RU2639363C2 - Method of braking with feedback - Google Patents

Method of braking with feedback Download PDF

Info

Publication number
RU2639363C2
RU2639363C2 RU2016138837A RU2016138837A RU2639363C2 RU 2639363 C2 RU2639363 C2 RU 2639363C2 RU 2016138837 A RU2016138837 A RU 2016138837A RU 2016138837 A RU2016138837 A RU 2016138837A RU 2639363 C2 RU2639363 C2 RU 2639363C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
gear
shaft
braking
input shaft
gears
Prior art date
Application number
RU2016138837A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2016138837A (en
Inventor
Александр Васильевич Дегтярев
Original Assignee
Александр Васильевич Дегтярев
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 Александр Васильевич Дегтярев filed Critical Александр Васильевич Дегтярев
Priority to RU2016138837A priority Critical patent/RU2639363C2/en
Publication of RU2016138837A publication Critical patent/RU2016138837A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2639363C2 publication Critical patent/RU2639363C2/en

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D3/00—Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive
    • F16D3/50—Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive with the coupling parts connected by one or more intermediate members
    • F16D3/52—Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive with the coupling parts connected by one or more intermediate members comprising a continuous strip, spring, or the like engaging the coupling parts at a number of places
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D67/00—Combinations of couplings and brakes; Combinations of clutches and brakes
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H19/00—Gearings comprising essentially only toothed gears or friction members and not capable of conveying indefinitely-continuing rotary motion
    • F16H19/02—Gearings comprising essentially only toothed gears or friction members and not capable of conveying indefinitely-continuing rotary motion for interconverting rotary or oscillating motion and reciprocating motion
    • F16H19/06—Gearings comprising essentially only toothed gears or friction members and not capable of conveying indefinitely-continuing rotary motion for interconverting rotary or oscillating motion and reciprocating motion comprising flexible members, e.g. an endless flexible member

Abstract

FIELD: machine engineering.
SUBSTANCE: method of braking with feedback consists in use of parallel-connected gears with load-dependent gear ratio. The gear with gear ratio depending on the load has input and output shafts. Torque is applied to the input shaft of the first gear. The input shaft of the first gear is connected to the output shaft of the second gear, and the output shaft of the first gear is connected to the input shaft of the second gear. In the initial position, when the brake force is not applied to the output shaft of the first gear, the speeds of all shafts are equal. When the brake force is applied to the output shaft of the first gear or to the input shaft of the second gear, the speed of the output shaft of the first gear is reduced and the braking force is transmitted to the input shaft of the first gear.
EFFECT: reduced proportion of braking energy on friction surfaces as compared with the total braking energy.
9 dwg

Description

Изобретение относится к муфтам и тормозам. The invention relates to clutches and brakes.

Может быть использовано, в частности, в машиностроении.It can be used, in particular, in mechanical engineering.

Известен способ торможения с помощью фрикционных поверхностей, например в изобретении SU 1732065 A1.A known method of braking using friction surfaces, for example in the invention SU 1732065 A1.

Недостатком этого способа является то, что энергия торможения соразмерна с энергией, выделяемой в виде тепла на фрикционных поверхностях. Энергия торможения - это энергия, которую нужно затратить на уменьшение кинетической энергии объекта, который тормозится. При этом эту энергию нужно приложить к тормозному устройству.The disadvantage of this method is that the braking energy is proportional to the energy released in the form of heat on the friction surfaces. Braking energy is the energy that needs to be spent on reducing the kinetic energy of an object that is being braked. In this case, this energy must be applied to the brake device.

Целью изобретения является уменьшение доли энергии торможения на фрикционных поверхностях по сравнению с общей энергией торможения. В случае применения электромагнитных муфт уменьшить долю электромагнитной энергии в общей энергии торможения. Поставленная цель достигается тем, что для осуществления способа используется передача с передаточным числом, зависящим от нагрузки. К такой передаче параллельно подключается аналогичная передача, но вход первой передачи соединяют с выходом второй передачи, а вход второй передачи соединяют с выходом первой передачи. Таким образом осуществляется обратная связь для обеих передач. В этой конструкции реализован эффект "палки, вставленной в колеса", но без вывода из строя средства, которое тормозится. Энергия, необходимая для ввода палки, ничтожна по сравнению с энергией, которая выделилась на деталях средства, которое было заторможено таким образом. The aim of the invention is to reduce the proportion of braking energy on friction surfaces in comparison with the total braking energy. When using electromagnetic couplings, reduce the proportion of electromagnetic energy in the total braking energy. This goal is achieved in that for the implementation of the method uses a transmission with a gear ratio depending on the load. A similar gear is connected in parallel to such a transmission, but the input of the first gear is connected to the output of the second gear, and the input of the second gear is connected to the output of the first gear. In this way, feedback is provided for both gears. In this design, the effect of a “stick inserted in the wheels” is realized, but without the failure of the tool, which is inhibited. The energy required to enter the stick is negligible compared to the energy that was released on the parts of the tool, which was inhibited in this way.

В примере конкретного исполнения используются две совершенно аналогичные цепные передачи с передаточным числом, зависящим от нагрузки. Вал 1, на котором создается крутящий момент, с зубчатым диском 3, соединен с шестернями 10 на диске 4 цепью 5. На диске 4 установлены восемь осей 7 с возможностью вращения. На осях 7 закреплены эксцентрично восемь шестерней 10 и восемь шестерней 8 . Оси шестерней 8 совпадают с осями 7. Кольцевая шестерня 9 контактирует со всеми шестернями 8. Кольцевая шестерня 9 соединена с валом 2 через спиральную пружину 6. При торможении вала 2 с силой, превосходящей силу пружины 6, происходит поворот кольцевой шестерни 9 и вместе с ней поворот шестерней 8 и 10, благодаря тяговому усилию цепи 5, имеющей зацепление с шестернями 10. При этом увеличивается диаметр зубчатого колеса, образованного шестернями 10. Исходное состояние передачи таково, что диаметр зубчатого колеса 3 и диаметр зубчатого колеса, образованного шестернями 10 совпадают. При этом скорости вращения вала 1 и 2 совпадают тоже. При параллельном соединении двух передач в исходном состоянии, как показано на фигуре 1, скорости всех валов совпадают и воздействия на крутящий момент вала 1 не происходит. На второй передаче вал 11 соединен с валом 2 первой передачи, вал 12 соединен с валом 1 первой передачи. Зубчатый диск 13 вместе с валом 11 соединен цепью 15 с шестернями 20, эксцентрично закрепленными на осях 17. Центрально закрепленные на осях 17 шестерни 18 имеют зацепление с кольцевой шестерней 19. Кольцевая шестерня 19 через спиральную пружину 16 соединена с валом 12. Оси 17 установлены на диске 14 с возможностью вращения. Ролики 22 и 21 служат для натяжения цепей 15 и 5. Пазы 23, 24 и штифты 25, 26 служат для ограничения поворота шестерней 9, 19.In the example of a specific embodiment, two completely similar chain transmissions are used with a gear ratio depending on the load. The shaft 1, on which torque is generated, with the gear disk 3, is connected to the gears 10 on the disk 4 by a chain 5. On the disk 4 there are eight axles 7 rotatably mounted. Eight gears 10 and eight gears 8 are eccentrically fixed on the axles 7. The axis of the gears 8 coincide with the axes 7. The ring gear 9 is in contact with all gears 8. The ring gear 9 is connected to the shaft 2 through a spiral spring 6. When braking the shaft 2 with a force exceeding the force of the spring 6, the ring gear 9 rotates and with it the rotation of the gears 8 and 10, due to the traction force of the chain 5, meshing with the gears 10. This increases the diameter of the gear formed by the gears 10. The initial state of the gear is such that the diameter of the gear 3 and the diameter of the gear wheel, forming Foot gear 10 coincide. In this case, the rotation speeds of the shaft 1 and 2 coincide too. When parallel connection of two gears in the initial state, as shown in figure 1, the speeds of all the shafts coincide and the impact on the torque of the shaft 1 does not occur. In the second gear, the shaft 11 is connected to the first gear shaft 2, the shaft 12 is connected to the first gear shaft 1. The gear disk 13 together with the shaft 11 is connected by a chain 15 with gears 20 eccentrically fixed on the axles 17. The gears 18 centrally fixed on the axes 17 are engaged with the ring gear 19. The ring gear 19 is connected to the shaft 12 through a spiral spring 16. The axles 17 are mounted on drive 14 rotatably. The rollers 22 and 21 serve to tension the chains 15 and 5. The grooves 23, 24 and the pins 25, 26 serve to limit the rotation of the gears 9, 19.

При воздействии силы торможения на вал 2 или вал 11 происходит увеличение диаметра зубчатого колеса, образованного шестернями 10. Если первоначальная скорость вала 1 была V1, то скорость вала 2 станет V2<V1. В параллельно подключенной передаче также происходит увеличение диаметра зубчатого колеса, образованного шестернями 20. Это показано на фигуре 2. Соответственно скорость на валу 12 должна быть V3<V2. Таким образом обратная связь стремится понизить скорость вала 1, к которому приложен вращательный момент. Это будет происходить до полной остановки вала 1, если усилие торможения превосходит силу пружин 6 и 16. Прикладываемая энергия торможения, необходимая для преодоления действия пружин 6, 16 может быть значительно меньше общей энергии торможения, которая рассеивается на деталях устройства.When the braking force acts on the shaft 2 or shaft 11, the diameter of the gear formed by the gears 10 increases. If the initial speed of the shaft 1 was V1, then the speed of the shaft 2 will become V2 <V1. An increase in the diameter of the gear wheel formed by gears 20 also occurs in the parallel-connected gear. This is shown in figure 2. Accordingly, the speed on the shaft 12 should be V3 <V2. In this way, the feedback tends to lower the speed of the shaft 1 to which the torque is applied. This will happen until the shaft 1 stops completely if the braking force exceeds the force of the springs 6 and 16. The applied braking energy needed to overcome the action of the springs 6, 16 can be significantly less than the total braking energy that is dissipated on the parts of the device.

На фигуре 1 представлены параллельно подключенные передачи в исходном состоянии.The figure 1 presents parallel-connected gears in the initial state.

На фигуре 2 представлены параллельно подключенные передачи при воздействии внешней силы торможения.The figure 2 presents parallel-connected gears when exposed to an external braking force.

На фигуре 3 представлено сечение передачи при воздействии внешней силы торможения.The figure 3 presents the cross section of the transmission when exposed to an external braking force.

На фигуре 4 представлено сечение передачи при отсутствии внешней силы торможения.The figure 4 presents the cross section of the transmission in the absence of external braking force.

На фигуре 5 представлено сечение передачи вдоль оси 2 при отсутствии внешней силы торможения.The figure 5 presents the cross section of the transmission along the axis 2 in the absence of external braking force.

На фигуре 6 представлена передача при отсутствии внешней силы торможения.Figure 6 shows the transmission in the absence of an external braking force.

На фигуре 7 представлено сечение вдоль оси 2 при воздействии внешней силы торможения.The figure 7 presents a section along the axis 2 when exposed to an external braking force.

На фигуре 8 представлена передача при воздействии внешней силы торможения.The figure 8 presents the transmission when exposed to an external braking force.

На фигуре 9 представлен принцип закрепления шестерней на оси 7.The figure 9 presents the principle of fixing the gears on the axis 7.

Claims (1)

Способ торможения с обратной связью, включающий воздействие тормозного усилия на вращающий момент тормозимого объекта, отличающийся тем, что для воздействия на вращающий момент используют две параллельно включенные передачи с передаточным числом, зависящим от нагрузки, причем входной вал первой передачи соединен с выходным валом второй передачи, выходной вал первой передачи соединен с входным валом второй передачи, вращающий момент тормозимого объекта приложен к входному валу первой передачи, а тормозное усилие прикладывается к выходному валу первой передачи и соединенному с ним входному валу второй передачи. A feedback braking method, including the effect of braking force on the torque of a braking object, characterized in that two parallel gears are used with a gear ratio depending on the load, the input shaft of the first gear connected to the output shaft of the second gear, the output shaft of the first gear is connected to the input shaft of the second gear, the torque of the braking object is applied to the input shaft of the first gear, and the braking force is applied to the output Nome shaft first gear and connected with it the input shaft second gear.
RU2016138837A 2016-10-03 2016-10-03 Method of braking with feedback RU2639363C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016138837A RU2639363C2 (en) 2016-10-03 2016-10-03 Method of braking with feedback

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016138837A RU2639363C2 (en) 2016-10-03 2016-10-03 Method of braking with feedback

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2015153286 Substitution 2015-12-14

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2016138837A RU2016138837A (en) 2017-01-10
RU2639363C2 true RU2639363C2 (en) 2017-12-21

Family

ID=57955885

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2016138837A RU2639363C2 (en) 2016-10-03 2016-10-03 Method of braking with feedback

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2639363C2 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4266409A (en) * 1979-02-16 1981-05-12 E. I. Du Pont De Nemours And Company Energy-absorbing torque transmitter
SU1622673A1 (en) * 1988-03-17 1991-01-23 Производственное Объединение "Ворошиловградский Тепловозостроительный Завод Им.Октябрьской Революции" Compensation elastic coupling
RU2057261C1 (en) * 1993-07-27 1996-03-27 Томский политехнический институт Compensation clutch
RU2013147711A (en) * 2013-10-27 2015-05-10 Александр Васильевич Дегтярев METHOD FOR TENSIONING A BELT, CHAIN OR CABLE IN A UNIVERSAL SELF-CENTERING SYSTEM

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4266409A (en) * 1979-02-16 1981-05-12 E. I. Du Pont De Nemours And Company Energy-absorbing torque transmitter
SU1622673A1 (en) * 1988-03-17 1991-01-23 Производственное Объединение "Ворошиловградский Тепловозостроительный Завод Им.Октябрьской Революции" Compensation elastic coupling
RU2057261C1 (en) * 1993-07-27 1996-03-27 Томский политехнический институт Compensation clutch
RU2013147711A (en) * 2013-10-27 2015-05-10 Александр Васильевич Дегтярев METHOD FOR TENSIONING A BELT, CHAIN OR CABLE IN A UNIVERSAL SELF-CENTERING SYSTEM

Also Published As

Publication number Publication date
RU2016138837A (en) 2017-01-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2015521723A5 (en)
CN104285071A (en) Pin and pawl style bi-directional overrunning clutch
CN102305271A (en) High-bearing capacity braking three-cycloidal gear speed reducer
ATE431510T1 (en) BALANCER GEAR
RU2639363C2 (en) Method of braking with feedback
US2651208A (en) Pulley for variable speed transmissions
CN102313000B (en) Braking three-plate planetary speed reducer with small teeth difference
CN102312958A (en) High-bearing-force braking-type triplate-hypocycloid reducer
CN104832573A (en) Load braking device and lifting appliance applying same
CN102305287A (en) Braking planetary speed reducer with small tooth difference
US20120220404A1 (en) Clutch function device structured wtih controllable epicycle gear set
ATE271017T1 (en) LIFTING EQUIPMENT
KR20040067997A (en) Torque controlled brake
WO2017086812A1 (en) Freewheel mechanism
CN102829162A (en) Traction engine
CN202768788U (en) Dragger
CN107387590B (en) Clutch device capable of maintaining state
CN102312954B (en) Braking-type planet reducer for mine hoist
CN107355491B (en) Reverse transmission self-locking mechanism and speed reducer manufactured by same
US2837936A (en) Divided power differential
CN204755677U (en) Load arresting gear and equipment of using that lifts by crane thereof
CN203998773U (en) The brake system of electric chain hoist frictional transmission overload protection
RU159552U1 (en) HYDRODYNAMIC LOCKABLE SAFETY CLUTCH
CN105024483A (en) Startup controllable deceleration device
JP2011144918A (en) Trapped oil film roller clutch