Тормозной узел

Тормозной механизм переднего колеса:

1. тормозной диск;

3. суппорт;

4. тормозные колодки;

5. цилиндр;

6. поршень;

7. сигнализатор износа колодок;

8. уплотнительное кольцо;

9. защитный чехол направляющего пальца;

11. защитный кожух.

Тормозной механизм переднего колеса дисковой, с автоматической регулировкой зазора между колодками и диском, с плавающей скобой и сигнализатором износа тормозных колодок. Скоба образуется суппортом 3 и колесными цилиндрами 5, которые стянуты болтами. Подвижная скоба крепится болтами к пальцам 10, которые установлены в отверстиях направляющей 2 колодок. В эти отверстия закладываются смазка, между пальцами и направляющей колодок установлены резиновые чехлы 9. К пазам направляющей поджаты пружинами тормозные колодки 4, из которых внутренняя имеет сигнализатор 7 износа накладок.

В полости цилиндра 5 установлен поршень 6 с уплотнительным кольцом 8. За счет упругости этого кольца поддерживается оптимальный зазор между колодками и диском.

К тормозным механизмам предъявляют следующие требования:

· эффективность действия;

· стабильность эффективности торможения при изменение скорости, числа торможений, температуры трущихся поверхностей;

· высокий механический КПД;

· плавность действия;

· автоматическое восстановление номинального зазора между трущимися поверхностями;

· высокая долговечность.

Преимущество дисковых тормозных механизмов:

· меньше зазоры между дисками и колодками в незаторможенном состояние, а следовательно, выше быстродействие;

· выше стабильность при эксплуатационных коэффициента трения фрикционной пары;

· меньше масса и габаритные размеры;

· равномернее изнашивание фрикционных колодок;

· лучше условия теплоотвода.

К недостаткам дисковых тормозных механизмов относятся:

· трудность обеспечения герметизации;

· повышенная интенсивность изнашивания фрикционных колодок.

Диск переднего тормоза

Описание детали

В качестве задания был выдан чертеж детали 2110-3501070-77 “Диск переднего тормоза”. Деталь выполнена из чугун GH 190. Тип производства массовый. Деталь представляет из себя сочетание цилиндрических поверхностей: 2 наружных O137 +0,5 мм и O239,1±0,3 мм и 3 внутренних O58,45 мм, O127 мм, O154 max.

На внешней торцевой цилиндрической поверхности 137 +0,5 расположены 4 крепежных отверстия 13±0.2 мм и 2 крепежных отверстия 8,6±0.2 мм. Внутри цилиндрической поверхности 239.1±0,3 расположены 30 ребер жесткости, толщиной 5 +1 мм и расположенных по отношению друг к другу под углом 12 0 на расстояние 47 мм от общей оси диска. Ребра жесткости не одинаковы по длине: они чередуются находясь на расстояние 83.5 и 77 мм от общей оси диска.

Технические требования

Точность размеров

Степень точности размеров не велика. Большая часть размеров выполнена в пределах 12-14 квалитетов. Наиболее точные размеры выполнены по 10 квалитету: 58.45.

Точность формы

Точность формы определяется следующими условиями:

1. Допуск плоскостности равный 0.05: отклонение торцевых поверхностей 1 и 9 не более чем на 0.05 мм.

Точность взаимного расположения

Точность взаимного расположения регламентируются следующими допусками:

2. Допуск параллельности равный 0.05: отклонение от параллельности торцевой поверхности 3 относительно торцевой поверхности 11 не более чем на 0.05 мм.

3. Допуск параллельности равный 0,04: отклонение от параллельности торцевой поверхности 1 относительно торцевой поверхности 9 не более чем на 0,04 мм.

4. Зависимый позиционный допуск равный 0.2 мм на диаметр: отклонение положения оси цилиндрических поверхностей 13±0,2 и 8,6±0,2 относительно оси цилиндрической поверхности 58,45 не более чем 0,2мм;

5. Допуск соосности равный 0,35 на диаметр: несовпадение оси цилиндрической поверхности 239,1±0,3 мм с осью цилиндрической поверхности 58,45 мм не более чем 0,35 мм.

Суммарные допуски формы и взаимного расположения

· Торцевое биение равное 0,05: расстояние от точек реального профиля торцевой поверхности 9 до плоскости, перпендикулярной базовой поверхности 11 не более 0,05 мм.

Шероховатость поверхности

Наименьшей шероховатостью обладает торцевые поверхности 1 и 9 Ra1,6 с круговым и радиальным типами направления микронеровностей. Остальные показатели шероховатости находятся в пределах Rz 20- Rz 80.

(узел пожарного)

В книге «Школа альпинизма» об этом узле написано сле­дующее: «Узел УИАА (узел Международного союза альпинист­ских ассоциаций) применяется для динамической страховки толь­ко на мягкой, эластичной верёвке. На жёсткой верёвке он непри­меним. Главное - правильно заложить в карабин витки узла, учи­тывая при этом направление возможного рывка».

В брошюре «Карабинные узлы» авторов Михаила Расторгуе­ва и Светланы Ситниковой написано: «Узел применяется в ситуа­циях, когда необходимо протравливать верёвку в две стороны. Узел применяется для динамической страховки, лучше на мягких верёвках. Иногда его применяют в качестве тормозного устройст­ва при спуске по вертикальным перилам, но в этом случае он без­божно портит оплётку верёвки, особенно на отечественных жёст­ких верёвках». Несколько далее по тексту: «При перемене направ­ления движения верёвки, узел перевернётся на карабине, сохран] рисунок, и будет работать в другую сторону».

Практически постоянно применяя узел УИАА при работах промышленном альпинизме, я пришёл к следующим выводам:

1. Узел очень удобен при использовании в качестве «тормозного устройства» при спуске по вертикальным перилам.

2. Узел действительно портит оплётку верёвки, но гораздо меньше, чем другие тормозные устройства.

3. Узел можно применять и на жёсткой верёвке.

4. Действительно, главное - правильно заложить в карабин витки узла. Основная нагрузка в узле приходится на первый виток, чтобы узел нормально работал, этот виток должен находиться точно в перегибе карабина. Поэтому утверждение, что «при перемене направления движения верёвки, узел перевернётся на кара­бине, сохранив рисунок, и будет работать в другую сторону» - неверно.

«Три щелчка»

(карабин в сочетании с тормозным узлом «три щелчка»)

Узел Гарда

(петля Гарда)

Узе т Гарда - прекрасное средство для страховки. Практически незаменим при вертикальной транспортировке пострадавшего. Легко вяжется. Надёжен при любом состоянии верёвки.

Рис. 79 а, б, в, г.

Узел удобен при поднятии какого-либо груза, в т-ом случае, когда необходимо при лёгком выборе верёзки быстро блокиро­вать её проскальзывание в обратном направлении. Иногда приме­ним при натягивании навесной переправы вместо схватывающего (удерживающего) узла.

В незатягивающуюся петлю закреплённой веревки встёги-ваются два одинаковых карабина муфтами в одну сторону В оба карабина продевается верёвка, которой осуществляется страховка пострадавшего или какого-то груза. Далее коренным концом че-сез два карабина делается один шлаг, а второй шлаг делается только через один карабин таким образом, чтобы выбираемый ко­нец верёвки проходил между карабинами.

Карабинный тормоз

(карабинный крест)

Карабинный тормоз - система из карабинов и верёвок, пред­назначенная, в основном, для спасательных работ, когда необходимо обеспечить травление нагруженных верёвок силами одного -двух человек.

Устройство карабкнного тормоза следующее: используется два карабина, один - как рама тормозного устройства, а другой -как подвижная поперечина. Поперечина служит для создания сильного трения. Трение, как известно, зависит от площади тру­щихся поверхностей и давления на эти поверхности. За счёт под­вижной поперечины можно регулировать давление карабина на верёвку, т.е. регулировать величину трения.

На петле страховки крепится карабин. Он осуществляет роль направляющего. Используется для удобства, можно при необхо­димости обойтись и без него. В этот карабин встёгивается второй карабин и замуфтовывается. Этот карабин выполняет функцию рамы тормозного устройства, Сквозь него продевается петля ве­рёвки, которой будет осуществляться страховка. В образовавшую­ся петлю встёгивается третий карабин, он же застёгивается и на конце верёвки, предназначенном под нагрузку. Третий карабин играет роль поперечины. Карабинный тормоз собран. Нужно замуфтовать все карабины. У карабина, выполняющего роль под­вижной поперечины, муфта должна быть с обратной стороны вто­рого карабина. Верёвка при движении не должна касаться этой муфты.

В экстремальной ситуации карабин, выполняющий роль по­перечины, можно заменить скальным молотком или ледорубом (см. рис. 81).

Здесь необходимо сделать небольшое отступление. Многих туристов не удовлетворяли возможности альпинистских караби-1 нов и применение тормозных узлов. В связи с этим было сделано сразу несколько изобретений. Были придуманы различные тормозные приспособления. Изобретатели исходили из следующих соображений. Степень торможения зависит от трения, развивае­мого в местах опоры верёвки (троса) и в тормозных приспособле­ниях, а также от усилия туриста удерживающего («протравли­вающего») ненагруженный свободный конец верёвки.

Рис, 81 а, б.

Были придуманы различные способы торможения верёвки и тормозные приспособления (устройства) различной конструктив­ной сложности.

На рис. 82. показаны наиболее простые способы торможения верёвки:

А - через скальный выступ (а), с петлёй и карабином (б);

Б - через карабин, навешанный на одиночный крюк (а) и крюк с петлёй (б);

В - через ледоруб.

Рис. 82 А, Б, В.

На рис. 83. показаны: спуск по верёвке

а - спортивным способом (на склонах средней крутизны);

б - на крутых склонах;

в - с торможением, способом Дюльфера (через бедро).

В зависимости от того, как на теле человека намотана (уложена) верёвка, будет соответствующим и торможение.

Рис. 83 а, б

Торможение верёвки, в котором принимают участие только корпус человека и руки, применяется при страховке через плечо и поясницу; иногда в качестве дополнительной страховки при спус­ке спортивным («сванским») способом и классическим «дюльфе-ром». Торможение верёвки через корпус и руки в сочетании с тормозными приспособлениями используется при динамической страховке и различных способах спуска по верёвке.

Применение тормозных приспособлений дало туристам воз­можность регулировать скорость спуска по верёвке.

Д. Тормозные приспособление (устройства)

Сначала были придуманы тормозные приспособления без возможности блокировки верёвки: шайба Штихта,

«лягушка» и «восьмёрка» (без кнехта).

При необходимости зафиксировать неподвижное положет на верёвке, туристам приходилось применять специальные уз; что не всегда было надёжным, удобным и безопасным. Поэтому практически сразу же были придуманы тормозные приспособления блокирующие верёвку: «лепесток» («солдатик»), бугель Мунтера,

Рис. 85 (а) Рис. 86 (б).

«букашки» Кашевника «восьмёрка» (с кнехтом).

Тормозное приспособление, не блокирующее верёвку, типа «восьмёрка».

Верёвкой образуют петлю, которая продевается в большое кольцо «восьмёрки» и встёгивается в карабин или набрасывается на шейку «восьмёрки». Для увеличения трения верёвку дополни­тельно перегибают через кнехт. Для того, чтобы зафиксироваться на верёвге неподвижно, нужно верёвку сначала намотать на кнехт, а затем, сделав петлю и продев её в большое кольцо «восьмёрки», также накинуть на кнехт. Применение тормозных приспособлений блокирующих верёвку повышает безопасность спусков и потому предпочтительнее.

Третью группу тормозных приспособлений составляют автоматически блокирующиеся фрикционные устройства. Это устрой­ства Петцла, Серафимова и подобные им.

Рис. 89. Рис. 90

Е . Захваты (зажимы)

Схватывающим узлам также была найдена замена. Стали применяться захваты различных конструкций, т.е. приспособле­ния и устройства, предназначенные для крепления к верёвке (тро­су) обвязки страховочной туриста, груза, а также для передачи усилия. Захваты свободно скользят без нагрузки и автоматически фиксируют своё положение на верёвке (тросе) при её приложении или рывке. Применяются с целью создания точек опоры при дви­жении по крутым или отвесным склонам, осуществлении самостраховки, организации страховки, при транспортировочных спасательных работах. В качестве захватов используют различные приспособления. Клемма Салева (см. рис. 69 (в)).

Зажимы одностороннего действия без ручки.

Зажимы одностороннего действия без ручки (зажим Горенмука): а - открытое положение для закладки верёвки; б - рабочее положение фиксации.

Рис. 92 а, б.

Захваты с ручкой - для удобства передвижения (Жумар).

Зажимы двухстороннего действия, допускающие свободное перемещение вдоль верёвки в обоих направлениях.

Блок-тормозы эксцентриковой, клиновой и рычажной систем.

Рис. 95 а, б.

Для закрепления на тросе применяют тросовые и униве сальные эксцентриковые зажимы.

Рис. 96 а, б.

В 80-х годах разработаны и начали использоваться захваты, конструктивно объединённые с фрикционными тормозными уст­ройствами в единое спускоподъемное устройство.

На первый взгляд может показаться, что всё изложенное выше в этом разделе к узлам прямого отношения не имеет. Но да­вайте обратимся к толковому словарю В.Даля, что означает слово «узел»? Читаем: «Узелъ - перевой гибких концовъ и затяжка ихъ, завязка. Узлы вяжутся различным перевоем». «Перевой - переви­вать (переплести или обвить, пере(об)мотать». Применяя тормоз­ные приспособления и захваты, мы наматываем верёвку на что-либо или обвиваем ей что-либо, или укладываем её определённым образом. Верёвка в сочетании с приспособлениями образует узел (сравните с термином «узел» в машиностроении). Все узлы (обви-тия), применяемые с тормозными приспособлениями и с захвата­ми относятся к классу специальных, и поэтому рассматриваются в этом разделе.

Схема закрепления верёвки в тормозном приспособлении типа «рамка» («бабочка»)

Все рассмотренные здесь тормозные устройства имеют са­мые различные модификации. Например, «восьмёрки» бывают различного размера, с кнехтами и без кнехтов, с двойным кнех­том. «Лепестки» есть правые и левые. Кстати, «лепестки» изго­товленные из алюминиевых сплавов очень непрочны, а поэтому опасны в применении. Я одобряю действия своего знакомого ту­риста, который выйдя первый же день на работу в один из турклу-бов, молотком переломал целый ящик алюминиевых «лепестков», чем спас множество жизней молодых туристов, а своего началь­ника от неприятностей. Знаю от туристов, что в г. Краснодаре од­но время кто-то изготовил партию титановых «лепесткоЕ» - вот они отвечают требованиям прочности.

«Рамки», применяемые в промышленном альпинизме, так же имеют самые различные конструкции. Я встречал более JO раз­личных форм. Предлагаю форму «рамки», на мой взгляд, наиболее удобную для работы. Взяв её за основу, любой может доработать её под себя.

Форма представляет из себя как бы сдвоенную «восьмёрку» с | кнехтами. В малые отверстия встёгиваются карабины. Спуск осу­ществляется по двум верёвкам. Две верёвки, во-первых, гаранти­руют безопасность, а во-вторых, позволяют осуществлять движе­ние маятником. Поочерёдно, вытравливая правую или левую ве­рёвку, можно уходить по стене влево или вправо. Верёвки крепят­ся к верхним карабинам «рамки», например, узлом УИАА, и фик­сируются петлями на кнехтах. Можно использовать «рамку» и как обычную «восьмёрку». К нижним карабинам «рамки» крепится беседка. «Бабочки» незаменимы при проведении спасательных работ. Они очень просты и удобны в применении. Данную конст­рукцию мне предложил Владимир Зайцев. Предлагаю это техни­ческое устройство назвагь «бабочка» Зайцева.

Тормозная система автомобиля (англ. — brake system) относится к системам активной безопасности и предназначена для изменения скорости движения автомобиля вплоть до его полной остановки, в том числе экстренной, а также удержания машины на месте в течение длительного периода времени. Для реализации перечисленных функций применяются следующие виды тормозных систем: рабочая (или основная), запасная, стояночная, вспомогательная и антиблокировочная (система курсовой устойчивости). Совокупность всех тормозных систем автомобиля называется тормозным управлением.

Рабочая (основная) тормозная система

Главное предназначение рабочей тормозной системы заключается в регулировании скорости движения автомобиля вплоть до его полной остановки.

Основная тормозная система состоит из тормозного привода и тормозных механизмов. На легковых автомобилях применяется преимущественно гидравлический привод.

Схема тормозной системы автомобиля

Гидропривод состоит из:

• (при отсутствии АВS);
• (при наличии);
• рабочих тормозных цилиндров;
• рабочих контуров.

Главный тормозной цилиндр преобразует усилие, сообщаемое водителем педали тормоза, в давление рабочей жидкости в системе и распределяет его по рабочим контурам.

Для увеличения силы, создающей давление в тормозной системе, гидропривод оснащается .

Регулятор давления предназначен для уменьшения давления в приводе тормозных механизмов задних колес, что способствует более эффективному торможению.

Виды контуров тормозной системы

Контуры тормозной системы, представляющие собой систему замкнутых трубопроводов, соединяют между собой главный тормозной цилиндр и тормозные механизмы колес.

Контуры могут дублировать друг друга или осуществлять только свои функции. Наиболее востребована двухконтурная схема тормозного привода, при которой пара контуров работает диагонально.

Запасная тормозная система

Запасная тормозная система служит для экстренного или аварийного торможения при отказе или неисправности основной. Она выполняет те же функции, что и рабочая тормозная система, и может функционировать и как часть рабочей системы, и как самостоятельный узел.

Стояночная тормозная система

Основными функциями и назначением являются:

• удержание транспортного средства на месте в течение длительного времени;
• исключение самопроизвольного движения автомобиля на уклоне;
• аварийное и экстренное торможение при выходе из строя рабочей тормозной системы.

Устройство тормозной системы автомобиля

Тормозная система

Основой тормозной системы являются тормозные механизмы и их приводы.

Тормозной механизм служит для создания тормозного момента, необходимого для торможения и остановки транспортного средства. Механизм устанавливается на ступице колеса, а принцип его работы основан на использовании силы трения. Тормозные механизмы могут быть дисковыми или барабанными.

Конструктивно тормозной механизм состоит из статичной и вращающейся частей. Статичную часть у барабанного механизма представляет , а вращающуюся – тормозные колодки с накладками. В дисковом механизме вращающаяся часть представлена тормозным диском, неподвижная – суппортом с тормозными колодками.

Управляет тормозными механизмами привод.

Гидравлический привод не является единственным из применяемых в тормозной системе. Так в системе стояночного тормоза используется механический привод, представляющий собой совокупность тяг, рычагов и тросов. Устройство соединяет тормозные механизмы задних колес с . Также существует , в котором используется электропривод.

В состав тормозной системы с гидравлическим приводом могут быть включены разнообразные электронные системы: антиблокировочная, система курсовой устойчивости, усилитель экстренного торможения, .

Существуют и другие виды тормозного привода: пневматический, электрический и комбинированный. Последний может быть представлен как пневмогидравлический или гидропневматический.

Принцип работы тормозной системы

Работа тормозной системы строится следующим образом:

1. При нажатии на педаль тормоза водитель создает усилие, которое передается к вакуумному усилителю.
2. Далее оно увеличивается в вакуумном усилителе и передается в главный тормозной цилиндр.
3. Поршень ГТЦ нагнетает рабочую жидкость к колесным цилиндрам через трубопроводы, за счет чего растет давление в тормозном приводе, а поршни рабочих цилиндров перемещают тормозные колодки к дискам.
4. Дальнейшее нажатие на педаль еще больше увеличивает давление жидкости, за счет чего срабатывают тормозные механизмы, приводящие к замедлению вращения колес. Давление рабочей жидкости может приблизиться к 10-15 МПа. Чем оно больше, тем эффективнее происходит торможение.
5. Опускание педали тормоза приводит к ее возврату в исходное положение под действием возвратной пружины. В нейтральное положение возвращается и поршень ГТЦ. Рабочая жидкость также перемещается в главный тормозной цилиндр. Колодки отпускают диски или барабаны. Давление в системе падает.

Важно! Рабочую жидкость в системе нужно периодически менять. Сколько потребуется на одну замену? Не более литра-полутора.

Основные неисправности тормозной системы

В таблице ниже приведены наиболее распространенные неисправности тормозной системы автомобиля и способы их устранения.

Симптомы	Вероятная причина	Варианты устранения
Слышен свист или шум при торможении	Износ тормозных колодок, их низкое качество или брак; деформация тормозного диска или попадание на него постороннего предмета	Замена или очистка колодок и дисков
Увеличенный ход педали	Утечка рабочей жидкости из колесных цилиндров; попадание воздуха в тормозную систему; износ или повреждение резиновых шлангов и прокладок в ГТЦ	Замена неисправных деталей; прокачка тормозной системы
Увеличенное усилие на педаль при торможении	Отказ вакуумного усилителя; повреждение шлангов	Замена усилителя или шланга
Заторможенность всех колес	Заклинивание поршня в ГТЦ; отсутствие свободного хода педали	Замена ГТЦ; выставление правильного свободного хода

Заключение

Тормозная система является основой безопасного движения автомобиля. Поэтому на нее всегда должно быть обращено пристальное внимание. При неисправности рабочей тормозной системы эксплуатация транспортного средства запрещается полностью.

Изобретение относится к области электротехники, в частности к тормозным устройствам, предназначенным для останова электрических машин с низкой частотой вращения вала. Тормозной узел содержит электромагнит, тормозную пружину, тормозные диски, один из которых жестко закреплен на валу, а другой - подвижен только в осевом направлении. Торможение и фиксация останова осуществляется посредством тормозных дисков, сопрягаемые поверхности которых выполнены в виде радиально расположенных зубцов. Профиль зубцов одного диска соответствует профилю пазов другого диска. Достигается снижение габаритных размеров и массы тормозного узла, снижение электрической мощности электромагнита, повышение надежности и срока службы тормозного узла. 3 ил.

Изобретение относится к области электротехники, в частности тормозным устройствам, предназначенным для останова электрических машин с низкой частотой вращения вала.

Известен самотормозящийся синхронный электродвигатель с аксиальным возбуждением (А.С. СССР №788279, Н02К 7/106, 29.01.79 г.), содержащий статор с обмоткой, ротор, корпус и подшипниковые щиты из магнитопроводного материала, на первом из которых, снабженном кольцевой диамагнитной вставкой, укреплен узел торможения в виде якоря, подпружиненного к тормозному блоку с фрикционной прокладкой, где для повышения быстродействия электродвигатель снабдили короткозамкнутым электропроводящим кольцом, установленным соосно ротору на втором подшипниковом щите.

Известен электродвигатель (патент RU №2321142, Н02K 19/24, Н02K 29/06, Н02K 37/10, приоритет 14.06.2006 г.). Близким является решение по второму пункту формулы этого патента. Электродвигатель для привода электрических исполнительных механизмов и устройств, содержащий зубчатые магнитомягкие ротор и статор, выполненный в виде магнитопровода с полюсами и сегментами и - чередующимися по окружности тангенциально намагниченными постоянными магнитами, на полюсах размещены катушки m-фазной обмотки, к каждому сегменту прилегают постоянные магниты одноименной полярности, число сегментов и полюсов кратно 2 m, зубцы на сегментах и роторе выполнены с равными шагами, оси зубцов смежных сегментов смещены на угол 360/2 m эл. градусов, обмотки каждой фазы выполнены из последовательного соединения катушек, размешенных на полюсах, отстоящих друг от друга на m-1 полюс, где согласно изобретению на статоре размещен электромагнитный тормоз с фрикционным элементом, подвижная часть которого связана с валом электродвигателя, обмотки тормоза включаются в работу одновременно с обмотками электродвигателя.

Известен электродвигатель с электромагнитным тормозом, выпускаемый ООО «ЭСКО», Республика Беларусь, http//www.esco-motors.ru/engines php. Электромагнитный тормоз, закрепленный на заднем подшипниковом щите электродвигателя, содержит корпус, электромагнитную катушку или набор электромагнитных катушек, тормозные пружины, якорь, представляющий собой антифрикционную поверхность для тормозного диска, тормозной диск с фрикционными безасбестными накладками. В состоянии покоя электродвигатель является заторможенным, нажим пружин на якорь, который, в свою очередь, оказывает нажим на тормозной диск, вызывает блокировку тормозного диска и создает тормозной момент. Отпуск тормоза происходит посредством подачи напряжения к катушке электромагнита и притягивания якоря возбужденным электромагнитом. Ликвидированный таким образом нажим якоря на тормозной диск вызывает его отпуск и свободное вращение с валом электрического двигателя или совместно работающего с тормозом устройства. Возможным является оснащение тормозов рычагом для ручного отпуска, обеспечивающего переключение привода в случае исчезновения напряжения, необходимого для отпуска тормозов.

Известен тормозной узел, встраиваемый в электродвигатель, выпускаемый ЗАО «Белробот», Республика Беларусь, http://www.belrobot.by/catalog.asp?sect=2&subsect=4. Тормозной узел, закрепленный на заднем подшипниковом щите электродвигателя, содержит корпус, электромагнит, пружины, якорь, установочный диск, тормозной диск с двухсторонними фрикционными накладками, винт регулировки тормозного момента. При отсутствии напряжения на электромагните пружина перемещает якорь и прижимает тормозной диск к установочному диску, связывая через поверхности трения ротор двигателя и его корпус. При подаче напряжения электромагнит перемещает якорь, сжимая пружины, и освобождает тормозной диск, а с ним и вал электродвигателя.

Общими недостатками описанных выше устройств является износ накладок тормозных дисков, достаточно большая потребляемая мощность электромагнита для преодоления прижимного усилия пружины и, как следствие, большие габаритные размеры и масса.

Целью заявляемого изобретения является снижение габаритных размеров и массы тормозного узла, снижение электрической мощности электромагнита, повышение надежности и срока службы тормозного узла.

Указанную цель достигают тем, что в тормозном узле, содержащем электромагнит, тормозную пружину, тормозные диски, один из которых жестко закреплен на валу, а другой подвижный только в осевом направлении, согласно изобретению торможение и фиксацию останова осуществляют посредством тормозных дисков, сопрягаемые поверхности которых выполнены в виде радиально расположенных зубцов, причем профиль зубцов одного диска соответствует профилю пазов другого диска.

Сущность изобретения поясняется чертежами.

Фиг.1 - общая схема электрической машины с тормозным узлом.

Фиг.2 - вид жестко закрепленного диска тормозного узла.

Фиг.3 - вид подвижного в осевом направлении диска тормозного узла.

Тормозной узел содержит электромагнит 1, тормозную пружину 2, жестко закрепленный на валу тормозной диск (жесткий диск) 3, соосно которому расположен подвижный в осевом направлении тормозной диск (подвижный диск) 4 и закрепленные на подшипниковом щите направляющие 5, по которым перемещается подвижный диск 4. Сопрягаемые поверхности тормозных дисков выполнены в виде радиально расположенных зубцов. Количество, геометрические размеры и прочность зубцов тормозных дисков 3 и 4, а также прочность направляющих 5 рассчитывают так, чтобы выдержать усилия, возникающие при принудительном останове вращающегося вала. Для гарантированного зацепления при вращении вала с жестким диском возможно выполнение пазов жесткого диска шириной, значительно большей ширины зубцов подвижного диска, а сила пружины должна обеспечивать необходимую скорость вхождения зубцов в пазы. Следует отметить, что сопрягаемые поверхности могут быть выполнены в форме шлицов или подобных элементов, что существенным признаком не является, но профиль зубцов одного диска должен соответствовать профилю пазов другого диска для свободного входа в зацепление.

Для более удобного рассмотрения на фиг.2 и 3 показан частный случай расположения зубцов на сопрягаемых поверхностях тормозных дисков. На фиг.2 жесткий диск 3 имеет 36 зубцов 6, а на фиг.3 подвижный диск имеет 3 зубца 7. Профиль зубцов 7 подвижного диска 4 соответствует профилю пазов жесткого диска 3.

Тормозной узел работает следующим образом

При отсутствии напряжения на электромагните 1 пружина 2 удерживает подвижный диск 4 так, что его зубцы 7 находятся в пазах, расположенных между зубцами 6 жесткого диска 3, образуя зацепление, надежно фиксирующее вал.

При подаче напряжения на электромагнит 1 подвижный диск 4 под действием электромагнитных сил перемещается по направляющим 5 к электромагниту 1 и, сжимая пружину 2, освобождает вал.

При внезапном отключении напряжения питания исчезает электромагнитная связь между электромагнитом 1 и подвижным диском 4, пружина 2 перемещает подвижный диск 4 и его зубцы 7 входят в пазы жесткого диска 3, образуя зацепление, надежно фиксирующее вал.

Для специалистов в данной области очевидно, что торможение при помощи тормозных дисков, имеющих на сопрягаемых поверхностях радиально расположенные зубцы, по сравнению с торможением тормозными дисками с накладками, требует меньшего усилия пружины, которая в данном случае только перемещает подвижный диск, но не создает тормозного момента, затрачивая при этом существенно меньшую электрическую мощность, тем самым снижая габаритные размеры и массу тормозного узла. Зацепление тормозных дисков «зуб в паз» обеспечивает надежность фиксации останова, не давая возможности валу провернуться, а исключение накладок тормозных дисков увеличивает срок службы тормозного узла и всей электрической машины.

Тормозной узел, содержащий электромагнит, тормозную пружину, тормозные диски, один из которых жестко закреплен на валу, а другой подвижен только в осевом направлении, отличающийся тем, что торможение и фиксацию останова осуществляют посредством тормозных дисков, сопрягаемые поверхности которых выполнены в виде радиально расположенных зубцов, причем профиль зубцов одного диска соответствует профилю пазов другого диска.

Тормозная система предназначена для управляемого изменения скорости автомобиля, его остановки, а также удержания на месте длительное время за счет использования тормозной силы между колесом и дорогой. Тормозная сила может создаваться колесным тормозным механизмом, двигателем автомобиля (т.н. торможение двигателем), гидравлическим или электрическим тормозом-замедлителем в трансмиссии.

Для реализации указанных функций на автомобиле устанавливаются следующие виды тормозных систем: рабочая, запасная и стояночная.

Рабочая тормозная система обеспечивает управляемое уменьшение скорости и остановку автомобиля.

Запасная тормозная система используется при отказе и неисправности рабочей системы. Она выполняет аналогичные функции, что и рабочая система. Запасная тормозная система может быть реализована в виде специальной автономной системы или части рабочей тормозной системы (один из контуров тормозного привода).

В зависмости от конструкции фрикционной части различают барабанные и дисковые тормозные механизмы.

Тормозной механизм состоит из вращающейся и неподвижной частей. В качестве вращающейся части барабанного механизма используется тормозной барабан, неподвижной части – тормозные колодки или ленты.

Вращающаяся часть дискового механизма представлена тормозным диском, неподвижная – тормозными колодками. На передней и задней оси современных легковых автомобилей устанавливаются, как правило, дисковые тормозные механизмы.

Дисковый тормозной механизм состоит из вращающегося тормозного диска, двух неподвижнах колодок, установленных внутри суппорта с обеих сторон.

Суппорт закреплен на кронштейне. В пазах суппорта установлены рабочие цилиндры, которые при торможении прижимают тормозные колодки к диску.

Тормозной диск при томожении сильно нагреваются. Охлаждение тормозного диска осуществляется потоком воздуха. Для лучшего отвода тепла на поверхности диска выполняются отверстия. Такой диск называется вентилируемым. Для повышения эффективности торможения и обеспечения стойкости к перегреву на спортивных автомобилях применяются керамические тормозные диски.

Тормозные колодки прижимаются к суппорту пружинными элементами. К колодкам прикреплены фрикционные накладки. На современных автомобилях тормозные колодки оснащаются датчиком износа.

Тормозной привод обеспечивает управление тормозными механизмами. В тормозных системах автомобилей применяются следующие типы тормозных приводов: механический, гидравлический, пневматический, электрический и комбинированный.

Механический привод используется в стояночной тормозной системе. Механический привод представляет собой систему тяг, рычагов и тросов, соединяющую рычаг стояночного тормоза с тормозными механизмами задних колес. Он включает рычаг привода, тросы с регулируемыми наконечниками, уравнитель тросов и рычаги привода колодок.

На некоторых моделях автомобилей стояночная система приводится в действие от ножной педали, т.н. стояночный тормоз с ножным приводом. В последнее время в стояночной системе широко используется электропривод, а само устройство называется электромеханический стояночный тормоз.

Гидравлический привод является основным типом привода в рабочей тормозной системе. Конструкция гидравлического привода включает тормозную педаль, усилитель тормозов, главный тормозной цилиндр, колесные цилиндры, соединительные шланги и трубопроводы.

Тормозная педаль передает усилие от ноги водителя на главный тормозной цилиндр. Усилитель тормозов создает дополнительное усилие, передоваемое от педали тормоза. Наибольшее применение на автомобилях нашел вакуумный усилитель тормозов .

Пневматический привод используется в тормозной системе грузовых автомобилей. Комбинированный тормозной привод представляет собой комбинацию нескольких типов привода. Например, электропневматический привод.

Принцип работы тормозной системы

Принцип работы тормозной системы рассмотрен на примере гидравлической рабочей системы.

При нажатии на педаль тормоза нагрузка передается к усилителю, который создает дополнительное усилие на главном тормозном цилиндре. Поршень главного тормозного цилиндра нагнетает жидкость через трубопроводы к колесным цилиндрам. При этом увеличивается давление жидкости в тормозном приводе. Поршни колесных цилиндров перемещают тормозные колодки к дискам (барабанам).

При дальнейшем нажатии на педаль увеличивается давление жидкости и происходит срабатывание тормозных механизмов, которое приводит к замедлению вращения колес и поялению тормозных сил в точке контакта шин с дорогой. Чем больше приложена сила к тормозной педали, тем быстрее и эффективнее осуществляется торможение колес. Давление жидкости при торможении может достигать 10-15 МПа.

При окончании торможения (отпускании тормозной педали), педаль под воздействием возвратной пружины перемещается в исходное положение. В исходное положение перемещается поршень главного тормозного цилиндра. Пружинные элементы отводят колодки от дисков (барабанов). Тормозная жидкость из колесных цилиндров по трубопроводам вытесняется в главный тормозной цилиндр. Давление в системе падает.

Эффективность тормозной системы значительно повышается за счет применения систем активной безопасности автомобиля.