ТОРМОЗНОЕ УСТРОЙСТВО
BRAKING DEVICE

Изобретение относится к авиационной технике, преимущественно к стартовым пусковым установкам летательных аппаратов, и предназначено для плавного торможения движущихся элементов механизма трансмиссии пусковой установки до их полного останова на заданной ограниченной дистанции.
Известны устройства для торможения разгонных механизмов катапульт пусковых установок, выполненные по принципу гашения кинетической энергии движущихся элементов катапульты, оставшейся после разгона летательных аппаратов, путем поглощения ее различного типа амортизаторами: пневматическими (см. патент RU №2344971, В64F 1/06, от 05.04.2007 г.), где тормозное устройство выполнено в виде пневматического цилиндра, размещенного около конца направляющих катапульты, снабженного поршнем, его штоком, выступающим из цилиндра, ориентированным параллельно направляющим катапульты и взаимодействующим с тележкой при ее перемещении по направляющим катапульты в пределах длины штока; пружинными (см. патент RU №114030, B64F 1/06, от 01.11.2011 г.), где тормозное устройство состоит из двух пружин, одни концы которых соединены с корпусом катапульты, а другие с перемычкой, посредством которой тормозные пружины вводятся в действие; гидродемпферными и их комбинациями.
Однако описанные выше тормозные устройства обладают рядом существенных недостатков. Так, недостатками пневматических и гидродемпферных тормозных устройств являются значительный разброс параметров торможения (дистанция, скорость), значительная трудоемкость эксплуатации, обусловленная необходимостью использования компрессоров, систем осушки воздуха, и большие временные затраты при подготовке к применению, кроме того, гидродемпферные тормоза имеют сложную конструкцию, вследствие чего ненадежны в эксплуатации. Пружинные тормоза разгонных механизмов имеют большие габариты, ударные контакты с элементами трансмиссии.
Наиболее близким к предлагаемому устройству является дисковый тормоз (см. Вельский В.Л. и др. Конструкция летательных аппаратов. - М.: Оборонгиз, 1963, с.473), содержащий корпус, барабан дисковой фрикционной муфты с установленными в нем дисками с возможностью перемещения вдоль оси симметрии барабана, вал дисковой фрикционной муфты с установленными на нем с возможностью перемещения вдоль оси вала тормозными дисками и с соединительным элементом на одном конце для соединения с трансмиссией. Торможение осуществляется за счет силы трения, возникающей при взаимном прижатии фрикционных дисков силой давления жидкости или газа. Этот тип тормозных устройств широко применяется в автомобилях и самолетах, так как при небольших габаритах позволяет обеспечить плавность ввода в действие и возможность создания больших тормозных моментов силой, возникающей за счет использования давления жидкости или газа от внешнего источника энергии.
Необходимость использовать для торможения механизмов трансмиссии внешний источник энергии применительно к катапультам является главным недостатком дисковых тормозов, так как существенно усложняет устройство торможения трансмиссии и понижает ее надежность, не обеспечивая безинерционный ввод тормозного усилия и останов трансмиссии на строго заданной дистанции.
Предлагаемое изобретение направлено на устранение перечисленных недостатков и получение технического результата, заключающегося в повышении надежности работы и улучшение эксплуатационных и технических характеристик тормозной системы за счет обеспечения плавного останова трансмиссии на установленной дистанции движения без использования вспомогательных энергетических устройств, а также за счет автоматической расфиксации тормозных дисков при приведении трансмиссии останавливаемого объекта в исходное положение.
Для достижения технического результата тормозное устройство содержит корпус, барабан дисковой фрикционной муфты с установленными в нем дисками с возможностью перемещения вдоль оси симметрии барабана, вал дисковой фрикционной муфты с установленными на нем с возможностью перемещения вдоль оси вала тормозными дисками и с соединительным элементом на одном конце для соединения с трансмиссией, согласно изобретению снабжено дополнительным корпусом, соединенным с корпусом, выполненным на втором конце вала хвостовиком, проходящим через дополнительный корпус, зажимным механизмом с пружиной, установленной между прижимными кольцами, храповым механизмом с зубчаткой, выполненной на барабане, и, по меньшей мере, с одной защелкой, установленной на корпусе, кареткой, соединенной шлицевым соединением с дополнительным корпусом и резьбовым соединением с хвостовиком вала.
В предлагаемом устройстве для останова движения разгонного механизма источником силы, сжимающей фрикционные диски, является кинетическая энергия инерции затормаживаемого механизма трансмиссии.
Признак, характеризующийся соединением хвостовика вала тормозного устройства подвижным резьбовым соединением с кареткой, имеющей возможность при перемещении передавать кинетическую энергию инерции затормаживаемого механизма трансмиссии на создание усилия сжатия фрикционных дисков, обеспечивает начало торможения и плавный останов движения трансмиссии на определенной (установленной) дистанции ее перемещения без использования внешних источников энергии, что улучшает технические характеристики и повышает надежность тормозного устройства.
Признак, характеризующийся снабжением дискового фрикционного тормоза храповым механизмом, реализует возможность движения трансмиссии в режиме рабочего цикла (разгона летательного аппарата и последующего торможения механизмов трансмиссии) и расфиксацию тормозных дисков при реверсивном движении трансмиссии для приведения ее в исходное положение, что улучшает эксплуатационные характеристики тормозного устройства за счет простоты его конструкции и минимизации операций в цикле его эксплуатации.
Предлагаемое изобретение поясняется чертежами, представленными на фиг.1-2.
Фиг.1 - принципиальная схема тормозного устройства.
Фиг.2 - принципиальная схема храпового механизма.
Тормозное устройство для останова движения механизмов трансмиссии содержит корпус 1 с фланцами для крепления его к приводу вращения от трансмиссии останавливаемого объекта и для крепления дополнительного корпуса 2. На торце дополнительного корпуса 2 установлена крышка 3. Внутри корпуса 1 по скользящей посадке установлен барабан 4 дисковой фрикционной муфты с установленными в ней подвижными дисками 5 и неподвижными дисками 6, а также зажимной механизм, состоящий из пружины 7, установленной между прижимными кольцами 8 и 9. Подвижные диски 5 и неподвижные диски 6, а также прижимные кольца 8 и 9 имеют возможность перемещения вдоль оси симметрии барабана 4 по шлицевым направляющим вала 10 вдоль его оси. Один конец вала 10 снабжен соединительным элементом 11 (например, шлицами) для связи с приводом трансмиссии останавливаемого объекта. На втором конце вала 10 выполнен хвостовик 12, проходящий через дополнительный корпус 2 и имеющий подвижное резьбовое соединение с кареткой 13, соединенной шлицевым соединением 14 с дополнительным корпусом 2. Храповой механизм состоит из зубчатки 15, установленной на наружной поверхности барабана 4 дисковой тормозной муфты, и защелки 16, установленной на корпусе 1.
Тормозное устройство работает следующим образом.
В процессе рабочего хода трансмиссии останавливаемого объекта вал 10, связанный с трансмиссией, вращаясь, двигает по резьбе каретку 13 в направлении к прижимному кольцу 9. Длина участка свободного перемещения каретки 13 пропорциональна длине определенного участка рабочего хода механизма трансмиссии. При этом вращение неподвижных дисков 6 фрикционной муфты заблокировано стопорными защелками 16 храпового механизма, а подвижные диски 5 свободно проскальзывают, не создавая тормозного момента, поскольку не испытывают осевого давления со стороны зажимного механизма до момента достижения кареткой 13 прижимного кольца 9. При дальнейшем движении каретка 13 через прижимное кольцо 9 сжимает пружину 7, создавая осевое усилие на фрикционные диски, увеличивающееся пропорционально ходу каретки. При этом создается нарастающий тормозной момент, в результате чего ускоренное движение разгонного привода плавно (безударно) переходит в интенсивно нарастающее торможение, разгоняемый летательный аппарат отделяется от связи с элементами трансмиссии, а разгонный механизм останавливается в зафиксированном тормозным устройством положении.
При приведении трансмиссии в исходное положение (реверсивном движении трансмиссии) храповой механизм позволяет барабану 4 дисковой фрикционной муфты вращаться вместе с валом 10, при этом сжатые тормозные диски не оказывают сопротивления вращению вала 10, а каретка 13, перемещаясь, разгружает пружину 7, снимая силу прижатия фрикционных дисков. При полном снятии нагрузки с пружины 7 вращение барабана 4 дисковой фрикционной муфты прекращается и он останавливается в зафиксированном стопорными защелками 16 положении, в то время как вал 10 продолжает вращаться, отодвигая каретку 13 от прижимного кольца 9, до установления механизма трансмиссии в исходное положение.
Регулировка длины участка свободного хода каретки 13 производится при неподвижном положении вала 10 поворотом дополнительного корпуса 2, освобожденного от крепления к корпусу 1 винтами. Каретка 13, вращаясь вместе с дополнительным корпусом 2, одновременно перемещается вдоль оси вала 10 в необходимое положение, после чего дополнительный корпус 2 крепится к корпусу 1.
Таким образом, использование заявляемого тормозного устройства обеспечивает повышение надежности работы и улучшение эксплуатационных и технических характеристик тормозной системы за счет обеспечения плавного останова трансмиссии на установленной дистанции движения без использования вспомогательных энергетических устройств, а также за счет автоматической расфиксации тормозных дисков при приведении трансмиссии останавливаемого объекта в исходное положение.