RU2225544C2 - Thermal stabilization unit for drum-and-shoe brakes and method of thermal stabilization - Google Patents

Thermal stabilization unit for drum-and-shoe brakes and method of thermal stabilization Download PDF

Info

Publication number
RU2225544C2
RU2225544C2 RU2000103358/11A RU2000103358A RU2225544C2 RU 2225544 C2 RU2225544 C2 RU 2225544C2 RU 2000103358/11 A RU2000103358/11 A RU 2000103358/11A RU 2000103358 A RU2000103358 A RU 2000103358A RU 2225544 C2 RU2225544 C2 RU 2225544C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
drum
rim
brake
friction
nozzles
Prior art date
Application number
RU2000103358/11A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2000103358A (en
Inventor
Александр Иванович Вольченко (UA)
Александр Иванович Вольченко
Михаил Дмитриевич Палюх (UA)
Михаил Дмитриевич Палюх
Н.А. Вольченко (RU)
Н.А. Вольченко
Владимир Михайлович Палюх (UA)
Владимир Михайлович Палюх
Дмитрий Александрович Вольченко (UA)
Дмитрий Александрович Вольченко
к Игорь Николаевич Масл (UA)
Игорь Николаевич Масляк
Original Assignee
Ивано-Франковский государственный технический университет нефти и газа
Ассоциация "Автобус"
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 государственный технический университет нефти и газа, Ассоциация "Автобус" filed Critical Ивано-Франковский государственный технический университет нефти и газа
Priority to RU2000103358/11A priority Critical patent/RU2225544C2/en
Publication of RU2000103358A publication Critical patent/RU2000103358A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2225544C2 publication Critical patent/RU2225544C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Braking Arrangements (AREA)

Abstract

FIELD: mechanical engineering; heavily-loaded drum-and-shoe brakes. SUBSTANCE: proposed unit includes brake drum, brake shoes and forced cooling devices whose nozzles are mounted in friction linings and on the outside of brake drum rim. Novelty of invention consists in availability of air cooling devices made in form of nozzles and provided over width and length; nozzle have shape of truncated pyramids with unequal-sided trapezium in base; their cross-sections increase on side of pinching drum rim with flange as far as its free edge. Each two rows of nozzles are interconnected by means of longitudinal passages and gaps between nozzles are connected with transversal slotted holes in linings, thus forming closed circulating loop for compressed air. Novelty of proposed method consists in observing pressure ratio of 1.225: 1 for compressed air circulating in loops of multi-jet ejectors of friction linings of brake shoes on side of pinching of rim with flange and ratio of 1:0.8 on side of free edge of rim. This ensures taking air in different amount from space between friction pairs through transversal slotted holes of friction linings and forced delivery of air flowing around outer surface of drum rim to space between friction pairs. EFFECT: improved operating parameters; enhanced reliability; increased service life of friction units. 3 cl, 7 dwg

Description

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в барабанно-колодочных тормозах транспортных средств, дорожных и строительных машин. The invention relates to mechanical engineering and can be used in drum-shoe brakes of vehicles, road and construction vehicles.

Известны барабанно-колодочные тормоза, в которых охлаждающие системы выполнены в виде многоструйных эжекторов с соплами различного диаметра, установленными в радиальных перегородках межреберного объема тормозной колодки /1, аналог, а.с. 1707348 А1, кл. F 16 D 15/82 за 1992 г./, а в другой конструкции непосредственно в основании тормозной колодки /2, аналог, заявка 9810157 с приоритетом от 02.02.1998 г./. В первой конструкции диаметр сопел увеличивается от входа в полость основания колодки охлаждающего воздуха к ее выходу, а во второй - от носочной части колодки до ее пяточной. Сквозные щелевые отверстия в основании колодки и их фрикционных накладках сообщены с зазорами между ними соплами. Системы многоструйных эжекторов охлаждения запитаны сжатым воздухом от дополнительной пневматической системы транспортного средства. Данные конструкции охлаждающих систем имеют существенные недостатки: удалены зазоры между соплами от щелевых отверстий накладок, что снижает эффективность охлаждения; наличие трубопроводов между тормозными колодками увеличивает гидравлические сопротивления движению сжатого воздуха (в первой конструкции); нельзя достигнуть выравнивания теплонагруженности пар трения каждой фрикционной науладки в отдельности; не обеспечивается подача сжатого воздуха под разным давлением в многоструйные эжекторы колодок (в первой конструкции). Known drum-shoe brakes in which cooling systems are made in the form of multi-jet ejectors with nozzles of various diameters installed in the radial partitions of the intercostal space of the brake pad / 1, analogue, and.with. 1707348 A1, cl. F 16 D 15/82 for 1992 /, and in another design directly at the base of the brake pad / 2, analogue, application 9810157 with priority dated 02.02.1998 /. In the first design, the nozzle diameter increases from the entrance to the cavity of the base of the cooling air block to its outlet, and in the second, from the fore part of the block to its heel. Through slotted holes in the base of the pads and their friction lining communicated with gaps between them nozzles. Multi-jet cooling ejector systems are powered by compressed air from the vehicle’s optional pneumatic system. These designs of cooling systems have significant drawbacks: the gaps between the nozzles are removed from the slotted holes of the pads, which reduces the cooling efficiency; the presence of pipelines between the brake pads increases the hydraulic resistance to the movement of compressed air (in the first design); it is impossible to achieve equalization of the heat load of the friction pairs of each friction adjustment separately; supply of compressed air under different pressures to multi-jet ejectors of blocks (in the first design) is not ensured.

Известен способ выравнивания теплонагруженности барабанно-колодочных тормозов многоструйными эжекторами, состоящий в том, что давление сжатого воздуха, подаваемого в систему охлаждения самоприжимной колодки, в 1,25-1,4 раза больше, чем подаваемое в систему самоотжимной колодки /2, аналог, заявка 9810157 с приоритетом от 02.02.1998 г./. Однако такой способ выравнивания теплонагруженности имеет тормоза отдельно по накладкам и их частям. A known method of leveling the heat load of drum-drum brakes with multi-jet ejectors, consisting in the fact that the pressure of compressed air supplied to the cooling system of the self-clamping pad is 1.25-1.4 times greater than that supplied to the self-pressing pad system / 2, analogue, application 9810157 with a priority of 02/02/1998 /. However, this method of balancing heat load has brakes separately for the linings and their parts.

Известен барабанно-колодочный тормоз с воздушным устройством для охлаждения пар трения транспортных средств. В устройстве сжатый воздух из дополнительной пневматической системы через тройник, вмонтированный в тормозной диск, по трубопроводам, подключенным к цилиндрическим соплам, пропущенным через отверстия в основаниях колодок и во фрикционных накладках, попадает на трущиеся поверхности тормоза и их охлаждает /3, прототип, а.с. 407764, кл. В 60 T 5/00 за 1973 г./. Known drum-shoe brake with an air device for cooling friction pairs of vehicles. In the device, compressed air from the additional pneumatic system through a tee mounted in the brake disc, through pipelines connected to cylindrical nozzles, passed through holes in the pads and friction linings, enters the friction surfaces of the brake and cools them / 3, prototype, a. from. 407764, cl. 60 T 5/00 for 1973 /.

Известен барабанно-колодочный тормоз, в котором тормозной барабан имеет радиальные канавки, расположенные соосно каналам накладок, а устройство для отвода сжатого воздуха выполнено в виде концентричного барабану экрана, образующего с ним кольцевую полость, сообщающуюся с атмосферой /4, прототип, а. с. 491801, кл. F 16 В 65/82 за 1975 г./. Данным техническим решениям присущи следующие недостатки: охлаждение пар трения тормоза производится порциями сжатого воздуха, т.е. нельзя его использовать многократно; сжатый воздух следует постоянно тщательно очищать; не достигается выравнивание поверхностных температур пар трения тормоза отдельно по накладкам, в частности по набегающим и сбегающим их поверхностях. Known drum-shoe brake, in which the brake drum has radial grooves located coaxially to the lining channels, and the device for removing compressed air is made in the form of a concentric drum screen, forming with it an annular cavity communicating with the atmosphere / 4, prototype, and. from. 491801, cl. F 16 B 65/82 for 1975 g. The following disadvantages are inherent in these technical solutions: the friction pairs of the brake are cooled in portions of compressed air, i.e. You can not use it repeatedly; compressed air should be constantly thoroughly cleaned; the leveling of the surface temperatures of the brake friction pairs is not achieved separately for the linings, in particular for the surfaces running on and off them.

Цель изобретения - повышение эксплуатационных параметров тормоза и ресурса его пар трения путем снижения и выравнивания поверхностных температур рабочих деталей при их неравномерном охлаждении. The purpose of the invention is to increase the operational parameters of the brake and the life of its friction pairs by reducing and equalizing the surface temperatures of the working parts during their uneven cooling.

Поставленная цель достигается тем, что внутренние охлаждающие устройства размещены по ширине и длине в каждой фрикционной накладке на величине допустимого ее износа и выполнены в виде сопел, имеющим форму пирамид с неравнобочными трапециями в основаниях, поперечные сечения которых увеличиваются со стороны защемления обода барабана с фланцем до его свободного края, но при этом каждые два ряда сопел соединены между собой каналами, а зазоры между соплами, в свою очередь, с поперечными отверстиями в накладках, образуя таким образом замкнутый циркуляционный контур для сжатого воздуха, т.е. многоструйный эжектор. This goal is achieved by the fact that the internal cooling devices are placed along the width and length in each friction lining at the value of its allowable wear and are made in the form of nozzles having the shape of pyramids with unequal trapezoidal bases, the cross sections of which increase from the pinch side of the drum rim with the flange to its free edge, but at the same time every two rows of nozzles are interconnected by channels, and the gaps between the nozzles, in turn, with transverse holes in the pads, thus forming closed th circulation circuit for compressed air, i.e. multi-jet ejector.

Внешнее охлаждающее устройство содержит сопла, размещенные равномерно на наружной поверхности обода тормозного барабана со стороны свободного края на 1/3 его ширины и при этом они выполнены в виде наклонных усеченных пирамид с прямоугольными основаниями, а в теле обода выполнены продольные щелевые отверстия, находящиеся на выходе из сопла, т.е. после его минимального поперечного сечения. The external cooling device contains nozzles placed uniformly on the outer surface of the rim of the brake drum from the side of the free edge by 1/3 of its width and at the same time they are made in the form of oblique truncated pyramids with rectangular bases, and longitudinal slotted holes located at the outlet are made in the body of the rim from the nozzle, i.e. after its minimum cross section.

Способ термостабилизации барабанно-колодочного тормоза многоструйными эжекторами охлаждения состоит в том, что для сжатого воздуха, циркулирующего в контурах многоструйных эжекторов фрикционных накладок самоприжимной и самоотжимной тормозных колодок, расположенных со стороны защемления обода с фланцем, соблюдается соотношение давлений 1,225:1, а со стороны свободного края обода 1:0,8, обеспечивая при этом отбор из объема между парами трения неодинакового количества воздуха через равномерно размещенные поперечные щелевые отверстия накладок, а также дополнительным подводом воздуха, омывающего наружную поверхность обода тормозного барабана, в объем между парами трения, способствуя тем самым термостабилизации рабочих поверхностей тормоза. The method of thermal stabilization of the drum-shoe brake with multi-jet cooling ejectors consists in the fact that for the compressed air circulating in the circuits of multi-jet ejectors of the friction linings of the self-pressing and self-pressing brake pads located on the pinch side of the rim with the flange, the pressure ratio is 1.225: 1, and on the free side rim edges 1: 0.8, while providing selection from the volume between the friction pairs of an unequal amount of air through evenly spaced transverse slotted holes Dock and the additional air supply, washing the outer surface of the brake drum rim, in pairs between the amount of friction, thereby braking the working surfaces thermal stabilization.

По сравнению с аналогами и прототипами предложенное техническое решение имеет следующие существенные отличительные признаки:
- достигнуто приближения зазора между соплами к поперечным щелевым отверстиям накладок за счет их размещения и выполнения в теле накладок, что существенно увеличивает количество отсасываемого воздуха в основной поток сжатого воздуха за счет эффекта разрежения;
- достигнута целенаправленная подача воздуха, омывающего наружную поверхность обода тормозного барабана через сопла и продольные щелевые отверстия в нем для интенсификации воздухообмена в зазоре между парами трения тормоза, а следовательно, и повышения эффективности охлаждения;
- обеспечивается неравномерное охлаждение пар трения за счет циркуляции основного потока сжатого воздуха и подсоса воздуха из зазора между парами трения в контурах многоструйных эжекторов фрикционных накладок;
- достигнуто выравнивание теплонагруженности пар трения самоприжимной и самоотжимной тормозных колодок за счет подачи сжатого воздуха под разным давлением в каждый циркуляционный контур многоструйного эжектора фрикционной накладки;
- возможна работа в любых климатических условиях;
- повышаются эксплуатационные параметры тормоза, а также ресурс его пар трения.
Compared with analogues and prototypes, the proposed technical solution has the following significant distinguishing features:
- the approach of the gap between the nozzles to the transverse slit holes of the plates due to their placement and execution in the body of the plates has been achieved, which significantly increases the amount of sucked air into the main stream of compressed air due to the rarefaction effect;
- achieved a targeted supply of air washing the outer surface of the rim of the brake drum through the nozzles and longitudinal slotted holes in it to intensify air exchange in the gap between the friction pairs of the brake, and consequently, improve cooling efficiency;
- provides uneven cooling of friction pairs due to the circulation of the main stream of compressed air and air intake from the gap between the friction pairs in the contours of multi-jet ejectors of friction linings;
- the alignment of the heat load of the friction pairs of the self-clamping and self-pressing brake pads was achieved due to the supply of compressed air under different pressure to each circulation circuit of the multi-jet ejector of the friction lining;
- work in any climatic conditions is possible;
- increases the operational parameters of the brake, as well as the resource of its friction pairs.

На фиг.1 показан барабанно-колодочный тормоз с многоструйными эжекторами охлаждения; на фиг. 2 показана самоприжимная тормозная колодка с ободом тормозного барабана; на фиг.3 - поперечный разрез А-А на фиг.2; на фиг.4 - циркуляционный контур многоструйных эжекторов охлаждения фрикционной накладки; на фиг.5 - вид на самоприжимную колодку сверху; на фиг.6 - вид камеры сопла фрикционной накладки; на фиг.7 - вид камеры сопла, расположенного на ободе тормозного барабана. Figure 1 shows a drum-shoe brake with multi-jet cooling ejectors; in FIG. 2 shows a self-holding brake pad with a rim of a brake drum; figure 3 is a cross section aa in figure 2; figure 4 - circulation circuit of multi-jet ejectors for cooling the friction lining; figure 5 is a view of the self-clamping block from above; figure 6 is a view of the chamber of the nozzle of the friction lining; 7 is a view of the nozzle chamber located on the rim of the brake drum.

Барабанно-колодочный тормоз с устройствами охлаждения содержит тормозной барабан 1, на наружной поверхности 2 которого установлены сопла 3, размещенные на ней равномерно со стороны свободного края обода на 1/3 его ширины. Сопла 3 выполнены в виде наклонных усеченных пирамид с прямоугольными основаниями. При этом в ободе барабана выполнены продольные щелевые отверстия 4, расположенные на выходе из сопла 3, т.е. после его минимального поперечного сечения. С тормозным барабаном 1 при торможении взаимодействуют фрикционные накладки 5 набегающими 6 и сбегающими 7 поверхностями самоприжимной 8 и самоотжимной 9 тормозных колодок, имеющих носочную 10 и пяточную 11 части. Тормозные колодки 8 и 9 приводятся в действие с помощью разжимного кулака 12. Фрикционные накладки 5 крепятся к основанию 13 с помощью заклепок 14. При этом между рабочей поверхностью основания 13 и нерабочих поверхностей накладок 5 установлена резиновая прокладка 15 для обеспечения герметизации соединения. Во фрикционных накладках 5 со стороны нерабочей поверхности на глубине их допустимого износа по длине в четыре ряда выполнены сопла 16 в виде усеченных пирамид с неравнобочными трапециями в основаниях с зазорами 17 между собой. Ряды сопел в набегающей 6 и сбегающей 7 поверхности накладок 5 соединены между собой закругленными каналами 18 и 19 переменного сечения, что и составляет многоструйный эжектор 20. При этом в нем поперечные сечения отверстий в первом ряду (I) сопел 16, размещенных со стороны защемления обода барабана 1 с фланцем, уменьшается со стороны носочной части 10 колодок до сбегающей поверхности 7 первой накладки и от набегающей поверхности 6 второй накладки до пяточной части 10 колодок. Во втором ряду (II) сопел 16 наблюдается противоположная картина. Сопла 16 в рядах I и II не смещены одно относительно другого, а смещены только в эжекторах. Перед входом в сопло 21 установлена подвижная заслонка 22 одностороннего действия. Зазоры 17 между соплами 16 соединены с поперечными щелевыми отверстиями 23, выполненными во фрикционных накладках 5. Трубопровод 24, на входном конце которого установлен обратный клапан 25, с помощью штуцеров 26 подключен к входу в сопла 21 носочной части 10 колодок (первая накладка) и пяточной части 11 колодок (вторая накладка). Второй конец трубопровода 24, идущий от каждой фрикционной накладки, подключен раздельно к переходнику 26, расположенному на тормозном диске 27. The drum-shoe brake with cooling devices comprises a brake drum 1, on the outer surface 2 of which nozzles 3 are mounted, placed on it evenly from the side of the free edge of the rim by 1/3 of its width. Nozzles 3 are made in the form of oblique truncated pyramids with rectangular bases. At the same time, longitudinal slotted holes 4 are located at the outlet of the nozzle 3, i.e. after its minimum cross section. When braking drum 1 when braking interact friction lining 5 running 6 and running 7 surfaces self-clamping 8 and self-squeezing 9 brake pads having forefoot 10 and calcaneal 11 parts. The brake pads 8 and 9 are driven by an expanding fist 12. The friction linings 5 are attached to the base 13 with rivets 14. At the same time, a rubber gasket 15 is installed between the working surface of the base 13 and the non-working surfaces of the linings 5 to ensure sealing of the connection. In the friction linings 5 from the side of the idle surface at the depth of their allowable wear along the length of four rows, nozzles 16 are made in the form of truncated pyramids with unequal trapeziums in the bases with gaps 17 between themselves. The rows of nozzles in the overlapping 6 and run-off 7 surfaces of the linings 5 are interconnected by rounded channels 18 and 19 of variable cross section, which makes up a multi-jet ejector 20. Moreover, it has cross sections of holes in the first row (I) of nozzles 16 located on the pinch side of the rim drum 1 with a flange, decreases from the side of the forefoot 10 of the pads to the runaway surface 7 of the first lining and from the running surface 6 of the second lining to the heel of the 10 pads. In the second row (II) of the nozzles 16, the opposite picture is observed. Nozzles 16 in rows I and II are not displaced from one another, but are displaced only in ejectors. Before entering the nozzle 21, a single-acting movable shutter 22 is installed. The gaps 17 between the nozzles 16 are connected to the transverse slotted holes 23 made in the friction linings 5. The pipe 24, at the inlet end of which there is a check valve 25, is connected with the fittings 26 to the inlet to the nozzles 21 of the forefoot 10 of the pads (the first plate) and the heel parts of 11 pads (second pad). The second end of the pipeline 24, coming from each friction lining, is connected separately to the adapter 26 located on the brake disc 27.

Способ термостабилизации пар трения барабанно-колодочного тормоза охлаждающими устройствами заключается в следующем. Сжатый воздух, подаваемый независимо от дополнительной системы по трубопроводам 24 в многоструйные эжектора накладок 5, имеет разное давление, которое отличается следующими соотношениями: на самоприжимной 8 и самоотжимной 9 колодках со стороны защемления обода с фланцем справедливо соотношение 1,225:1, а со стороны свободного края обода для указанных выше колодок оно составляет 1:0,8. Такое соотношение давлений сжатого воздуха получено в результате экспериментальных исследований теплонагруженности пар трения барабанно-колодочных тормозов транспортных средств. Приведенное соотношение отличий давлений сжатого воздуха, циркулирующего в многоструйных эжекторах фрикционных накладок 5 самоприжимной 8 и самоотжимной 9 колодок, вызывает разное количество циркуляций сжатого воздуха в них, а следовательно, и количество отсасываемого воздуха из объема между парами трения тормоза, что приводит к выравниванию их теплонагруженности. При этом происходит падение давления потока сжатого воздуха в циркуляционных контурах многоструйных эжекторов фрикционных накладок 5 за счет попадания в него дополнительного воздушного потока, интенсифицируемого, в свою очередь, воздухом, омывающим наружную поверхность обода тормозного барабана 1 за счет сопел 3 и продольных щелевых отверстий 4 в его теле, а также приближением границы разрежения струи в каждом сопле 16 в многоструйном эжекторе к зазору 17 между ними, что вызывает в конечном итоге увеличение количества отсасываемого воздуха из объема между парами трения тормоза через поперечные щелевые отверстия 23 во фрикционных накладках 5 в основной поток сжатого воздуха, циркулирующего в многоструйных эжекторах. Это способствует повышению эффективности охлаждения пар трения барабанно-колодочного тормоза и к выравниванию их поверхностных температур. The method of thermal stabilization of friction pairs of drum-drum brake by cooling devices is as follows. Compressed air supplied independently of the additional system through pipelines 24 to multi-jet ejector plates 5 has a different pressure, which is characterized by the following ratios: on self-clamping 8 and self-squeezing 9 pads on the pinch side of the rim with flange, the ratio 1.225: 1 is valid, and on the side of the free edge the rim for the above pads, it is 1: 0.8. This ratio of compressed air pressures was obtained as a result of experimental studies of the heat load of friction pairs of drum-shoe brakes of vehicles. The above ratio of the differences in the pressures of compressed air circulating in multi-jet ejectors of friction linings 5 self-pressing 8 and self-pressing 9 pads causes a different number of circulations of compressed air in them, and therefore the amount of exhausted air from the volume between the brake friction pairs, which leads to equalization of their heat load . When this occurs, the pressure drop of the compressed air flow in the circulation circuits of the multi-jet ejectors of the friction linings 5 due to the ingress of additional air flow, intensified, in turn, by the air washing the outer surface of the rim of the brake drum 1 due to nozzles 3 and longitudinal slotted holes 4 in its body, as well as the approximation of the boundary of the rarefaction of the jet in each nozzle 16 in the multi-jet ejector to the gap 17 between them, which ultimately causes an increase in the amount of sucked air and from the volume between the friction pairs of the brake through the transverse slotted holes 23 in the friction linings 5 into the main stream of compressed air circulating in the multi-jet ejectors. This helps to improve the cooling efficiency of the friction pairs of the drum-shoe brake and to equalize their surface temperatures.

Барабанно-колодочный тормоз с охлаждающими устройствами работает следующим образом. При торможениях разжимной кулак 12 с помощью привода (не показан) разводит тормозные колодки 8 и 9 и при этом фрикционные накладки 5 взаимодействуют с ободом тормозного барабана 1. В результате чего на трущихся поверхностях тормоза генерируется значительное количество теплоты, имеющего неравномерную закономерность изменения как по ширине, так и по длине накладок 5. Поэтому необходимо пары трения не только принудительно охлаждать, но и обеспечивать термостабилизацию их поверхностных температур. Drum-pad brake with cooling devices operates as follows. When braking, the expanding cam 12, using a drive (not shown), spreads the brake pads 8 and 9, and the friction pads 5 interact with the rim of the brake drum 1. As a result, a considerable amount of heat is generated on the friction surfaces of the brake, which has an uneven pattern of change in width , and along the length of the linings 5. Therefore, it is necessary to friction pairs not only to force cooling, but also to provide thermal stabilization of their surface temperatures.

Специфика эксплуатации транспортного средства и использования барабанно-колодочных тормозов в городских и горных условиях выделяет три режима работы охлаждающих устройств их пар трения. The specifics of vehicle operation and the use of drum-shoe brakes in urban and mountainous conditions distinguishes three modes of operation of the cooling devices of their friction pairs.

Первый режим охлаждения является наиболее характерным для движущегося транспортного средства или совершающего притормаживания, т.е. для случаев, когда тормозной барабан 1 вращается. При вращении тормозного барабана 1 с соплами 3 омывающий воздух захватывается их расширенной частью и по мере уменьшения поперечного сечения сопел 3 его скорость увеличивается. При этом давление омывающего воздуха падает. В дальнейшем скорость воздуха еще больше увеличивается при его прохождении через продольные щелевые отверстия 4 в ободе барабана 1. После чего омывающий воздух попадает в зазор между парами трения тормоза и вытесняет воздух из объема между ними, увеличивая тем самым воздухообмен, и как следствие, эффективность естественного охлаждения пар трения барабанно-колодочного тормоза. В то же время при некоторой скорости вращения тормозного барабана 1 возможно попадание омывающего воздуха в поперечные щелевые отверстия 23 фрикционных накладок 5. The first cooling mode is most characteristic of a moving vehicle or performing a braking action, i.e. for cases when the brake drum 1 rotates. When the brake drum 1 with nozzles 3 rotates, the washer air is captured by their expanded part and, as the nozzle 3 cross section decreases, its speed increases. In this case, the pressure of the washing air drops. Subsequently, the air speed increases even more as it passes through the longitudinal slotted holes 4 in the rim of the drum 1. After that, the washer air enters the gap between the friction pairs of the brake and displaces the air from the volume between them, thereby increasing air exchange, and as a result, the natural cooling of friction pairs of drum-drum brake. At the same time, at a certain speed of rotation of the brake drum 1, washing air may enter the transverse slotted holes 23 of the friction linings 5.

Второй режим охлаждения характеризуется работой многоструйных эжекторов охлаждения фрикционных накладок 5 тормоза. Для этого сжатый воздух порциями по трубопроводу 24 под разным давлением подается в сопло 21. После чего срабатывают обратные клапаны 25 и отключают дополнительную систему подачи воздуха от многоструйных эжекторов 20 накладок 5. В этом случае сжатый воздух начинает циркулировать по камерам 16 эжекторов 20. При этом согласно закону Бернулли воздух, находящийся в объеме между парами трения, а также при помощи омывающего воздуха наружную поверхность обода барабана 1 (см. первый режим охлаждения) через поперечные щелевые отверстия 23 в накладках 5 засасывается через зазоры 17 между соплами 16 в последующее сопло. Ускоренная воздушная струя проходит далее сквозь второе сопло, третье и так далее, повторяя тем самым процессы омывания воздухом из объема между парами трения, способствуя тем самым их охлаждению и при этом из зоны трения происходит удаление продуктов износа. После первой циркуляции сжатого воздуха он подходит к подвижной заслонке 22 и ее приподнимает, что позволяет ему совершать следующую циркуляцию по каналам многоструйных эжекторов 20. После завершения циркуляций сжатого воздуха в многоструйных эжекторах 20, т.е. падения его давления, он через зазоры 17 между соплами 16 и поперечные щелевые отверстия 23 во фрикционных накладках 5 попадает в объем между парами трения и их охлаждает. После чего в многоструйные эжекторы 20 подается новая порция сжатого воздуха и процессы охлаждения пар трения тормоза повторяются. The second cooling mode is characterized by the operation of multi-jet ejectors for cooling the friction linings 5 of the brake. To do this, the compressed air is supplied in portions through the pipe 24 under different pressure to the nozzle 21. Then the check valves 25 are activated and the additional air supply system is disconnected from the multi-jet ejectors 20 of the plates 5. In this case, the compressed air begins to circulate through the chambers 16 of the ejectors 20. In this case according to Bernoulli’s law, the air in the volume between the friction pairs, as well as with the help of the washing air, the outer surface of the rim of the drum 1 (see the first cooling mode) through the transverse slotted holes 23 in the plates 5 for asyvaetsya through the gaps 17 between the nozzles 16 in the subsequent nozzle. The accelerated air stream passes further through the second nozzle, the third and so on, thereby repeating the processes of washing with air from the volume between the friction pairs, thereby contributing to their cooling and at the same time wear products are removed from the friction zone. After the first circulation of compressed air, it approaches the movable damper 22 and lifts it, which allows it to perform the following circulation through the channels of multi-jet ejectors 20. After completion of the circulation of compressed air in multi-jet ejectors 20, i.e. its pressure drop, it passes through the gaps 17 between the nozzles 16 and the transverse slotted holes 23 in the friction linings 5 into the volume between the friction pairs and cools them. After that, a new portion of compressed air is fed into the multi-jet ejectors 20 and the cooling processes of the brake friction pairs are repeated.

При торможении, когда взаимодействуют рабочие поверхности барабана 1 и накладок 2, охлаждающие устройства накладок 5 создают большее по величине разрежение между ними, чем при разомкнутом тормозе, что предотвращает возникновение окисных пленок на их поверхностях и способствует улучшению износофрикционных свойств пар трения. During braking, when the working surfaces of the drum 1 and the pads 2 interact, the cooling devices of the pads 5 create a larger vacuum between them than when the brake is open, which prevents the formation of oxide films on their surfaces and improves the wear properties of friction pairs.

Второй режим охлаждения пар трения тормоза является наиболее эффективным, поскольку на него работает и первый режим охлаждения. The second mode of cooling the brake friction pairs is the most effective, since the first cooling mode also works on it.

Третий режим охлаждения может быть реализован при кратковременных остановках транспортных средств, когда теплонагруженность пар трения тормозов является достаточно высокой путем подачи сжатого воздуха в контуры многоструйных эжекторов 20 фрикционных накладок 5. The third cooling mode can be implemented for short stops of vehicles, when the heat load of the friction pairs of the brakes is sufficiently high by supplying compressed air to the contours of multi-jet ejectors 20 of the friction linings 5.

Термостабилизация поверхностных температур пар трения барабанно-колодочных тормозов транспортных средств достигается за счет:
- неодинакового эффекта охлаждения многоструйными эжекторами 20 набегающих 6 и сбегающих 7 поверхностей накладок 5, а также их сторон самоприжимной 8 и самоотжимной 9 колодок, находящихся под рядом сопел 16 эжектора 20 со стороны защемления обода барабана 1 с фланцем и под рядом сопел 16 эжектора со стороны его свободного края; при этом поперечное сечение отверстий сопел 16 в многоструйных эжекторах накладок 5 уменьшается от свободного края обода барабана 1 до его защемления с фланцем; варьирование поперечными сечениями отверстий сопел 16 в многоструйных эжекторах накладок 5 позволяет соответственно увеличивать и уменьшать скорости движения воздушных потоков при термодинамических процессах "сжатия - расширения" и "расширения - сжатия" сжатого воздуха;
- подачей в многоструйные эжекторы 20 накладок 5 самоприжимной 8 и самоотжимной 9 колодок со стороны защемления обода с фланцем сжатого воздуха под давлением при соотношения 1,225:1, а со стороны свободного края обода 1:0,8, что при их неодинаковой теплонагруженности обеспечивает термостабилизацию поверхностей пар трения.
Thermal stabilization of surface temperatures of friction pairs of drum-shoe brakes of vehicles is achieved by:
- unequal cooling effect with multi-jet ejectors 20 running 6 and running 7 surfaces of the plates 5, as well as their sides self-pressing 8 and self-pressing 9 pads located under the row of nozzles 16 of the ejector 20 from the pinch side of the rim of the drum 1 with the flange and under the row of nozzles 16 of the ejector from the side its free edge; while the cross section of the holes of the nozzles 16 in the multi-jet ejectors of the pads 5 decreases from the free edge of the rim of the drum 1 to its jamming with the flange; the cross-sectional variation of the nozzle holes 16 in the multi-jet ejectors of the pads 5 allows, respectively, to increase and decrease the speed of air flow during the thermodynamic processes of "compression - expansion" and "expansion - compression" of compressed air;
- feeding in multi-jet ejectors 20 overlays 5 self-clamping 8 and self-releasing 9 pads from the pinch side of the rim with the flange of compressed air under pressure at a ratio of 1.225: 1, and from the side of the free edge of the rim 1: 0.8, which, when their heat load is different, provides thermal stabilization of surfaces friction pairs.

Кроме того, применение внешнего и внутреннего охлаждающих устройств позволяет влиять на продольную циркуляцию воздуха в объеме между парами трения, т. е. изменять направление и скорость движения потока воздуха, что интенсифицирует воздухообмен, и как следствие, снижает теплонагруженность пар трения. In addition, the use of external and internal cooling devices allows you to influence the longitudinal air circulation in the volume between the friction pairs, i.e., to change the direction and speed of the air flow, which intensifies air exchange, and as a result, reduces the heat load of the friction pairs.

Таким образом, применение автономных внешних устройств охлаждения, смонтированных на ободе тормозного барабана в виде сопел, и внутренних устройств охлаждения в виде многоструйных эжекторов, вмонтированных во фрикционные накладки самоприжимной и самоотжимной тормозных колодок барабанно-колодочного тормоза транспортного средства при нахождении его в любом состоянии позволяет выравнивать теплонагруженность пар трения за счет их эффективного охлаждения и улучшить эксплуатационные параметры тормоза в целом. Thus, the use of autonomous external cooling devices mounted on the rim of the brake drum in the form of nozzles and internal cooling devices in the form of multi-jet ejectors mounted in the friction linings of the self-pressing and self-pressing brake pads of the drum-shoe brake of the vehicle when it is in any state allows you to align the heat load of friction pairs due to their effective cooling and to improve the operational parameters of the brake as a whole.

Источники информации
1. А.с. 1707348 А1, кл. F 16 D 65/82, 1992, БИ 3 (аналог).
Sources of information
1. A.S. 1707348 A1, cl. F 16 D 65/82, 1992, BI 3 (analogue).

2. Заявка на изобретение 9810157, приоритет 02.02.1998 (аналог). 2. Application for invention 9810157, priority 02.02.1998 (analogue).

3. А.с. 407764, кл. В 60 T 5/00, 1973, БИ 47 (прототип). 3. A.S. 407764, cl. In 60 T 5/00, 1973, BI 47 (prototype).

4. А.с. 491801, кл. F 16 D 65/82, 1975, БИ 42 (прототип). 4. A.S. 491801, cl. F 16 D 65/82, 1975, BI 42 (prototype).

Claims (3)

1. Устройство для термостабилизации барабанно-колодочных тормозов многоструйными эжекторами охлаждения, причем барабанно-колодочный тормоз включает тормозной барабан, самоприжимную и самоотжимную тормозные колодки с носочной и пяточной частями, на которых расположены фрикционные накладки с набегающими и сбегающими поверхностями, содержащее принудительные воздушные устройства охлаждения, сопла которых находятся во фрикционных накладках и снаружи обода тормозного барабана, и расположены с зазорами между собой, отличающееся тем, что воздушные устройства охлаждения выполнены в теле каждой фрикционной накладки по ширине и длине на величине допустимого ее износа, при этом сопла воздушных устройств охлаждения имеют форму усеченных пирамид с неравнобочными трапециями в основаниях, поперечные сечения которых увеличиваются со стороны защемления обода барабана с фланцем до его свободного края, но при этом каждые два ряда сопел соединены между собой продольными каналами, а зазоры между соплами, в свою очередь, с поперечными щелевыми отверстиями в накладках, образуя таким образом замкнутый циркуляционный контур для сжатого воздуха - многоструйный эжектор.1. A device for thermal stabilization of drum-shoe brakes with multi-jet cooling ejectors, and the drum-shoe brake includes a brake drum, self-pressing and self-pressing brake pads with forefoot and heel parts, on which friction pads with running and runaway surfaces are located, containing forced air cooling devices, whose nozzles are located in the friction linings and outside the rim of the brake drum, and are located with gaps between them, characterized in that air cooling devices are made in the body of each friction lining in width and length to the extent of its allowable wear, while the nozzles of the air cooling devices are in the form of truncated pyramids with unequal trapezoidal bases, the cross sections of which increase from the pinch side of the drum rim with the flange to its free edge but at the same time every two rows of nozzles are interconnected by longitudinal channels, and the gaps between the nozzles, in turn, with transverse slotted holes in the pads, thus forming about closed circuit for compressed air immediately - multi-jet ejector. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что сопла размещены равномерно на наружной поверхности обода тормозного барабана со стороны свободного края на 1/3 его ширины и при этом они выполнены в виде наклонных усеченных пирамид с прямоугольными основаниями, а в теле обода выполнены продольные щелевые отверстия, находящиеся на выходе из сопла.2. The device according to claim 1, characterized in that the nozzles are placed evenly on the outer surface of the rim of the brake drum from the side of the free edge to 1/3 of its width and at the same time they are made in the form of oblique truncated pyramids with rectangular bases, and in the body of the rim longitudinal slotted holes located at the exit of the nozzle. 3. Способ термостабилизации барабанно-колодочного тормоза многоструйными эжекторами охлаждения состоит в том, что для сжатого воздуха, циркулирующего в контурах многоструйных эжекторов фрикционных накладок самоприжимной и самоотжимной тормозных колодок, расположенных со стороны защемления обода с фланцем, соблюдается соотношение давлений 1,225:1, а со стороны свободного края обода 1:0,8, обеспечивая при этом отбор неодинакового количества воздуха из объема между парами трения через равномерно размещенные поперечные щелевые отверстия фрикционных накладок, а также принудительную подачу воздуха, омывающего наружную поверхность обода барабана, в объем между парами трения, способствуя тем самым термостабилизации рабочих поверхностей тормоза.3. The method of thermal stabilization of the drum-shoe brake with multi-jet cooling ejectors is that for compressed air circulating in the circuits of multi-jet ejectors of the friction linings of the self-clamping and self-squeezing brake shoes located on the pinch side of the rim with a flange, the pressure ratio is 1.225: 1, and with side of the free edge of the rim 1: 0.8, while ensuring the selection of an unequal amount of air from the volume between the friction pairs through evenly spaced transverse slotted openings of the fries lining, as well as the forced supply of air washing the outer surface of the drum rim, into the volume between the friction pairs, thereby contributing to thermal stabilization of the brake working surfaces.
RU2000103358/11A 2000-02-10 2000-02-10 Thermal stabilization unit for drum-and-shoe brakes and method of thermal stabilization RU2225544C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2000103358/11A RU2225544C2 (en) 2000-02-10 2000-02-10 Thermal stabilization unit for drum-and-shoe brakes and method of thermal stabilization

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2000103358/11A RU2225544C2 (en) 2000-02-10 2000-02-10 Thermal stabilization unit for drum-and-shoe brakes and method of thermal stabilization

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2000103358A RU2000103358A (en) 2002-03-10
RU2225544C2 true RU2225544C2 (en) 2004-03-10

Family

ID=32389937

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2000103358/11A RU2225544C2 (en) 2000-02-10 2000-02-10 Thermal stabilization unit for drum-and-shoe brakes and method of thermal stabilization

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2225544C2 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2459986C2 (en) * 2010-02-26 2012-08-27 Ивано-Франковский национальный технический университет нефти и газа Method of defining directions of electric current components in friction pairs ''polymer-metal'' of drum shoe brake at its heating at test bench (versions)
RU2460913C2 (en) * 2010-06-21 2012-09-10 Ивано-Франковский национальный технический университет нефти и газа Shoe-drum brake
RU2462628C2 (en) * 2010-04-19 2012-09-27 Ивано-Франковский национальный технический университет нефти и газа Method to detect directions of electric current components in friction pairs "polymer-metal" of drum-block brake during their heating in bench conditions

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2459986C2 (en) * 2010-02-26 2012-08-27 Ивано-Франковский национальный технический университет нефти и газа Method of defining directions of electric current components in friction pairs ''polymer-metal'' of drum shoe brake at its heating at test bench (versions)
RU2462628C2 (en) * 2010-04-19 2012-09-27 Ивано-Франковский национальный технический университет нефти и газа Method to detect directions of electric current components in friction pairs "polymer-metal" of drum-block brake during their heating in bench conditions
RU2460913C2 (en) * 2010-06-21 2012-09-10 Ивано-Франковский национальный технический университет нефти и газа Shoe-drum brake

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3202253A (en) Clutch cooling means
US7766134B2 (en) Balanced flow cooling water jacket
US20070000747A1 (en) Wet clutch friction plate and multiple disc friction clutch apparatus
RU2225544C2 (en) Thermal stabilization unit for drum-and-shoe brakes and method of thermal stabilization
US2747702A (en) Hydraulic brake with cooling means
CN111836975B (en) Friction part
JP4278519B2 (en) Cooling structure for brake device
CN108700131A (en) Friction member
KR20010041087A (en) Lubrication System For an Oil Shear Clutch/Brake Drive
RU2198106C2 (en) Device for and method of equalizing heat stress of drum-and- shoe brakes by multijet cooling ejectors
CN111279091A (en) Friction member
KR20040101513A (en) Fluid cooled brake housing
GB2540361A (en) Brake pad and system
US2837181A (en) Fluid cooling system for liquid cooled friction brakes
CN108266469B (en) Structure of water-cooling vertical magnetic powder brake
RU1827463C (en) Cooled drum-shoe brake
RU98101157A (en) DEVICE FOR ALIGNING THE HEAT LOAD OF DRUM-PUMP BRAKES BY MULTI-JET COOLING EJECTORS AND METHOD FOR CARRYING OUT
US3159246A (en) Hydrostatic brake
KR970006363B1 (en) Wet type multi-disk brake for heavy equipment
RU2000103358A (en) DEVICE FOR THERMAL STABILIZATION OF FRICTION COUPLES OF DRUM-DRIVE BRAKE BRAKE AND METHOD FOR ITS IMPLEMENTATION
JPS58121332A (en) Brake drum
JPH08158244A (en) Squeezing roller
KR100520282B1 (en) Drum Brake
RU2817821C1 (en) Ventilated brake disc with cooling device
RU2538503C2 (en) System and method for forced cooling of automotive drum-shoe brake friction pairs

Legal Events

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