Тормозное устройство

Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИ ИТИЛЬСТВУ и 817360(51)М. Кл з Р 16 0 63/00 с присоединением заявки йо Государствеииый комитет СССР по делам изобретений и открытийОпубликовано 30 О 3,81. Бюллетень Й 9 Дата опубликования описания 300381(54) ТОРМОЗНОЕ УСТРОЙСТВО Изобретение относится к. машино- строечию и может быть использовано для торможения движущихся тел, например летательных аппаратовИзвестно тормозное устройство, в котором тонкая плоская полоска металла протягивается через прорезь режущего элемента, при этом. длина прорези меньше ширины ленты, Тормозным усилием в данном устройстве является усилие резания полоски 1.Недостатком данного устройства является то, что протягиваемый элемент может быть использован только один ра,з. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является тормозное устройство, содержащее неподвижно закреплеиный зажим с прижимными элементами и пропущенный между последними гибкий линейный элемент, один конец которого связан с то 1 хкозящим ся объектом, а второй свободный конец может быть уложен волнообразно или свернут в рулон. Прижимные элементы выполнены в виде роликов, а ,гибкий линейный элемент имеет обли 1 цовку из упругого элементами. В аэрофинишере поглощение энергии 1летательного аппарата происходит припротягивании разматывающегося линейного элемента через зажим за счетпоперечной деформации прочного износостойкого упругого покрытия элемента.Деформация осуществляется при вдавливании прижимных роликов в упругое10 покрытие, которое после снятия давления восстанавливает свою первоначальную форму.Усилием торможения в этом устрой"стве является составляющая усилийдавления, направленная против нап 15 равления движения линейного элемента,т.е, в основе этого устройства лежитналичие упругого покрытия линейногоэлемента, которое должно отвечатьповышенным требованиям по упругост20 нзносостойкости и сцеплению с сердечником,Известно, что при ограничениях,накладываемых на величину тормозной 25 перегрузки, тормозной путь будет минимальньм при постоянстве тормозногоусилия. Так как фрикционные и инерционные силы зависят от скорости движения, в аэрофинишере предусмотрено 30 .уменьшение до минимума этих сил..5 0 15 20 25 30 35 40 Для поддержания тормозной перегрузки на постоянном уровне в устрой-, стве предусмотрена довольно сложная система управления, обеспечиэающая. изменение давления в гидросистеме прижимных элементов по заданной программе 121 - К надостаткам данного устройства относится сложность конструкции самого гибкого элемента и системы поддержания тормозного усилия на постоянном уровне, что отрицательно сказывается на надежности устройства.Цель изобретения - повышение надежности и упрощение. конструкции,тормозного устройства при обеспечении тормозного усилия на постоянном уров; не.Поставленная цель достигается тем, что прижимные элементы выполнены в виде пластин, а волнообразная форма свободного конца гибкого линейного элемента имеет затухающую амплитуду, при этом полуволна с наибольшей амплитудой расположена со сторОны зажима и длина этой полуволны больше величины полушага волны на величинур Ра Ри Чн2и роом, пнптр тф где Я - погонная масса гибкоголинейного элемента;8 - длина полуволны с наибольшей амплитудойЧ - начальная скорость движения полуволны с наибольшейтй 4амплитудой в зажиме;Г р. - сила трения при скоростидвижения Ч=О;пгпГ , " сила трения при Ч=Ч а суммарная длина всех полуволн больше длины волнообразного участка свободного конца гибкого линейного элемента на величину тормозного пути.Кроме того, твердость материала пластин больше твердости гибкого линейного элемента, который может быть выполнен из стального контакта.В предлагаемом тормозном. устройстве используется торможение с помощью фрикционных сил с помощью реактивной силы, возникающей при разгоне покоящейся части гибкого элемента,На фиг. 1 представлено тормозное устройство, общий вид на фиг. 2 сечение Ь-А фиг. 1; на фиг, 3 - граФик зависимости силы трения и инер" ционных сил от скорости.Устройство содержит зажим, выполненный в виде пакета тарельчатых пружин 1 и прижимных пластин 2, одна из которых закреплена неподвижно, а также гибкийлинейный элемент 3, выполненный в вийе, например, стального каната. между пластинами имеется зазор 4, величина которого больше максимально допустимого износа плас 45 50 55 60 65 тин. Последние выполнены из алюминиевого сплава.Один конец каната уложен волнообразно с затухающей амплитудой. Другой конец каната либо сразу подсоединяется к тормозящемуся объекту 1 либо подсоединяется к нему в процессе движения и при его натяжении канат начинает проскальзывать через зажим с постоянным усилием, тормозя при этом объект.Использование в устройстве совместного действия фрикционных и инер.ционных сил позволяет просто и надежно поддерживать тормозное усилие на. примерно постоянном уровне, за счет чего отпадает необходимость в специальной системе управления величиной этого усилия, т,е. существенно упрощается конструкция устройства.Согласно уравнению движения тела переменной массы реактивная сила (Г,) равнаа.Р ДЧ где с 1- приращение массы разогнанной части гибкого линейного элемента,.й - интервал времени, за который происходит приращениемассы;Ч - скорость гибкого линейногоэлемента в этот момент, Обозначим через 4 приращение массы на единицу тормозного пути йБ тогда4 К/у 7Р тПодставив значейие ащ в уравнение движения элемента,получим или ,Я= фГрафик зависимости Гр = Г(ч) припостоянной величине Г приведен нафиг. 3 (зависимость 2),Как видно из графиков зависимости Гр и Гр от скорости движения,ниодно, нидругое техническое решениене обеспечивает постоянства тормозного усилия,Используя их совместно, можно поддерживать тормозное усилие Г на примерно постоянномуровне, учитывая,что при Ч=О реактивная сила исчезает,величина Р равна максимальной величине силы трения. Для этого необходимо, чтобы реактивная сила изменялась по зависимости 3 (фиг. 1), чтодостигается за счет. увеличения значений 1 по мере падения скорости.Конструктивно значения 3 можноизменять, варьируя амплитудой волнообразного участка элемента, Из фиг,1видно, что при образовании полуволны,элемента на, участке между точками817360 Зависимости силы трения о 1 п ти (фиг. 3) можно придать и математическое выражение, но для раскладки свободного кон линейного элемента является ние амплитуды от начального 1 приведенного выае, до нуля,зависимость скорости Ч от с длины полуволн предыдущих уч Находя значения этой скорост скоросдругоеобщимца гибуменыа ко- езначения, .а также уммарной астков. ти по эапреде".Й и рения покоя личины, 40 ти и условия усилия нелилуволн для емента будет45 сС учпосчинпос а скорости движения которому стремитсяс т.е. конечный учаоообразной фораю неаприжмеждмен элесвоА и В, масса этого Участка элемента будет разогнана, а величина тормозного пути за это время равна Д,Поэтому , р дюу .геХ Дгили у = --где ф - погонная масса гибкого линейного элемента;ф- длина элемента на рассмотренном участке.Т.,е. суммарная длина всех полуволн элемента обратно пропорциональнаУВ начале торможения скорость Дйи" жения гибкого линейного элемента в зажиме максимальна, а сила трения - минимальна, Суммарная длина полуволн элемента на начальном участке, следовательно , должна быть такой, чтобы реактивная сила дополняла силу трения до максимального ее значенйяВыражая значение йщ через погоы" ную массу и длину элемента на начальном участке н, найдем величину начальной суммарнойдлины полуволн,,Ре нйбнРпак Раинтр тогде Ч в ,начальная скоростьдвижения элементаР ,Р - силы трения при скоТРростях движения элемента в зажиме Ч=Ои Ч=Ч.Зависимость силы трения от скорости можно представить н виде;г = и .,й - постоянные нетом этой зависимосянства тормозногосуммарной длины поедующих участков эл"ебугиу")сть, до которой разго-ат иваемый участок длины где Ч; - скоро няется рассм р элемента , м/секС приближение к нулю предел, к также равен нулю ток элемента вол имеет.учитывая, что рассматриваемого нейного элемента равен суммарной предыдущих участ тормоэящегося объ ное (Р =сопят) рЧ=или Ч= 2 а%Ю в момент разгона участка гибкого литормозной путь 8 длине всех полуволн ов81, а движение екта равнозамедлен" еличина Ч равна где а - ускорение торможения, м/секЗакон раскладки суммарной длины всехполуволн элемента имеет вид тр РТаким образом, выполнив прижимные пластины фрикциойньми и разложив сво" бодный конец гибкого линейного элемен та волнообразно по определенному закону, в устройстве исключена система управления тормозным усилием, что значительно упрощает конструкцию устройства и позноляет просто и надежно поддерживать тормозное усилие на примерно постоянном уровне.конструкция. устройства существенно упрощается также за счет того, что к удлиненному элементу не предъявляются особые требования и в качестве него может быть использован обычный стальной канат.Для исключения истирания проволочек каната материал прижимных пла тин имеет меньшую твердость, чем ма териал проволочек. Для того, чтобы по мере истирания пластины не косну" лись друг друга, зазор между ними выбран больше макснмально возможно" го износа,За счет применения в устройстве в качестве основных таких простых элементов, как фрикционные .пластины, сталь ной канат, существенно снижается стоимость устройства, время изготовления и подготовки к работе.Устройство рассчитано на применение его при начальных скоростях движения Объектов до 70 м/с. Формула изобретения1. Тормозное устройство, соденеподвижно закрепленный зажимимными элементами и пропущену последними гибкий линейныйт, один конец которого связанрмозящимся объектом а второйный конец уложен волнообразно, Савка ова Корректор Е. Рош СоставыТехредПе Редак ж 1006Подписарственного комитета СССРизобретений и открытийЖ, Раушакая наб;, д, 4/5 87 Тира ВНИИПИ Росу по делам 113035, МоскваЗака ППППатентф , г. Ужгород, ул, Проектная, 4 фи 1 о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повыаения надежности и упрощения конструкции, прижимные элементы выполнены в виде пластин, а волнообразная форма свободного конца Гибкого линейного элемента имеет затухающую амплитуду, при этом полуволна с наибольшей амплитудой расположена со. стороны зажима и длина этой полу- волны больше величины полушага волны на величинуе м н2тр тр- погонная масса гибкоголинейного элемента;- начальная скорость движения полуволны с наибсльшей амплитуцой в зажиме; юпОХР - сила трения при скоростидвижения Ч=О;атилГ - сила трения при скоростидвижения Ч=Ч,а суммарная длина всех полуволн больше 5 длины волнообразного участка свободного конца гибкого линейного элемента на величину тормозного пути.2. Устройство по и. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что твердость р материала пластин больше твердостигибкого линейного элемента.3. Устройство по п, 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что гибкий линейный элемент выполнен из стальногоканата.5 Источники информациипринятые во внимание при эксйертизе1. Патент СШЬ Р 3749205,.кл, Р 16 Р 7/12, 19732, Патент США У 373123, 20 кл, В 64 Р 1/02, 1973