Барабанный тормоз с устройством измерения тормозного момента

БАРАБАННЫЙ ТОРМОЗ С УСТРОЙСТВОМ ИЗМЕРЕНИЯ ТОРМОЗНОГО МОМЕНТА(71) Заявитель Научно-инженерное республиканское унитарное предприятие Белавтотракторостроение Национальной академии наук Беларуси(72) Авторы Высоцкий Михаил Степанович Харитончик Сергей Васильевич Ярусов Анатолий Григорьевич(73) Патентообладатель Научно-инженерное республиканское унитарное предприятие Белавтотракторостроение Национальной академии наук Беларуси(57) 1. Барабанный тормоз с устройством измерения тормозного момента, содержащий барабан для крепления к вращающемуся объекту, размещенные внутри барабана суппорт,тормозные колодки с фрикционными накладками, пружины, разжимное устройство, элемент механического восприятия усилия, выполненный из упругого материала, элемент преобразования усилия в электрический сигнал (сенсор) и электроизмерительное устройство, отличающийся тем, что элемент механического восприятия усилия выполнен в виде закрытых с торцов втулок, количество которых соответствует числу колодок тормоза,внутри каждой из втулок помещен сенсор, причем выходы всех сенсоров соединены последовательно, а указанные втулки установлены в суппорте тормоза и служат в качестве осей поворота тормозных колодок. 2. Барабанный тормоз по п. 1, отличающийся тем, что на цилиндрической поверхности каждой втулки у одного из ее торцов равномерно по окружности выполнены три проточки для фиксации в суппорте и ориентирования сенсора относительно направления воздействующей силы. 22242005.09.30 Предлагаемая полезная модель относится к области машиностроения, а именно к механизмам торможения колес мобильных машин и других вращающихся тел, нуждающихся в снижении скорости или остановке. Известен тормоз колесного транспортного средства с устройством измерения тормозного момента 1. Это устройство относится к дисковым механизмам. Он содержит тормозной диск и суппорт, состоящий из двух частей, которые под действием тормозного момента имеют возможность относительного взаимного поворота на угол, ограниченный реакцией пружин. По углу поворота частей суппорта измеряется тормозной момент. Ближайшим аналогом предлагаемой полезной модели является устройство измерения тормозного момента 2. Это устройство предназначено для применения в барабанном тормозе. Устройство содержит элемент механического восприятия тормозного момента или усилия, элемент электрического преобразования сигнала и электроизмерительное устройство. Элемент механического восприятия тормозного момента выполнен в виде упругого элемента, взаимодействующего с тормозным устройством. Упругий элемент закреплен на тормозном суппорте и выполнен в виде направляющей детали тормозного устройства. Недостатки этого устройства - сложность и низкая надежность, обусловленная наличием подвижных деталей, работа которых затрудняется в условиях неизбежного загрязнения тормозного механизма продуктами износа фрикционных накладок и барабана. Задачей настоящего технического решения является создание барабанного тормоза,содержащего простое и надежное устройство измерения тормозного момента. Для решения поставленной задачи в барабанном тормозе с устройством измерения тормозного момента, содержащем барабан для крепления к вращающемуся объекту, размещенные внутри барабана суппорт, тормозные колодки с фрикционными накладками,пружины, разжимное устройство, элемент механического восприятия усилия, выполненный из упругого материала, элемент преобразования усилия в электрический сигнал (сенсор) и электроизмерительное устройство, согласно техническому решению, элемент механического восприятия усилия выполнен в виде закрытых с торцов втулок. Количество втулок соответствует числу колодок тормоза. Внутри каждой втулки помещен сенсор,причем выходы всех сенсоров соединены последовательно. Указанные втулки установлены в суппорте тормоза и служат в качестве осей поворота тормозных колодок. На цилиндрической поверхности каждой втулки у одного из ее торцов равномерно по окружности выполнены три проточки, служащие для фиксации втулки в суппорте и для ориентирования сенсора относительно направления воздействующей силы. Группа втулок, установленных в суппорте в качестве осей поворота колодок с размещенными внутри втулок сенсорами, соединенными последовательно, образуют устройство измерения тормозного момента. Это устройство не содержит подвижные детали, что обеспечивает надежность работы тормоза в условиях загрязнения продуктами износа фрикционных накладок и барабана. На фиг. 1 изображена схема предлагаемого тормоза, на фиг. 2 - элемент механического восприятия усилия с сенсором. Тормоз содержит барабан 1, предназначенный для крепления к вращающемуся объекту, например к колесу автомобиля (на фиг. 1 объект не показан), тормозные колодки 2 и 3 с фрикционными накладками 4 и 5, пружины 6 и 7, суппорт 8, элементы 9 и 10 механического восприятия усилия. Тормоз содержит также разжимное устройство для раздвигания колодок 2 и 3 за их верхние концы. Это устройство может иметь различную конструкцию,поэтому на фиг. 1 оно не изображено, стрелками показаны лишь направления действия разжимающих сил. Элемент механического восприятия усилия 9 или 10 выполнен из упругого материала(стали) в форме втулки 11 (фиг. 2), закрытой с торцов. Внутри втулки имеется сенсор 12,преобразующий изгиб втулки в пропорциональный выходной сигнал. Втулки устанавливаются в суппорте 8 так, чтобы ориентировать свои сенсоры 12 относительно направления 2 22242005.09.30 действия внешних изгибающих сил. Для этой цели в головной части каждой втулки 11 имеется фиксатор, который может быть выполнен, например, в виде трех выточек 13. За эти же выточки втулка 11 закрепляется в суппорте 8 и служит в качестве оси поворота соответствующей тормозной колодки 2 или 3. Выходы сенсоров 12 элементов 9 и 10 в предлагаемом тормозном механизме соединены последовательно для получения электрического сигнала, пропорционального суммарному тормозному моменту. Предлагаемый тормоз с устройством измерения тормозного момента работает следующим образом. В исходном состоянии пружины 6 и 7 отводят тормозные колодки 2 и 3 от вращающегося барабана 1. Для торможения колеса разжимное устройство разводит верхние концы колодок 2 и 3, которые поворачиваются относительно суппорта 8 до соприкосновения своими накладками 4 и 5 с барабаном 1. Силы трения тормозных накладок 4 и 5 о внутренние стенки барабана 1 создают тормозной момент, обеспечивающий остановку барабана и колеса. Окружные силы трения стремятся повернуть тормозные колодки 2 и 3 в направлении вращения барабана 1. При этом они воздействуют на оси 9 и 10 шарнирных соединений колодок 2 и 3 с суппортом 8. Используемые в качестве указанных осей втулки 11 изгибаются в пределах допустимых упругих деформаций, расположенные в них сенсоры 12 вырабатывают сигналы 1 и 2, пропорциональные действующим на втулки 11 силам 1 и 2. Поскольку выходы сенсоров 12 соединены последовательно, то получается суммарный выходной сигнал вых, пропорциональный суммарной силе тренияи величине тормозного момента . При смене направления вращения барабана 1 изменяются направления сил, действующих на элементы 9 и 10, и полярность сигнала вых, определяющего изменение направления тормозного момента . Устройство для измерения тормозного момента, составленное из элементов 9 и 10 механического восприятия усилия, которые выполнены в форме втулок 11 с сенсорами 12,не содержит подвижные детали, что обеспечивает высокую надежность работы в условиях загрязнения тормоза продуктами износа фрикционных накладок и барабана. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.