RU2773812C2 - Automatic brake (ab) - Google Patents

Abstract

FIELD: mechanical engineering.

SUBSTANCE: invention relates to mechanical engineering and, in particular, to braking devices of automatic action, braking, including unbalanced mechanisms, braking of inertial masses of mechanisms and braking with balanced masses, when a drive engine is switched off, for example, in the instrument making of radar antennas, telescopic devices, equipment used in film and television filming taking into account design loads. An automatic brake includes a case, input and output shafts, contains a hub, a leash with a pusher on one or two sides, spring-loaded balls or rollers. The automatic brake can be used with completely mechanical drives, as well as with other types of drives.

EFFECT: creation of an automatic brake of immediate action of a completely mechanical design for braking, when lifting and lowering unbalanced mechanisms, and braking inertial mechanisms that occur, when the drive engine is switched off, as well as balanced inertial mechanisms and mechanisms that are not affected by magnetic fields of braking, for example, angle guidance mechanisms, radar antennas, telescopic mechanisms used in devices for film and television filming.

7 cl, 5 dwg

Description

Изобретение относится к машиностроению и в частности к специальному машиностроению.The invention relates to mechanical engineering and in particular to special engineering.

Известны запатентованные тормозные устройства:Known patented braking devices:

1) № Ru 2010100369;1) No. Ru 2010100369;

2) № Ru 2232094 (F16D 59/00);2) No. Ru 2232094 (F16D 59/00);

3) № Ru 2489290;3) No. Ru 2489290;

4) № Ru 2158859 (F16D 59/02);4) No. Ru 2158859 (F16D 59/02);

5) № Ru 2256829 (F16D 65/40);5) No. Ru 2256829 (F16D 65/40);

Известные устройства ТА конструктивно сложны, технологически трудоемки, кроме механических они включают электрические, пневматические и другие немеханические устройства, что усложняет обслуживание и ремонт, а также возможны отказы при воздействии электромагнитных полей.Known TA devices are structurally complex, technologically laborious, in addition to mechanical ones, they include electrical, pneumatic and other non-mechanical devices, which complicates maintenance and repair, and failures are also possible when exposed to electromagnetic fields.

Имеется большое количество вариантов тормозов велосипедных (кл. B62L), но они имеют ручной или ножной привод торможения, и их конструкция приспособлена только для велосипедов.There are many variants of bicycle brakes (class B62L), but they have a manual or foot braking drive, and their design is adapted only to bicycles.

Целью изобретения является создание тормоза автоматического немедленного действия чисто механической конструкции для торможения при подъеме и опускании неуравновешенных механизмов Q=mg и торможения инерционных механизмов P=ma, возникающих при отключении приводного двигателя, также уравновешенных инерционных механизмов и неподверженных воздействию магнитных полей торможения механизмов, например, механизмов наведения по углу места, радиолокационных антенн, телескопических механизмов, применяемых в приборах для кино и телесъемок.The aim of the invention is to create a brake of automatic immediate action of a purely mechanical design for braking when lifting and lowering unbalanced mechanisms Q=mg and braking inertial mechanisms P=ma that occur when the drive motor is turned off, also balanced inertial mechanisms and mechanisms not affected by magnetic braking fields, for example, elevation guidance mechanisms, radar antennas, telescopic mechanisms used in film and television equipment.

Поставленная цель создания тормоза автоматического достигается тем, что тормоз автоматический (ТА) (фиг. 1, 2, 3, 4 и 5), предназначенный для немедленного после отключения приводного двигателя торможения, включающий корпус 1 (фиг. 1, 4, 5) и вал 3 (фиг. 1), отличающийся тем, что корпус 1 (фиг. 1) выполнен в виде обечайки с проушинами или фланцами с двух сторон, или сплошной с фланцами, в которых выполнены отверстия для крепления, имеющая (обечайка) внутреннюю цилиндрическую рабочую поверхность, лейнированную или упрочненную с внутренней рабочей стороны каким-либо технологическим способом, которая с внутренней боковой стороны закрыта внутренней крышкой 4 (фиг. 1), через которую, установленный на подшипнике проходит выходной вал, на котором закреплена ступица, расположенная внутри обечайки, и на котором (валу) установлен подвижно (разворачивающийся на валу на рабочий угол) поводок 5 (фиг. 1), соединенный с трубчатым валом, установленным на подшипнике в наружной крышке 7 (фиг. 1), который (трубчатый вал) соединен с рукояткой 8 (фиг. 2) ручного привода, или с валом приводного двигателя 9 (фиг. 1), или с промежуточным механизмом, при этом на ступице 2 (фиг. 1) выполнен скос 10 (фиг. 4), один или несколько одного направления действия, каждый образует с рабочей цилиндрической поверхностью корпуса конические пазы, в каждом из которых установлено по подпружиненному шарику или ролику на каждый действует свой толкатель 14 (фиг. 1, 4), расположенный на поводке 5 (фиг. 1, 4), который после отжима шарика (ролика) толкателем 14 (фиг. 1, 4) вращает ступицу 2 (фиг. 1, 4) с соединенными выходным валом 3 (фиг. 1, 4) и основным механизмом, являясь ведущим звеном, поводок двухсторонний, со стороны шарика (ролика) снабжен толкателем 14 (фиг. 1, 4), между шариком (роликом) и пружиной установлен прижим 12 (фиг. 4), например, для шарика, выполненный в виде стакана, в отверстие которого входит часть пружины, что на ступице 2 (фиг. 1, 4) при двустороннем торможении выполнены два или более парных, оппозитно, зеркально расположенных между собой скоса 10 (фиг. 4), которые образуют с внутренней цилиндрической рабочей поверхностью обечайки конические пазы, в каждом из которых установлено по подпружиненному шарику (ролику), которые предназначены для торможения в разных, каждый из пары в своем, направлении вращения, на каждый шарик (ролик) действует свой толкатель поводка, после отжима шарика (ролика), толкателем, поводок вращает ступицу (поводок двухсторонний, с обеих сторон с толкателями), что рабочие поверхности скосов ступицы в поперечном сечении выполнены по радиусу для шариков, при этом скосы 10 (фиг. 4) с шариками расположены однорядно, двухрядно и более, что снабжен соединительной муфтой 15 (фиг. 1), установленной между выходным валом и основным механизмом и снабжен сцепной муфтой 16 (фиг. 1), установленной между трубчатым валом 6 (фиг. 1) и приводным двигателем 9 (фиг. 1), что для условий работы в сильном магнитном поле его (ТА) детали выполнены из материалов неподверженных действию магнитного поля, что поверхности деталей принимающих участие в торможении имеют повышенный коэффициент трения, что при наличии приводного двигателя 9 (фиг. 1) снабжен ручным приводом, содержащим зубчатую коническую пару 16 (фиг. 1), ведущая коническая шестерня 17 фиг. 1) которой установлена на трубчатом валу 6, а ведомая шестерня 18 установлена на валу 19 (фиг. 1) ручного привода, на котором установлена съемная рукоятка 20 (фиг. 1) или штурвал.The goal of creating an automatic brake is achieved by the fact that the automatic brake (TA) (Fig. 1, 2, 3, 4 and 5), designed for immediate braking after turning off the drive motor, including housing 1 (Fig. 1, 4, 5) and shaft 3 (Fig. 1), characterized in that the body 1 (Fig. 1) is made in the form of a shell with lugs or flanges on both sides, or solid with flanges in which holes for fastening are made, having (shell) an internal cylindrical working a surface lined or hardened on the inner working side by some technological method, which is closed on the inner side by an inner cover 4 (Fig. 1), through which, mounted on a bearing, an output shaft passes, on which a hub located inside the shell is fixed, and on which (the shaft) is movably mounted (turning on the shaft to the working angle) the leash 5 (Fig. 1), connected to the tubular shaft mounted on a bearing in the outer cover 7 (Fig. 1), which (tubular shaft) is connected to the handle 8 (Fig. 2) manual drive, or with a drive motor shaft 9 (Fig. 1), or with an intermediate mechanism, while on the hub 2 (Fig. 1) a bevel 10 is made (Fig. 4), one or more of one direction of action, each forms with a working cylindrical surface of the housing, conical grooves, in each of which a spring-loaded ball or roller is installed, each has its own pusher 14 (Fig. 1, 4), located on a leash 5 (Fig. 1, 4), which, after pressing the ball (roller) ) with a pusher 14 (Fig. 1, 4) rotates the hub 2 (Fig. 1, 4) with the connected output shaft 3 (Fig. 1, 4) and the main mechanism, being the leading link, the leash is double-sided, on the side of the ball (roller) is equipped with pusher 14 (Fig. 1, 4), between the ball (roller) and the spring there is a clamp 12 (Fig. 4), for example, for a ball, made in the form of a glass, into the hole of which a part of the spring enters, which is on the hub 2 (Fig. 1, 4), two or more paired, opposite, mirror-image located between a bevel 10 (Fig. 4), which form conical grooves with the inner cylindrical working surface of the shell, in each of which a spring-loaded ball (roller) is installed, which are designed for braking in different, each of the pair in its own direction of rotation, each ball (roller) has its own the pusher of the leash, after pressing the ball (roller), with the pusher, the leash rotates the hub (the leash is double-sided, with pushers on both sides), so that the working surfaces of the bevels of the hub in cross section are made along the radius for the balls, while the bevels 10 (Fig. 4) with balls are arranged in single row, double row or more, which is equipped with a coupling 15 (Fig. 1) installed between the output shaft and the main mechanism and equipped with a coupling 16 (Fig. 1) installed between the tubular shaft 6 (Fig. 1) and the drive motor 9 (Fig. 1), that for working conditions in a strong magnetic field, its (TA) parts are made of materials that are not subject to the action of a magnetic field, that the surfaces of parts receiving Parts in braking have an increased coefficient of friction, which, in the presence of a drive motor 9 (Fig. 1) is equipped with a manual drive, containing a bevel gear pair 16 (Fig. 1), a drive bevel gear 17 of Fig. 1) which is mounted on a tubular shaft 6, and the driven gear 18 is mounted on the shaft 19 (Fig. 1) of the manual drive, on which a removable handle 20 (Fig. 1) or a steering wheel is installed.

Краткое описание чертежейBrief description of the drawings

На чертежах (фиг. 1, 2, 3, 4 и 5) схематично изображено устройство тормоза автоматического состоящего из корпуса 1 (фиг. 1, 4, 5).The drawings (Fig. 1, 2, 3, 4 and 5) schematically shows the automatic brake device consisting of a housing 1 (Fig. 1, 4, 5).

Внутри корпуса 1 (фиг. 1, 4, 5) установлена ступица 2 (фиг. 1, 4, 5), закрепленная на выходном валу 3 (фиг. 1, 4), который проходит через внутреннюю крышку 4 (фиг. 1), установленный на подшипнике.Inside the housing 1 (Fig. 1, 4, 5) there is a hub 2 (Fig. 1, 4, 5), fixed on the output shaft 3 (Fig. 1, 4), which passes through the inner cover 4 (Fig. 1), mounted on a bearing.

На выходном валу 3 (фиг. 1) с передней стороны от ступицы 2 (фиг. 1) установлен (с возможностью разворота на рабочий угол) двуплечий поводок 5 (фиг. 1, 4).On the output shaft 3 (Fig. 1) on the front side of the hub 2 (Fig. 1) is installed (with the possibility of turning to the working angle) two-shouldered leash 5 (Fig. 1, 4).

Поводок 5 (фиг. 1) соединен с трубчатым валом 6 (фиг. 1, 2), установленным на подшипнике в наружной крышке 7 (фиг. 1).The leash 5 (Fig. 1) is connected to the tubular shaft 6 (Fig. 1, 2) mounted on a bearing in the outer cover 7 (Fig. 1).

Трубчатый вал 6 (фиг. 2) соединен с рукояткой 8 (фиг. 2) ручного привода или соединен с приводным двигателем 9 (фиг. 1) непосредственно или через промежуточный механизм.The tubular shaft 6 (Fig. 2) is connected to the handle 8 (Fig. 2) of the manual drive or connected to the drive motor 9 (Fig. 1) directly or through an intermediate mechanism.

В случае необходимости автоматического торможения только одного направления на ступице 2 (фиг. 1) выполнены скосы 10 (фиг. 4), один или несколько, одного направления (фиг. 1), которые с внутренней цилиндрической поверхностью корпуса 1 (фиг. 1, 4, 5) образуют пазы, в каждом из которых установлено по шарику 11 (фиг. 1, 4, 5) или ролику поджатых через прижим 12 (фиг. 4), выполненный в виде стакана, с пружиной 13 (фиг. 4).If necessary, automatic braking of only one direction on the hub 2 (Fig. 1) is made bevels 10 (Fig. 4), one or more, one direction (Fig. 1), which with the inner cylindrical surface of the housing 1 (Fig. 1, 4 , 5) form grooves, in each of which there is a ball 11 (Fig. 1, 4, 5) or a roller pressed through the clamp 12 (Fig. 4), made in the form of a glass, with a spring 13 (Fig. 4).

Для растормаживания ступицы 2 (фиг. 1, 4) на поводке 5 со стороны, где имеется шарик 11 (фиг. 1, 4, 5) поводок 5 (фиг. 1, 4) снабжен толкателем 14 (фиг. 1, 4).To release the hub 2 (Fig. 1, 4) on the leash 5 from the side where there is a ball 11 (Fig. 1, 4, 5) the leash 5 (Fig. 1, 4) is equipped with a pusher 14 (Fig. 1, 4).

Для автоматического двустороннего торможения на ступице 2 (фиг. 4) выполнены попарно между собой оппозитно, зеркально расположенные скосы 10 (фиг. 4) при этом с обеих сторон на поводке 5 имеются толкатели 14 (фиг. 4).For automatic two-way braking on the hub 2 (Fig. 4) are made in pairs opposite to each other, mirrored bevels 10 (Fig. 4) while on both sides on the leash 5 there are pushers 14 (Fig. 4).

Выходной вал 3 (фиг. 1) соединяется с основным механизмом соединительной муфтой 15 (фиг. 1), трубчатый вал 6 (фиг. 1) соединен с приводным двигателем 9 (фиг. 1) сцепной муфтой 16 (фиг. 1). При наличии приводного двигателя 9 (фиг. 1) к трубчатому валу 6 присоединяется ручной привод (фиг. 1) содержит зубчатую коническую пару, ведущая коническая шестерня 17 которой установлена на трубчатом валу 6, а ведомая шестерня 18 установлена на валу 19, на котором установлена съемная рукоятка 20 или штурвал.The output shaft 3 (Fig. 1) is connected to the main mechanism by a coupling 15 (Fig. 1), the tubular shaft 6 (Fig. 1) is connected to the drive motor 9 (Fig. 1) by a clutch 16 (Fig. 1). In the presence of a drive motor 9 (Fig. 1), a manual drive is attached to the tubular shaft 6 (Fig. 1) contains a bevel gear pair, the driving bevel gear 17 of which is mounted on the tubular shaft 6, and the driven gear 18 is mounted on the shaft 19, on which the removable handle 20 or steering wheel.

Действие тормозаBrake action

При начале вращения от рукоятки 8 (фиг. 2) или рукоятки 20 (фиг. 1) или при включении двигателя 9 (фиг. 1) и сцепной муфты 16 (фиг. 1) толкатель 14 (фиг. 1, 4) на поводке 5 (фиг. 1, 4) выталкивает шарик 11 (фиг. 1, 4, 5) (ролик) из клинового паза, образованного скосом 10 (фиг. 4) ступицы 2 (фиг. 1, 4) и внутренней цилиндрической поверхностью корпуса 1 (фиг. 1, 4, 5) тем самым разъединяя от корпуса ступицу. Поводок 5 (фиг. 1, 4) после этого соприкасается боковой поверхностью со ступицей 2 (фиг. 1, 4), вращает ее с выходным валом 3 и основным механизмом устройства. При отключении тормоза детали тормоза срабатывают, стопоря механизм.At the start of rotation from the handle 8 (Fig. 2) or the handle 20 (Fig. 1) or when the engine 9 (Fig. 1) and the clutch 16 (Fig. 1) are turned on, the pusher 14 (Fig. 1, 4) is on a leash 5 (Fig. 1, 4) pushes the ball 11 (Fig. 1, 4, 5) (roller) out of the wedge groove formed by the bevel 10 (Fig. 4) of the hub 2 (Fig. 1, 4) and the inner cylindrical surface of the housing 1 ( Fig. 1, 4, 5), thereby separating the hub from the housing. The leash 5 (Fig. 1, 4) then comes into contact with the side surface of the hub 2 (Fig. 1, 4), rotates it with the output shaft 3 and the main mechanism of the device. When the brake is released, the brake parts are activated, locking the mechanism.

Благодаря применению изобретения в механизмах, в которых при отключении приводного двигателя остаются в основном механизме неуравновешенные массы, создающие силы Q=mg, которые требуется тормозить, а также если возникают инерционные силы P=ma, даже в уравновешенных механизмах, которые также необходимо тормозить.Thanks to the application of the invention in mechanisms in which, when the drive motor is turned off, unbalanced masses remain in the main mechanism, creating forces Q=mg that need to be braked, and also if inertial forces P=ma occur, even in balanced mechanisms that also need to be braked.

Claims (7)

1. Тормоз автоматический, предназначенный для немедленного после отключения приводного двигателя торможения, включающий корпус и вал, отличающийся тем, что корпус выполнен в виде обечайки с проушинами или фланцами с двух сторон, или сплошной с фланцами, в которых выполнены отверстия для крепления, обечайка имеет внутреннюю цилиндрическую рабочую поверхность, лейнированную или упрочненную с внутренней рабочей стороны каким-либо технологическим способом, которая с внутренней боковой стороны закрыта внутренней крышкой, через которую установленный на подшипнике проходит выходной вал, на котором закреплена ступица, расположенная внутри обечайки, на валу установлен подвижно разворачивающийся на валу на рабочий угол поводок, соединенный с трубчатым валом, установленным на подшипнике в наружной крышке, трубчатый вал соединен с рукояткой ручного привода, или с валом приводного двигателя, или с промежуточным механизмом, при этом на ступице выполнен скос, один или несколько одного направления действия, образующие с рабочей цилиндрической поверхностью обечайки конические пазы, в каждом из которых установлено по подпружиненному шарику или ролику, на каждый действует свой толкатель, расположенный на поводке, который после отжима шарика или ролика толкателем вращает ступицу с соединенными выходным валом и основным механизмом, являясь ведущим звеном, поводок двухсторонний, со стороны шарика или ролика снабжен толкателем, между шариком или роликом и пружиной установлен прижим, например, для шарика, выполненный в виде стакана, в отверстие которого входит часть пружины.1. Automatic brake, designed for braking immediately after turning off the drive motor, including a housing and a shaft, characterized in that the housing is made in the form of a shell with lugs or flanges on both sides, or solid with flanges in which holes for fastening are made, the shell has internal cylindrical working surface, lined or hardened on the inner working side by any technological method, which is closed on the inner side by an inner cover through which the output shaft mounted on the bearing passes, on which the hub is fixed, located inside the shell, a movably unfolding on the shaft to the operating angle, a driver connected to a tubular shaft mounted on a bearing in the outer cover, the tubular shaft is connected to the hand drive handle, or to the drive motor shaft, or to an intermediate mechanism, while a bevel is made on the hub, one or more of one direction dey actions that form conical grooves with the working cylindrical surface of the shell, in each of which a spring-loaded ball or roller is installed, each has its own pusher located on a leash, which, after pressing the ball or roller by the pusher, rotates the hub with the output shaft connected and the main mechanism, being a leading link, a double-sided leash, equipped with a pusher on the side of the ball or roller, a clamp is installed between the ball or roller and the spring, for example, for a ball, made in the form of a glass, in the hole of which a part of the spring enters. 2. Тормоз автоматический по п. 1, отличающийся тем, что на ступице при двустороннем торможении выполнены два или более парных, оппозитно, зеркально расположенных между собой скоса, которые образуют с внутренней цилиндрической рабочей поверхностью обечайки конические пазы, в каждом из которых установлено по подпружиненному шарику или ролику, которые предназначены для торможения в разных, каждый из пары в своем, направлениях вращения, на каждый шарик или ролик действует свой толкатель поводка, который является двухсторонним и снабжен с обеих сторон с толкателями, после отжима шарика или ролика, толкателем, поводок вращает ступицу.2. Automatic brake according to claim 1, characterized in that on the hub during bilateral braking, two or more paired, opposite, mirror-image bevels are made, which form conical grooves with the inner cylindrical working surface of the shell, each of which has a spring-loaded ball or roller, which are intended for braking in different, each of the pair in its own, directions of rotation, each ball or roller has its own pusher of the leash, which is double-sided and equipped on both sides with pushers, after pressing the ball or roller, a pusher, a leash rotates the hub. 3. Тормоз автоматический по п. 1, отличающийся тем, что рабочие поверхности скосов ступицы в поперечном сечении выполнены по радиусу для шариков, при этом скосы с шариками расположены однорядно, двухрядно и более.3. Automatic brake according to claim 1, characterized in that the working surfaces of the bevels of the hub in cross section are made along the radius for the balls, while the bevels with balls are arranged in one row, two rows or more. 4. Тормоз автоматический по п. 1, отличающийся тем, что снабжен соединительной муфтой, установленной между выходным валом и основным механизмом, и снабжен сцепной муфтой, установленной между трубчатым валом и приводным двигателем.4. Automatic brake according to claim 1, characterized in that it is equipped with a coupling installed between the output shaft and the main mechanism, and equipped with a clutch installed between the tubular shaft and the drive motor. 5. Тормоз автоматический по п. 1, отличающийся тем, что для условий работы в сильном магнитном поле его детали выполнены из материалов, не подверженных действию магнитного поля.5. Automatic brake according to claim 1, characterized in that for working conditions in a strong magnetic field, its parts are made of materials that are not affected by a magnetic field. 6. Тормоз автоматический по п. 1, отличающийся тем, что поверхности деталей, принимающих участие в торможении, имеют повышенный коэффициент трения.6. Automatic brake according to claim 1, characterized in that the surfaces of the parts involved in braking have an increased coefficient of friction. 7. Тормоз автоматический по п. 1, отличающийся тем, что при наличии приводного двигателя снабжен ручным приводом, содержащим зубчатую коническую пару, ведущая коническая шестерня которой установлена на трубчатом валу, а ведомая шестерня установлена на валу ручного привода, на котором установлена съемная рукоятка или штурвал.7. Automatic brake according to claim 1, characterized in that, in the presence of a drive motor, it is equipped with a manual drive containing a bevel gear pair, the driving bevel gear of which is mounted on a tubular shaft, and the driven gear is mounted on the manual drive shaft, on which a removable handle or steering wheel

Images