Автоматический регулятор зазора в тормозном механизме

(51) МПК НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ АВТОМАТИЧЕСКИЙ РЕГУЛЯТОР ЗАЗОРА В ТОРМОЗНОМ МЕХАНИЗМЕ(71) Заявитель Государственное учреждение высшего профессионального образования БелорусскоРоссийский университет(72) Авторы Сазонов Игорь Сергеевич Ким Валерий Андреевич Мельников Александр Сергеевич(73) Патентообладатель Государственное учреждение высшего профессионального образования Белорусско-Российский университет(57) Автоматический регулятор зазора в тормозном механизме, содержащий рычаг, связанный с валом, на котором установлен разжимной кулак тормозного механизма, отличающийся тем, что включает стержень, торцевая поверхность которого выполнена скошенной, и тормозной щит, установленный на валу, на свободном конце которого выполнены зубья, при этом рычаг установлен на свободном конце вала с зубьями и выполнен с радиальным каналом, в котором установлен стержень с возможностью взаимодействия скошенной торцевой поверхностью с зубчатой поверхностью вала, причем в радиальном канале установлена пружина, прижимающая стержень к валу и удерживаемая в сжатом положении резьбовой пробкой, вкрученной в радиальный канал, на валу между рычагом и тормозным щитом установлена с натягом цилиндрическая пружина, один конец 16291 1 2012.08.30 которой отогнут перпендикулярно оси и вставлен в выполненный в тормозном щите продольный паз, длина которого обеспечивает необходимую величину зазора между тормозными колодками и тормозным барабаном. Изобретение относится к механизмам, предназначенным для автоматического обеспечения оптимальных зазоров между тормозными колодками и тормозным барабаном, а также между тормозными колодками и тормозным диском, и может быть использовано в тормозных системах различных машин. Известно типичное устройство для ручного регулирования зазора между тормозными колодками и тормозным барабаном, содержащее поворотные эксцентрики, закрепленные в тормозном щите и взаимодействующие с тормозными колодками 1. Наиболее существенной особенностью данного устройства является необходимость ручного регулирования зазоров между тормозными колодками и тормозным барабаном. Это означает, что использование устройства влечет за собой как увеличение эксплуатационных затрат, так и снижение безопасности тормозной системы при несвоевременной регулировке зазора между фрикционными накладками и тормозным барабаном. В качестве прототипа выбран регулятор зазора, состоящий из вала с червяком, рычага и червячного колеса, при помощи которого поворачивается вал с разжимным кулаком,устанавливая колодки с необходимым зазором 2. Однако прототип характеризуется потребностью в постоянной ручной регулировке и сложностью. Задача изобретения - обеспечение автоматического регулирования зазора между тормозными колодками и барабаном, повышение эффективности и надежности регулятора,снижение сложности и стоимости. Указанная задача достигается тем, что автоматический регулятор зазора в тормозном механизме, содержащий рычаг, связанный с валом, на котором установлен разжимной кулак тормозного механизма, согласно изобретению, включает стержень, торцевая поверхность которого выполнена скошенной, и тормозной щит, установленный на валу, на свободном конце которого выполнены зубья, при этом рычаг установлен на свободном конце вала с зубьями и выполнен с радиальным каналом, в котором установлен стержень с возможностью взаимодействия скошенной торцевой поверхностью с зубчатой поверхностью вала, причем в радиальном канале установлена пружина, прижимающая стержень к валу и удерживаемая в сжатом положении резьбовой пробкой, вкрученной в радиальный канал, на валу между рычагом и тормозным щитом установлена с натягом цилиндрическая пружина, один конец которой отогнут перпендикулярно оси и вставлен в выполненный в тормозном щите продольный паз, длина которого обеспечивает необходимую величину зазора между тормозными колодками и тормозным барабаном. В случае износа фрикционных накладок тормозных колодок, при осуществлении торможения вал с разжимным кулаком поворачивается на больший, чем обычно, угол в целях компенсации износа фрикционных накладок тормозных колодок. При торможении поворот вала относительно пружины происходит свободно, так как при таком направлении поворота цилиндрическая пружина не накручивается на вал и силы трения между валом с разжимным кулаком и пружиной минимальные. При растормаживании вал с разжимным кулаком поворачивается в обратную сторону не полностью, а только на величину, необходимую для создания зазора между тормозными колодками и тормозным барабаном. Величина поворота вала с разжимным кулаком, а соответственно, и величина зазора между тормозными колодками определяется длиной продольного паза в тормозном щите, в который входит отогнутый конец цилиндрической пружины. 2 16291 1 2012.08.30 Повороту вала в прежнее положение препятствуют силы трения между ним и остановившейся цилиндрической пружиной, так как ее конец, отогнутый перпендикулярно витку, проходит по продольному пазу в тормозном щите и останавливается. Таким образом, вал с разжимным кулаком при повороте в обратную сторону, то есть при растормаживании, не проходит тот угол поворота, на который он повернулся для компенсации износа фрикционных накладок тормозных колодок при торможении, так как его дальнейшему повороту препятствуют силы трения между ним и остановившейся цилиндрической пружиной. Вал с разжимным кулаком занимает новое положение, при этом благодаря воздействию его разжимного кулака на тормозные колодки они остаются частично разведены на величину, соответствующую износу фрикционных накладок. В результате вал с разжимным кулаком занимает новое положение, разведя тормозные колодки на величину износа фрикционных накладок. В это же время рычаг, одетый на вал с разжимным кулаком, продолжает поворачиваться относительно вала с разжимным кулаком. Поворот рычага происходит благодаря тому, что стержень, установленный в радиальном канале рычага, поднимается над зубчатой поверхностью вала с разжимным кулаком, сжимая пружину, установленную в радиальном канале рычага. При этом скошенная торцевая поверхность стержня скользит по наклонным зубцам зубчатой поверхности вала с разжимным кулаком и входит в новую впадину зубчатой поверхности вала с разжимным кулаком. Таким образом, при работе автоматического регулятора вал с разжимным кулаком при растормаживании периодически, по мере износа фрикционных накладок тормозных колодок, не полностью возвращается в свое прежнее положение, разводя при этом, благодаря форме разжимного кулака, тормозные колодки на величину, соответствующую износу фрикционных накладок тормозных колодок, а рычаг всегда возвращается в свое прежнее положение, не требуя вследствие этого удлинения тяги тормозного привода. Сущность изобретения поясняется фигурами. На фиг. 1 и 2 представлен разрез автоматического регулятора положения тормозных колодок. Автоматический регулятор зазора в тормозном механизме, содержащий рычаг 6, связанный с валом, на котором установлен разжимной кулак 4 тормозного механизма, включает стержень 7, торцевая поверхность которого выполнена скошенной, и тормозной щит 3, установленный на валу, на свободном конце которого выполнены зубья, при этом рычаг 6 установлен на свободном конце вала с зубьями и выполнен с радиальным каналом, в котором установлен стержень 7 с возможностью взаимодействия скошенной торцевой поверхностью с зубчатой поверхностью вала, причем в радиальном канале установлена пружина 8, прижимающая стержень 7 к валу и удерживаемая в сжатом положении резьбовой пробкой 9, вкрученной в радиальный канал, на валу между рычагом 6 и тормозным щитом 3 установлена с натягом цилиндрическая пружина 5, один конец которой отогнут перпендикулярно оси и вставлен в выполненный в тормозном щите 3 продольный паз,длина которого обеспечивает необходимую величину зазора между тормозными колодками 2, 10 и тормозным барабаном 1. Автоматический регулятор зазора в тормозном механизме работает следующим образом. На первом этапе, когда производится торможение, рычаг 6 поворачивается и с помощью стержня 7, установленного в радиальном канале рычага 6, передает вращение валу с разжимным кулаком 4. Вал с разжимным кулаком 4, поворачиваясь, благодаря форме разжимного кулака раздвигает тормозные колодки 2, 10 и прижимает их к тормозному барабану 1. При наличии износа фрикционных накладок тормозных колодок 2 и 10 поворот вала с разжимным кулаком 4 происходит на большую величину, чем обычно, так как необходимо больше раздвинуть тормозные колодки 2 и 10 из-за увеличившегося зазора между тормозными колодками 2 и 10 и тормозным барабаном 1 вследствие износа фрикционных накладок колодок 2 и 10. Так как при таком направлении вращения цилиндриче 3 16291 1 2012.08.30 ская пружина 5 не накручивается на вал с разжимным кулаком 4, силы трения минимальны и вал с разжимным кулаком 4 свободно поворачивается относительно цилиндрической пружины 5. На втором этапе, при растормаживании, рычаг 6 вместе с валом с разжимным кулаком 4 и вместе с цилиндрической пружиной 5, установленной с натягом на валу с разжимным кулаком 4, поворачиваются в обратную сторону под воздействием возвратной пружины,которая не показана. Тормозные колодки 2 и 10 сдвигаются и отходят от тормозного барабана 1. Вместе с валом с разжимным кулаком 4 поворачивается как одно целое цилиндрическая пружина 5, одетая на вал с разжимным кулаком 4 с натягом. Поворот происходит до тех пор, пока конец цилиндрической пружины 5, отогнутый перпендикулярно витку, пройдя по продольному пазу, не остановится в конце паза, выполненного в тормозном щите 3. Поворот вала с разжимным кулаком 4 в этот момент также прекращается, так как при таком направлении поворота возрастают силы трения между валом с разжимным кулаком 4 и цилиндрической пружиной 5 вследствие накручивания цилиндрической пружины 5 на вал с разжимным кулаком 4. То есть вал с разжимным кулаком 4 поворачивается в обратную сторону только на величину, необходимую для создания зазора между тормозными колодками 2, 10 и тормозным барабаном 1, величина поворота вала с разжимным кулаком 4, а соответственно, и величина зазора между тормозными колодками 2 и 10 определяется длиной продольного паза в тормозном щите 3. Таким образом, вал с разжимным кулаком 4 при повороте в обратную сторону, то есть при растормаживании, не проходит тот угол поворота, на который он повернулся для компенсации износа фрикционных накладок тормозных колодок 2 и 10 при торможении,так как его дальнейшему повороту препятствуют силы трения между ним и остановившейся цилиндрической пружиной 5, то есть вал с разжимным кулаком 4 занимает новое положение, при этом благодаря воздействию его разжимного кулака на тормозные колодки 2 и 10 они остаются частично разведены на величину, соответствующую износу фрикционных накладок. В результате вал с разжимным кулаком 4 занимает новое положение, разведя тормозные колодки 2 и 10 на величину износа фрикционных накладок. В то же время рычаг 6 продолжает поворачиваться, под действием возвратной пружины, относительно вала с разжимным кулаком 4, так как стержень 7 вдвигается в радиальный канал рычага 6 и, сжимая пружину 8, приподнимается над зубчатой поверхностью вала с разжимным кулаком 4, при этом скошенная торцевая поверхность стержня 7 скользит по наклонным зубцам зубчатой поверхности вала с разжимным кулаком 4 и входит в новую впадину зубчатой поверхности вала с разжимным кулаком 4. Таким образом, при работе автоматического регулятора вал с разжимным кулаком 4 при растормаживании периодически, по мере износа фрикционных накладок тормозных колодок 2 и 10, не полностью возвращается в свое прежнее положение, то есть подкручивается, разводя при этом, благодаря форме разжимного кулака, тормозные колодки 2 и 10 на величину, соответствующую износу фрикционных накладок тормозных колодок 2 и 10,а рычаг 6 всегда возвращается в свое прежнее положение, не требуя вследствие этого удлинения тяги тормозного привода. В итоге мы видим, что регулирование происходит при повороте вала с разжимным кулаком 4 в новое положение, при котором разжимной кулак раздвигает тормозные колодки 2 и 10 для компенсации износа накладок, в то время когда рычаг 6 всегда возвращается в свое первоначальное положение благодаря проскальзыванию стержня 7 относительно зубчатой поверхности вала с разжимным кулаком 4. 16291 1 2012.08.30 Источники информации 1. Автомобиль анализ конструкций, элементы расчета Учебник для студентов вузов по специальности Автомобили и автомобильное хозяйство / В.В.Осепчугов,А.К.Фрумкин. - М. Машиностроение, 1989. - 304 с. ил., С. 208 - 210. 2. Тормозные устройства Справочник / М.П. Александров, А.Г. Лысяков, В.Н. Федосеев, М.В. Новожилов под общ. ред. М.П.Александрова - М. Машиностроение, 1985. 312 с., ил., С. 101-102. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 5