установленной на наружной поверхности барабана 4 дисковой тормозной муфты, и защелки 16, установленной на корпусе 1.The brake device for stopping the movement of transmission mechanisms comprises a housing 1 with flanges for attaching it to the rotation drive from the transmission of the object to be stopped and for attaching an additional housing 2. A cover 3 is installed at the end of the additional housing 2. Inside the housing 1, a friction clutch drum 4 is mounted with movable disks 5 and fixed disks 6 installed in it, as well as a clamping mechanism consisting of a spring 7 installed between the clamping rings 8 and 9. The movable disks 5 and The fixed disks 6, as well as the clamping rings 8 and 9, can move along the axis of symmetry of the drum 4 along the spline guides of the shaft 10 along its axis. One end of the shaft 10 is equipped with a connecting element 11 (for example, splines) for communication with the transmission drive of the stopped object. At the second end of the shaft 10, a shank 12 is made, passing through an additional housing 2 and having a movable threaded connection with a carriage 13 connected by a spline connection 14 with an additional housing 2. The ratchet mechanism consists of a gear 15 mounted on the outer surface of the drum 4 of the disk brake clutch, and latch 16 mounted on the housing 1.

Тормозное устройство работает следующим образом.The brake device operates as follows.

В процессе рабочего хода трансмиссии останавливаемого объекта вал 10, связанный с трансмиссией, вращаясь, двигает по резьбе каретку 13 в направлении к прижимному кольцу 9. Длина участка свободного перемещения каретки 13 пропорциональна длине определенного участка рабочего хода механизма трансмиссии. При этом вращение неподвижных дисков 6 фрикционной муфты заблокировано стопорными защелками 16 храпового механизма, а подвижные диски 5 свободно проскальзывают, не создавая тормозного момента, поскольку не испытывают осевого давления со стороны зажимного механизма до момента достижения кареткой 13 прижимного кольца 9. При дальнейшем движении каретка 13 через прижимное кольцо 9 сжимает пружину 7, создавая осевое усилие на фрикционные диски, увеличивающееся пропорционально ходу каретки. При этом создается нарастающий тормозной момент, в результате чего ускоренное движение разгонного привода плавно (безударно) переходит в интенсивно нарастающее торможение, разгоняемый летательный аппарат отделяется от связи с элементами трансмиссии, а разгонный механизм останавливается в зафиксированном тормозным устройством положении.During the working stroke of the transmission of the stopped object, the shaft 10 connected with the transmission, rotating, moves the carriage 13 along the thread towards the pressure ring 9. The length of the free movement section of the carriage 13 is proportional to the length of a certain portion of the working stroke of the transmission mechanism. In this case, the rotation of the fixed disks 6 of the friction clutch is blocked by the locking latches 16 of the ratchet mechanism, and the movable disks 5 freely slip without creating a braking moment, since they do not undergo axial pressure from the clamping mechanism until the carriage 13 of the pressure ring 9 reaches. through the clamping ring 9 compresses the spring 7, creating an axial force on the friction discs, increasing in proportion to the stroke of the carriage. In this case, an increasing braking moment is created, as a result of which the accelerated movement of the accelerating drive smoothly (without shock) transfers to intensely increasing braking, the accelerated aircraft is separated from communication with the transmission elements, and the accelerating mechanism stops in the position fixed by the brake device.

При приведении трансмиссии в исходное положение (реверсивном движении трансмиссии) храповой механизм позволяет барабану 4 дисковой фрикционной муфты вращаться вместе с валом 10, при этом сжатые тормозные диски не оказывают сопротивления вращению вала 10, а каретка 13, перемещаясь, разгружает пружину 7, снимая силу прижатия фрикционных дисков. При полном снятии нагрузки с пружины 7 вращение барабана 4 дисковой фрикционной муфты прекращается и он останавливается в зафиксированном стопорными защелками 16 положении, в то время как вал 10 продолжает вращаться, отодвигая каретку 13 от прижимного кольца 9, до установления механизма трансмиссии в исходное положение.When bringing the transmission to its original position (reverse movement of the transmission), the ratchet mechanism allows the drum 4 of the disk friction clutch to rotate together with the shaft 10, while the compressed brake discs do not resist the rotation of the shaft 10, and the carriage 13, moving, unloads the spring 7, relieving the pressing force friction discs. When the load is completely removed from the spring 7, the rotation of the drum 4 of the disk friction clutch stops and it stops in the position fixed by the locking latches 16, while the shaft 10 continues to rotate, moving the carriage 13 from the pressure ring 9, until the transmission mechanism is restored to its original position.

Регулировка длины участка свободного хода каретки 13 производится при неподвижном положении вала 10 поворотом дополнительного корпуса 2, освобожденного от крепления к корпусу 1 винтами. Каретка 13, вращаясь вместе с дополнительным корпусом 2, одновременно перемещается вдоль оси вала 10 в необходимое положение, после чего дополнительный корпус 2 крепится к корпусу 1.The adjustment of the length of the freewheel section of the carriage 13 is made when the shaft 10 is stationary by turning the additional housing 2, which is freed from the fastening to the housing 1 by screws. The carriage 13, rotating together with the additional housing 2, simultaneously moves along the axis of the shaft 10 to the desired position, after which the additional housing 2 is attached to the housing 1.

Таким образом, использование заявляемого тормозного устройства обеспечивает повышение надежности работы и улучшение эксплуатационных и технических характеристик тормозной системы за счет обеспечения плавного останова трансмиссии на установленной дистанции движения без использования вспомогательных энергетических устройств, а также за счет автоматической расфиксации тормозных дисков при приведении трансмиссии останавливаемого объекта в исходное положение.Thus, the use of the inventive brake device provides increased reliability and improved operational and technical characteristics of the brake system by ensuring a smooth stop of the transmission at the set driving distance without the use of auxiliary power devices, as well as by automatically unlocking the brake discs when bringing the transmission of the stopped object to the original position.

Claims

A brake device for stopping the movement of transmission mechanisms, comprising a housing, a drum friction clutch drum with disks installed therein, movable along the axis of symmetry of the drum, a friction clutch shaft with brake disks mounted on it with the ability to move along the shaft axis and with a connecting element on one the end for connecting to the transmission, characterized in that it is provided with an additional housing connected to the housing, made on the second end of the shaft with a shank, passing them through an additional housing, a clamping mechanism with a spring installed between the clamping rings, a ratchet mechanism with a gear made on the drum, and at least one latch mounted on the housing, a carriage connected by a spline connection to the additional housing and a threaded connection with shaft end.