Гидротормоз
ГВДРОТОРМОЗ, содержащий концентрично установленные друг относительно друга корпус с плоскими радиально установленными заслон-. ками и ротор с равномерно расположенными по окружности его обода лопатками, причем заслонки корпуса размещены между лопатками ротора и установлены с возможностью перемещения вокруг их осей посредством регулирующего поворотного устройства и с возможностью взаимодействия с лопаг ками ротора посредством рабочей жидкостной среды, размещенной в рабочей камере внутри корпуса, отличаю щ и и с я тем, что, с целью повышения тормозного момента при неизменности габаритных размеров тормоза, каждая лопатка ротора вьтолнена выпуклой, лопатки расположены попарно и симметрично относительно плоскости , перпендикулярной к образующей цилиндрической поверхности обода ротора и проходящей через середину этой образующей и через ось заслонок корпуса, а -каждая пара лопаток ротора установлена с возможностью образо вания между ними конфузора, сориенти а рованного в сторону вращения ротора, с причем наименьшее расстояние между концами лопаток превышает ширину заслонки корпуса. СП о 00 О)
СО)ОЭ СОВЕТСНИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ
РЕСПУБЛИН (!9) (11) (51) 4 F 16 D 57/00
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTHA (21) 3791088/25-27 (22) 25.06.84 (46) 30.11,85. Бюл. ¹ 44 (72) В,.М. Сорока (53) 62.825 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР
¹ .507721, кл. F 16 D 57/02, 1971.
Гавриленко Б.А.,Минин В.А., Оловянников Л.С, Гидравлические тормоза. М,: Машгиз, с ° 91, фиг. 44. (54) (5?) ГИДРОТОРМОЗ, содержащий концентрично установленные друг относительно друга корпус с плоскими радиально установленными заслон-. ками и ротор с равномерно расположенными по окружности его обода лопатками, причем заслонки корпуса размещены между лопатками ротора и установлены с возможностью перемещения вокруг их осей посредством регулирующего поворотного устройства и с возможностью взаимодействия с лопатками ротора посредством рабочей жид-. костной среды, размещенной в рабочей камере внутри корпуса, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью повышения тормозного момента при неизменности габаритных размеров тормоза, каждая лопатка ротора выполнена выпуклой, лопатки расположены попарно и симметрично относительно плоскости, перпендикулярной к образующей цилиндрической поверхности обода ротора и проходящей через середину этой образующей и через ось заслонок корпуса, а .каждая пара лопаток ротора установлена с возможностью образования между ними конфузора, сориентированного в сторону вращения ротора, причем наименьшее расстояние между концами лопаток превышает ширину заслонки корпуса.
1195086
Изобретение относится к машиностроению, в частности к транспортному машиностроению, где используется в тормозных устройствах.
Целью изобретения является повыше- ние тормозного момента при неизменности габаритных размерах тормоза.
На фиг. 1 изображен гь дротормоз, поперечный разрез; на фиг. 2 то же, продольный разрез; на фиг. 3 - 1О конфузор иэ лопаток; на фиг. 4 ротор с лопатками и с поворотными заслонками, аксонометрия; на фиг.
5 — график зависимости — = f (Re ) . 1S
Гидротормоз (фиг. 1 и 2) содержит вал 1, предназначенный для передачи момента от тормозной массы на ротор 2, расположенный в рабочей камере 3, заполненной рабочей жидкостью, ротор 2, концентричный корпусу, (статор) 4, который связан с ..тормозящей массой, подшипники 5. Ротор 2 жестко установлен на валу 1, 25 который расположен в подшипниках 5, На цилиндрической поверхности ротора 2 симметрично центральной средней линии его обода (фиг. 3) равномерно по окружности установлено .ЗО
2 пар лопаток, каждая из которых очерчивает конфузор, наименьшее сечение которого расположено у средней линии между утоненными концами лопа-. ток 6. Для этого каждая лопатка
35 выполнена выпуклой в сторону. упомянутой средней линии обода и ее поперечное сечение выполнено каплеобразным. В корпусе 4 установлено . поворотных заслонок 7, служащих для предотвращения закручивания рабочей жидкости и регулирования тормозного момента. Заслонки установлены во втулках 8 поворотных заслонок, Поводковое кольцо 9 связано с поворотными заслонками 7 и устройством для регулирования тормозного момента кинематически, Устройство регулирования тормозного момента выполнено в виде гидропривода 10 с магистралью 11.
Гидротормоз работает следующим образом.
Мощность передается через вал 1 на ротор 2, вращающийся внутри кор- Ы пуса 4 в его рабочей камере 3, заполненной рабочей жидкостью. При омывании рабочей жидкостью ротора
2, в частности при прохождении конфузора из лопаток 6, возникает сила
F, действующая в направлении, противоположном направлению вращения ротора 2, Эта сила обусловлена уменьшением давления на срезе конфузора и выравниванием- давления перед входом в. следующую пару лопаток за счет подтекания жидкости из рабочей камеры.
Физический смысл упомянутой силы обусловлен расположением лопаток на роторе 2 и заслонок 7 относительно
-них,так как за счет этого возникает необходимое при торможении conpol .тивление. Сопротивление также возникает за счет каплеобразного утонения лдпаток к средней линии, что вызывает указанное завихрение.
Сила приводит к возникновению момента торможения, который может быть найден следующим образом.
Для одной пары лопаток сила F действующая в направлении, противоположном направлению вращения тормоз» ного диска 2, может быть выражена виде
F=(Pf-Р ) (f f f )-РС,Е,(С -С„), где 1 — площадь на входе в кон 1 фузор, м площадь на выходе из него, м2 °
У вЂ” плотность рабочей жидкости, кг/м
3.
С - скорость на входе в конфу1 зор, м/с;
С вЂ” скорость на выходе из него, 2 м/с;
М вЂ” тормозной момент, Н:м, P — давление жидкости на входе
f Я. в конфузор, Н/м
P — давление жидкости на выхо2 де из него, Н/м .
Тормозной момент может быть расчитан по следующей формуле
2 2 D 2
1
1=2 n (---) и / (У 1) (У «2)
f( где у=- —.
Б2
Для 2 пар лопаток этот момент увеличивается в Z раз и становится равным ZM, Вследствие действия лопаток 6 на рабочую жидкость в направлении, противоположном силе, рабочая жидкость закручивается, уменьшая скорость Cf на входе лопатки 6, 3 1 поэтому момент ZM уменьшается по сравнению с этим моментом при отсутствиии закручивания рабочей жидкости, При изменении положения поворотных заслонок 7 уменьшается скорость закрученной жидкости, что обеспечивает регулирование тормозного момента ZM. При установке поворотных заслонок 7 перпендикулярно потоку, проходящему через конфузор, закручивание минимально, а тормозной момент ZM — максимальный. Поворотные заслонки 6 приводятся во вращение при помощи поводкового кольца,управляемого гидроприводом 10 и кинематически связанного с поворотными
195086 4 заслонками, установленными во в тулках
8. Питание гидропривода 10 осущес твляе т - ся по его магистрали 11. При проектировании конкретного гидротормоза необходимое число ф поворотных заслонок выбирают .в зависимости от рабочего режима (число Рейнольдса
Re и тормозной момент,.ZN) по отношению -g/3=1 при R 1О =1,5-5 10 Re. Зависимость найдена из условия оптимальной встречи рабочей жидкости с заслонкой. 15 Изобретение позволяет повысить тормозной момент примерно в 10 раз 1l95086 Составитель П. Колесников Редактор М. Пар@енова Техред А.Бабинец Корректор Е. Рококо Заказ 7400/40 Тираж 897 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 1)3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 Филиал НПП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4
