Результат интеллектуальной деятельности: КОЛОДОЧНЫЙ ТОРМОЗ

Изобретение относится к автомобилестроению и может использоваться в качестве колесного тормоза автомобиля и других транспортных средств.

Известны дисковые тормоза, снабженные антиблокировочной системой (АБС) для повышения активной безопасности путем организации циклического процесса растормаживания колеса при его блокировке в процессе торможения, особенно экстренного. Система имеет сложную конструкцию, обусловленную применением датчиков положения колес, дополнительных клапанов (модуляторов), и электронный блок управления ими, при этом необходимость использования малоэффективных дисковых тормозов также связана с усложнением конструкции и применением усилителя. Кроме того, затруднено использование дискового тормозов в качестве стояночного [Конструкция автомобиля. Шасси / Под общ. ред. А.Л.Карунина - М.: МАМИ, 2000. - 528 с. - С.513-518].

Наиболее близким к изобретению по конструкции и принципу действия является колодочный тормоз, содержащий барабан с цилиндрической рабочей поверхностью, установленный на корпусе с возможностью вращения, и взаимодействующую с ним колодку с фрикционной накладкой, закрепленную на сателлите, шарнирно установленном на приводном центрально расположенном кривошипе и входящем во внутреннее зацепление с центральным опорным зубчатым колесом [Колодочный тормоз: Пат. 2188345, М. Кл.⁴ F16D 51/00, 51/16. Кузнецов Сергей Анатольевич [RU]; Камалян Михаил Александрович [RU]. Заявка 2000120132/28; заявл. 27.07.2000. Опубл. 27.08.2002]. Такой тормоз (как показали стендовые испытания) обладает в 20 раз большей эффективностью в сравнении с дисковым и такой же высокой стабильностью, но его конструкция менее приспособлена для использования со стандартной системой АБС.

Задача изобретения состоит в реализации антиблокировочных свойств без использования сложной электронной АБС.

Поставленная задача решается тем, что в колодочном тормозе, содержащем барабан с цилиндрической рабочей поверхностью, установленный на корпусе с возможностью вращения, и взаимодействующую с ним колодку с фрикционной накладкой, закрепленную на секторе сателлита, шарнирно установленного на приводном центрально расположенном кривошипе и входящего во внутреннее зацепление с центральным опорным зубчатым колесом, которое установлено на корпусе с возможностью поворота и соединяется с корпусом посредством пружины.

Технический результат, достигаемый при реализации данного изобретения, заключается в возбуждении фрикционных автоколебаний и реализации антиблокировочных свойств без использования сложной электронной АБС за счет создания конструктивными средствами возможности самоослабления в процессе торможения. Небольшое самоослабление не идет в ущерб эффективности торможения за счет огромного запаса эффективности, полученного в прототипе.

Сущность изобретения состоит в том, что в известном колодочном тормозе, содержащем барабан с цилиндрической рабочей поверхностью, установленный на корпусе с возможностью вращения, и взаимодействующую с ним колодку с фрикционной накладкой, закрепленную на сателлите, шарнирно установленном на приводном центрально расположенном кривошипе и входящем во внутреннее зацепление с центральным опорным зубчатым колесом, упомянутое опорное зубчатое колесо установлено на корпусе с возможностью поворота и соединяется с корпусом посредством пружины, а начальный диаметр опорного зубчатого колеса отличается от диаметра рабочей поверхности барабана. Такое конструктивное решение соответствует условиям возникновения фрикционных автоколебаний в процессе торможения, обусловленных тем, что трение покоя колодки о барабан, возникающее в момент блокировки колеса, превосходит трение скольжения. В момент блокировки колеса, когда относительная скорость скольжения колодки о барабан становится равной нулю, между ними возникает трение покоя, превышающее трение скольжения, и опорное колесо, поворачиваясь под действием реактивного момента в пределах упругости пружины, растормаживает колодку. Затем процесс повторяется, как в классическом случае фрикционных автоколебаний.

На чертеже представлена схема конструкции колодочного тормоза, вид сбоку.

Тормоз содержит барабан 1 и взаимодействующую с ним цилиндрическую колодку 2 с фрикционной накладкой, жестко закрепленную на соосном с ней секторе сателлита 3, установленного на приводном кривошипе 4 и взаимодействующего с опорным зубчатым венцом 5, который, в отличие от прототипа, установлен на станине с возможностью поворота на угол, ограниченный жесткостью упругого элемента (пружины) 6. Ось вращения приводного кривошипа 4 совпадает с осями вращения барабана и опорного венца, начальный диаметр которого отличается от диаметра рабочей поверхности барабана.

Тормоз работает следующим образом. В отведенном (исходном) положении колодка 2 не касается поверхности барабана 1 фрикционной накладкой. При повороте кривошипа 4 сектор сателлита 3 вместе с закрепленной на нем колодкой 2 входит во взаимодействие с поверхностью барабана 1 и огибает ее с натягом, обеспеченным толщиной фрикционной накладки, создавая тормозной момент (как и в прототипе). Под воздействием этого момента опорное колесо 5 поворачивается на некоторый угол, соответствующий величине тормозного момента. Как только возникает угроза блокировки, то есть колодка «залипает» на барабане, угол поворота опорного колеса увеличивается до тех пор, пока не произойдет «срыв» колодки с поверхности барабана, то есть растормаживание за счет отведения колодки в положение, близкое к исходному. Затем процесс повторяется, как в хрестоматийном примере фрикционных автоколебаний подпружиненного груза на движущемся конвейере.