Электромагнитный порошковый многополюсный тормоз

 

Союз Соввтсиих

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6l ) Дополнительное к авт. свид-ву (22)Заявлено 13.02 80 (21) 2883101/25-27 (53)h%. К.п. с присоединением заявки М

F 16 D 37/02

Гоеудврствснный квинтет

СССР (23) Приоритет (53) УДК 621. 839. . 8(088. 8) Опубликовано 15.06.82. Бюллетень М 22 до делен нзебретеннй н етхрытнй

Дата опубликования описания 15.06.82 р

И.Х. Хайруллин, В, С. Сыромятников, Ш. Г. Исмагилов, В. Ц. Зориктуев и П. С. Балыкин (72) Авторы изобретения

Уфимский авиационный институт им. Орджоникидзе (7I ) Заявитель (54) ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЙ ПОРОШКОВЫЙ МНОГОПОЛЮСНЫЙ

ТОРМОЗ

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в различных областях народного хозяйства для торможения вращающихся частей машин.

Известен электромагнитный порошковый тормоз, содержащий подвижный и неподвижный магнитопроводы, установленные один в другом с кольцевым зазором, заполненным ферромагнитным порошком и катушки возбуждения, закрепленные тангенциально на одном из магнитопроводов 1f

Недостатком тормоза является неполное перемешивание ферропорошка в рабочем зазоре и вследствие этого пониженная надежность его действия в условиях длительной эксплуатации..

Этот недостаток устранен в электров магнитном порошковом многополюсном тормозе,-содержащем подвижный и не" подвижный магнитопроводы, установленные один в другом с кольцевым зазором, з.выполненным ферромагнитным порошком, и катушки возбуждения, закрепленные тангенциалыно на полюсах обоих магнитопроводов P2$.

Недостатком такого тормоза явля5 ется .нестабильность работы вследствие колебаний мгновенного значения тормозного момента относительно квазиустановившегося значения.

Это происходит потому, что при работе этого тормоза нормальная составляющая магнитного потока в рабочем зазоре, колеблется от максимального значения до нуля, а поскольку момент тормоза является функцией магнитного потока, то и мгновенного значения тормозного момента колеблются относительно некоторого среднего значения с большей амплитудой. Частота колебаний тормозНого момента прямо пропорциональна скорости торможения, вследствие чего при малых скоростях колебания мгновенных значений момента имеют большой период и работа тормоза, в этом случае, ха5

1О

20

30

3 93 рактеризуется биениями, что для ряда механизмов совершенно недопустимо.

Целью изобретения является повышение стабильности работы тормоза при малых скоростях торможения путем уменьшения пульсации тормозного момента.

Для достижения поставленной цели в известном электромагнитном порошковом многополюсном тормозе, содержащем подвижный и неподвижный магнитопроводы, установленные один в другом с кольцевым зазором, заполненяым ферропорошком, и катушки возбуждения, смонтированные тангенциально на полюсах обоих магнитопроводов, полюса подвижного магнитопровода выПолнены в продольном направлении криволинейными и направлены по винтовой спирали, ось которой совмещена с геометрической осью тормоза.

Такая конструкция позволяет уменьшить пульсации тормозного момента, что в свою очередь ведет к повышению стабильности работы тормоза особенно при малых скоростях торможения

На фиг. 1 изображен тормоз, разрез (подвижный магнитопровод изображен для наглядности без разреза) на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез В-В на фиг. 1, на фиг. 4 - разрез А-А на фиг. 1 при повороте подвижного магнитопровода на 90 относительно положения, изображенного на фиг. 2 на фиг. 5 разрез В-В на фиг. 1 при повороте подвижного магнитопровода на 90 © относительно положения, изображенного на фиг. 3.

Тормоз содержит многополюсной шихтованный магнитопровод 1 с катушками возбуждения 2 и с защитными втулками 3 на его полюсах, подвижный магнитопровод 4 со спиральными полюсами, на котором закреплены катушки возбуждения 5 с защитными втул ками 6. Иагнитопровод 4 закреплен на валу 7, на выходном конце которого установлены контактные кольца 8, уплотнения 9, предохраняющие подшипники 10 от попадания в них ферромагнитного порошка 11.

Электромагнитный порошковый тормоз работает следующим образом.

При подаче на катушки возбуждения

2 и 5 постоянного тока создаются равные по величине магнитные потоки

5664 ф магнитопровода 1 — Ф и магнитопровода 4 - ф, причем полярности полюсов магнитопроводов 1 и 4 чередуются

N — S N — S. Это достигается соответствующим подключением катушек

2 и 5 к сети постоянного тока.

Рассмотрим два рабочих положения подвижного магнитопровода 4 характерных для работы тормоза, В одном из рабочих положений у одного конца тормоза (фиг,2) под каждым полюсом магнитопровода 1 оппоэитно расположен полюс подвижного магнитопровода 4 противоположной полярности. Такое расположение полюсов ведет к суммированию магнитных потоков ф, Ф в рабочем зазоре тормоза, что в свою очередь ведет к образованию вязкой магнитной массы порошка 11 с определенным сопротивлением сдвигу. Магнитный поток рассеяния в ,этом случае мал и порошок 11 иэ межполюсного пространства у рассматриваемого конца тормоза целиком перемещается под полюса.

На другом конце тормоза (фиг.3) за счет смещения полюсов подвижного магнитопровода 4 относительно полюсов магнитопровода суммарный поток меньше по величине из-за соответствующего увеличения магнитного сопротивления контура, вызванного удлинением его средней линии, соответственно меньше и нормальные магнитные силы, действующие на ротор в этом части тормоза. Действие нормальных магнитных сил в этом рабочем положении тормоза, достигая максимума у одного конца магнитопровода 4 (фиг.3), плавно уменьшается вдоль полюса к противоположному его концу (фиг.3} до определенной величины, за:висящей от магнитных свойств порошка и угла спирали полюсов.

В другом рабочем положении - при повороте подвижного магнитопровода

4 вокруг своей оси на 90 относительно первого положения у одного конца тормоза (фиг.4) под каждым полюсом неподвижного магнитопровода оппозитно расположен полос подвижного магнитопровода 4 одноименной полярности. Суммарный поток равен при этом нулю, так как потоки

ФА и Ф, равные по величине взаимно уничтожаются Ф - ф = О.

Под полюсами магнитный поток отсутствует, но потоки рассеивания

35664 6 удары - биения тормоза, что в свою очередь повышает стабильность работы тормоза при малых скоростях торможения.

Формула изобретения значительно усиливаются, это ведет к тому, что магнитный Ферромагнитный порошок 11 перемещается целиком в межполюсное пространство, магнитные силы, действующие на подвижный магнитопровод 4 и обуславливающие тормозной момент, практически равны нулю. У другого конца магнитопровода.(фиг.5) из-за наличия смещения полюсов нормальные магнитные силы не равны нулю, таким образом вдоль полюса нормальные магнитные силы, создающие тормозной момент, изменяются от нуля до максимума.

При вращении подвижного магнитопровода 4 в процессе работы тормоза, описанные рабочие положения непрерывно чередуются между собой, что ведет к колебаниям среднего магнитного потока под полюсами от максимума до минимума, но не до нуля, ферромагнитный порошок 11 интенсивно перемешивается. Мгновенные значения .тормозного момента при этом не дос" тигают нулевого значения, колеблясь вокруг среднего значения.

Диапазон колебаний мгновенных

Ф зйачений тормозного момента опреде- .

1 ляется углом спирали полюса подвижного магнитопровода.

Отсутствие нулевых мгновенных значений тормозного момента уменьшает

Электромагнитный порошковый многополюсный тормоз, содержащий подвижный и неподвижный магнитопроводы, установленные один в другом с кольцевым зазором, заполненным ферромагнитным порошком, и катушки возбуждения, 1з смонтированные тангенциально на полюсах обоих магнитопроводов, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения стабильности его рабо" ты при малых скоростях торможения

20 путем уменьшения пульсации тормозно,го момента, полюса подвижного маГнитопровода выполнены в продольном направлении криволинейными и направлены по винтовым спиралям, ocb которых совмещена с герметической осью тормоза.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США Р 2875360, 30 кл. 192-21.5 1951.

2. Авторское свидетельство СССР и 811009, кл. F 16 9 37/02, 1979 (прототип) .

935664

Составитель Л. Житомирская

Редактор Л,Авраменко Техред К. Мыцьо Корректор А.дзятко

Заказ 4180/38 Тираж 990 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д, 4/5

»««««»

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4