SU859711A1 - Recuperative brake - Google Patents

Description

(54) РЕКУПЕРАТИВНЫЙ ТОРМОЗ(54) RECRUITIVE BRAKE

1one

Изобретение относитс  к машиностроению и предназначено дл  применени  в конструкци х приводов циклично работающих машин.The invention relates to mechanical engineering and is intended for use in drive structures of cyclically operating machines.

Известен рекуперативный тормоз, содержаший тормозной механизм, ведущий вал которого св зан с валом исполнительного механизма , а ведомый - с маховиком, кинематически св занным с мультипликатором, и механизм свободного хода, причем тормозной орган выполнен в виде гидронасоса 1.A regenerative brake is known, which contains a brake mechanism, the drive shaft of which is associated with the actuator shaft, and the driven one with a flywheel kinematically connected with a multiplier, and a free wheeling mechanism, the brake element being designed as a hydraulic pump 1.

Недостатками этого рекуперативного тормоза  вл ютс  меньший, чем у механических передач КПД, потребность в более высокой точности изготовлени  деталей трансмиссии, необходимость высокой квалификации обслуживающего персонала дл  ремонта гидропередач .The disadvantages of this regenerative brake are the lower efficiency of mechanical transmission, the need for higher precision in the manufacture of transmission parts, the need for highly qualified personnel to repair hydraulic transmissions.

Цель изобретени  - увеличение КПД и уменьшение стоимости обслуживани .The purpose of the invention is to increase efficiency and reduce maintenance costs.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в рекуперативном тормозе, содержащем тормозной механизм, ведущий вал которого св зан с валом исполнительного механизма, а ведомый - с маховиком, кинематически св занным с мультипликатором, и механизм свободного хода тормозной механизм выполнен в виде кулачка из установленных в клинообразных направл ющих на ведущем валу пластин с коническими наружными поверхност ми , в которых выполнены поперечные пазы, а также в виде управл ющего ролика , контактирующего с поперечным пазом,The goal is achieved in that the regenerative brake contains a brake mechanism, the drive shaft of which is connected with the actuator shaft, and the driven one with a flywheel connected kinematically with a multiplier, and the brake free movement mechanism is cam-shaped from installed into wedge-shaped guide plates on the drive shaft with conical outer surfaces, in which transverse grooves are made, and also in the form of a control roller in contact with the transverse groove,

кроме того, в виде подпружиненного толкател , контактирующего с коническими поверхност ми пластин, при этом толкатель соединен через механизм свободного хода и мультипликатор с маховиком, на валу котоIQ рого установлен дополнительный кулачок, выполненный в виде пластин с коническими наружными поверхност ми, контактирующими с дополнительным подпружиненным толкателем , установленных в дополнительных клинообразных направл ющих, выполненных на ведомом валу и имеющих поперечные пазы, в которых размещен дополнительный управл ющий ролик, причем дополнительный толкатель кинематически св зан через механизм свободного хода и мультипликатор с ведомым валом. in addition, in the form of a spring-loaded pusher in contact with the conical surfaces of the plates, the pusher is connected through a free wheeling mechanism and a multiplier with a flywheel, on the shaft of which an additional cam is installed, made in the form of plates with conical outer surfaces in contact with the additional spring-loaded pusher mounted in additional wedge-shaped guides made on the driven shaft and having transverse grooves in which the additional control roller is placed, moreover, the additional follower is kinematically connected through the free wheeling mechanism and the driven shaft multiplier.

2020

На фиг. 1 представлена схема предлагаемого рекуперативного тормоза; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1.FIG. 1 shows the scheme of the proposed regenerative brake; in fig. 2 is a section A-A in FIG. one.

Рекуперативный тормоз содержит ведущий вал 1, ведомый вал 2, маховик 3, пластины 4 и дополнительные пластины 5.The regenerative brake contains a drive shaft 1, a driven shaft 2, a flywheel 3, plates 4 and additional plates 5.

Пластины 4 и 5 имеют конические поверхности соответственно 6 и 7, образующие профили основного и дополнительного кулачков. Основной кулачок из пластин 4 контактирует с толкател.ем 8, закрепленным на одном валу с ведущим элементом 9 механизма свободного хода. Ведомый элемент 10 механизма свободного хода закреплен на одном валу с ведущим элементом 11 мультипликатора . Ведомый элемент 12 этого мультипликатора жестко закреплен на валу 2.Plates 4 and 5 have conical surfaces, respectively, 6 and 7, forming profiles of the primary and secondary cams. The main cam of the plates 4 is in contact with the pusher 8 fixed on the same shaft with the driving element 9 of the free wheeling mechanism. The driven member 10 of the free wheeling mechanism is fixed on the same shaft with the driving member 11 of the multiplier. The slave element 12 of this multiplier is rigidly fixed on the shaft 2.

Дополнительный кулачок, составленный из пластин 5, контактирует с толкателем 13, закрепленным на одном валу с ведущим элементом 14 механизма свободного хода. Ведомый элемент 15 этого механизма закреплен на одном валу с ведущим элементом 16 мультипликатора.Additional cam, made up of plates 5, is in contact with the pusher 13, mounted on the same shaft with the driving element 14 of the free wheeling mechanism. The slave element 15 of this mechanism is fixed on the same shaft with the leading element 16 of the multiplier.

Ведомый элемент 17 мультипликатора жестко закреплен на валу 1, на котором также закреплены диски 18, а на валу 2 - диски 19, предохран ющие соответственно пластины 4 и 5 от выпадани . В пластинах 4 выполнены поперечные пазы 20, а в пластинах 5 - поперечные пазы 21.The driven member 17 of the multiplier is rigidly fixed on the shaft 1, on which the disks 18 are also fixed, and on the shaft 2 - the disks 19, which protect the plates 4 and 5, respectively, from falling out. In the plate 4 is made of transverse grooves 20, and in the plates 5 - transverse grooves 21.

На толкател х 22 и 23 расположены ролики 24 и 25, вход щие соответственно в пазы 20 и 21, Ширина паза 20 (21) на входе равна соответственно диаметру ролика 24 (25).Rollers 24 and 25 located on slots 20 and 21, respectively, are located on pushers 22 and 23. The width of groove 20 (21) at the entrance is equal to the diameter of roller 24 (25), respectively.

Конические поверхности 6 и 7 облицованы материалом, обладающим малым модулем упругости и малым коэффициентом трени , например пластинками капрона.The conical surfaces 6 and 7 are lined with a material having a small modulus of elasticity and a small coefficient of friction, for example, caprone plates.

Углы клина клинообразных направл ющих 28 и 29 и углы конусности поверхностей 6 и 7 подобраны таким образом, что обеспечиваетс  самоторможение при контакте пластин 4 и 5 соответственно с толкател ми 8 и 13. Например, принимаютThe wedge angles of the wedge-shaped guides 28 and 29 and the angles of taper of surfaces 6 and 7 are selected in such a way that self-braking is ensured when plates 4 and 5 are in contact, respectively, with pushers 8 and 13. For example,

аbut

f (sin-|-) tg ci,f (sin- | -) tg ci,

где f - коэффициент трени  в контакте.where f is the coefficient of friction in contact.

Режим движени  машины.Driving mode of the machine.

При движении мащины кулачки 26 и 27 неподвижны. Но тогда оказываютс  неподвижными и ролики 24 и 25, закрепленные на толкател х 22 и 23, взаимодействующих с кулачками, а при неподвижных роликах пластины 4 на валу 1 и пластины 5 на валу 2 не имеют смещени  относительно друг друга в осевом направлении, так как через паз каждой из пластин при ее вращении вместе с валом проходит ролик.When the maschine moves, the cams 26 and 27 are fixed. But then the rollers 24 and 25, fixed on the pushers 22 and 23 interacting with the cams, are fixed, and with the fixed rollers the plates 4 on the shaft 1 and the plates 5 on the shaft 2 do not displace relative to each other in the axial direction, because the groove of each of the plates during its rotation with the shaft passes the roller.

Следовательно, толкатели 8 и 13, контактирующие с кулачками, составленными пластинами 4 и 5, также неподвижны. При этом оказываютс  неподвижными детали 9- 12, вал 2 с маховиком 3, детали 13 и 14.Consequently, the pushers 8 and 13, which are in contact with the cams, composed by the plates 4 and 5, are also fixed. In this case, the parts 9-12 are fixed, the shaft 2 with the flywheel 3, the parts 13 and 14.

Ведомый элемент 15 вращаетс  со скоростью ведущего элемента 16 мультипликатора .The slave element 15 rotates at the speed of the master element 16 of the multiplier.

Режим торможени  мащины.Braking mode maschiny.

Дл  осуществлени  торможени  начинают вращать кулачок 26, что приводит к возвратно-поступательномуперемещению толкател  22, а вместе с ним и ролика 24, вход щего в паз 20 и выстраивающего пластины 4 со сдвигом относительно друг друга. Это приводит к качательному движению толкател  8. Движение пластин 4 в осевом направлении не происходит, так как обеспечено самоторможение. При этом при подъеме толкател  8 через механизм свободного хода (МСХ) 9 и 10 и мультипликатор 11 и 12 вращение импульсами передаетс  на вал 2 маховика 3. Накаплива  таким образом кинетическую энергию маховика, уменьщают скорость вала 1 мащины. Причем процесс торможени  машины оказываетс  регулируемым . Действительно, измен   скорость вращени  кулачка 27, измен ют амплитуду скорости колебаний толкател .In order to brake, the cam 26 starts to rotate, which leads to the reciprocating movement of the pusher 22, and with it the roller 24 entering the groove 20 and the alignment plate 4 with a shift relative to each other. This leads to the swinging movement of the pusher 8. The movement of the plates 4 in the axial direction does not occur, since self-braking is ensured. At the same time, when lifting the pusher 8 through the free wheeling mechanism (MSH) 9 and 10 and the multiplier 11 and 12, the rotation is transmitted by pulses to the shaft 2 of the flywheel 3. Thus, the kinetic energy of the flywheel accumulates, reducing the speed of the 1 mashine shaft. Moreover, the process of braking the machine is adjustable. Indeed, by changing the speed of rotation of the cam 27, the amplitude of the speed of oscillation of the pusher is changed.

Режим разгона мащины.Mode acceleration maschiny.

При разгоне мащины начинают вращать кулачок 27. При этом толкатель 13 начинает соверщать качани  с регулируемой амплитудой скорости, положительные импульсы которых через МСХ 14-15 и мультипликатор 16-17 передаютс  на вал 1, осуществл   его разгон. После окончани  разгона кулачок 27 останавливают.When the maschine accelerates, the cam 27 starts to rotate. In this case, the pusher 13 starts to swing with an adjustable amplitude of speed, the positive impulses of which are transmitted to the shaft 1 through the MAX 14-15 and the multiplier 16-17, which are accelerated. After the end of the acceleration, the cam 27 is stopped.

Использование предлагаемого рекуперативного тормоза позвол ет уменьщить стоимость тормоза и увеличить его КПД. Затраты энергии на управление тормозом не превышают нескольких процентов от кинетической энергии, аккумулированной маховиком.The use of the proposed regenerative brake reduces the cost of the brake and increases its efficiency. Energy consumption for brake control does not exceed a few percent of the kinetic energy accumulated by the flywheel.

Claims (1)

Формула изобретени Invention Formula Рекуперативный тормоз, содержащий тормозной механизм,ведущий вал которого св зан с валом исполнительного механизма, а ведомый - с маховиком, кинематически св занным с мультипликатором, и механизм свободного хода, отличающийс  тем, что, с целью увеличени  КПД и уменьшени  стоимости , тормозной механизм выполнен в виде кулачка из устаановленных в к инообразных направл ющих на ведущем валу пластин с коническими наружными поверхност ми , в которых выполнены поперечные пазы , а также в виде управл ющего ролика, контактирующего с поперечным пазом, кроме того, в виде подпружиненного толкател , контактирующего с коническими поверхност ми пластин, при этом толкатель соединен через механизм свободного хода и мультипликатор с маховиком, на валу .которого установлен дополнительный кулачок, выполненный в виде пластин с коническими наружными поверхност ми, контактирующими с дополнительным подпружиненным толкателем , установленных в дополнительных клинообразных направл ющих, выполненных на ведомом валу и имеющих поперечные пазы, в которых размещен дополнительный управл ющий ролик, причем дополнительный толкатель кинематически св зан через механизм свободного хода и мультипликатор с ведомым валом.A regenerative brake comprising a brake mechanism, the drive shaft of which is associated with the actuator shaft, and the driven brake with a flywheel kinematically associated with a multiplier, and a free wheeling mechanism, characterized in that, in order to increase efficiency and reduce cost, the brake mechanism in the form of a cam from plates installed on the drive shaft on the drive shaft with conical outer surfaces in which transverse grooves are made, and also in the form of a control roller in contact with the transverse In addition, in the form of a spring-loaded pusher in contact with the conical surfaces of the plates, the pusher is connected through a free wheeling mechanism and a multiplier with a flywheel, on the shaft of which there is an additional cam, made in the form of plates with conical external surfaces contacting with additional spring-loaded pusher installed in additional wedge-shaped guides made on the driven shaft and having transverse grooves in which the additional control is placed a roller, the additional follower is kinematically connected through a free wheeling mechanism and a driven shaft multiplier. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 463823, кл. F 16 D 61/00, 1973.Sources of information taken into account during the examination 1. USSR Author's Certificate No. 463823, cl. F 16 D 61/00, 1973.