ХРАПОВОЙ МЕХАНИЗМ СТОЯНОЧНОГО ТОРМОЗА

Полезная модель относится к области транспортного машиностроения, в частности, к приводам управления тормозами, а именно, к храповым механизмам стояночного тормоза, например, гусеничных машин.
Для эффективного удержания транспортных средств стояночным тормозом на заданных уклонах и аварийного торможения в экстремальных условиях при отказе штатных тормозов, в конструкцию приводов закладывают большие передаточные числа, позволяющие создать необходимые тормозные усилия силой рук водителя. Как правило, храповые механизмы, использующиеся в приводах стояночных тормозов, содержат зубчатый сектор (храповое колесо) и собачку, выполненные по классической схеме, при которой профиль зуба собачки и профиль впадины зубчатого сектора выполнены с острым углом, величина которого, как правило, значительно меньше 90°. При включении и выключении привода зубчатые элементы храпового зацепления испытывают значительные нагрузки, что приводит к ускоренному износу собачки и храпового колеса. Кроме этого, при включении привода, в момент образования зацепления собачки с зубчатым сектором, происходит «холостое» скольжение собачки по причине наличия угла поднутрения у зуба зубчатого сектора. Применительно к существующей геометрии зубчатого зацепления, потеря даже одного миллиметра хода привода тормоза на скольжение собачки, помноженная на передаточное отношение механизма привода тормозов, достигающее величины свыше двухсот единиц, составит, соответственно, около 200 мм потерь из-за «холостого» хода рычага управления.
Известен храповой механизм привода стояночного тормоза, содержащий соединенное с приводом тормозного механизма храповое колесо с собачкой управления, связанной с рычагом привода (см. патент РФ №2301162 на изобретение, МПК8 В60Т 7/08, 20.06.2007 г.)
Данная конструкция храпового механизма не обладает оптимальной эргономичностью вследствие необходимости осуществления больших ходов рычага управления при затормаживании и приложения больших усилий при растормаживании, что, как следствие этого, вызывает преждевременный износ рабочих поверхностей собачки и храпового колеса, что является характерным при использовании в схеме зубчатого зацепления зубьев с углами профиля, значительно меньшими 90°.
Наиболее близким к предлагаемой полезной модели по совокупности существенных признаков является храповой механизм стояночного тормоза, содержащий зубчатый сектор, кинематически связанный с исполнительными механизмами тормозов и собачку, кинематически связанную с рычагом управления тормозами, установленную с возможностью образования зацепления с зубчатым сектором (см. «Гусеничная машина ГМ-569 и ее модификации. Техническое описание и инструкция по эксплуатации», Москва, Военное издательство, 1985 г.)
Известное устройство вследствие необходимости выполнения больших ходов элементов привода и приложения больших усилий при затормаживании и растормаживании не обеспечивает достаточной надежности и долговечности работы привода по причине ускоренного износа рабочих поверхностей собачки и храпового колеса.
Техническим результатом при использовании предлагаемой полезной модели является уменьшение «холостых» потерь привода, повышение быстродействия, надежности и долговечности работы привода.
Указанный технический результат достигается тем, что в храповом механизме стояночного тормоза, содержащем зубчатый сектор, кинематически связанный с исполнительными механизмами тормозов, и собачку, кинематически связанную с рычагом управления тормозами, установленную с возможностью образования зацепления с зубчатым сектором, профиль зуба собачки и профиль впадины зубчатого сектора выполнены геометрически подобными, при этом величина угла профиля зуба собачки и величина угла профиля впадины зубчатого сектора выбраны в интервале 87°-90°.
На фиг.1 изображен храповой механизм, общий вид;
на фиг.2 изображено зацепление по классической схеме;
на фиг.3 - элемент Б на фиг.1 в исходном положении;
на фиг.4 - элемент Б на фиг.1 в рабочем положении.
Храповой механизм стояночного тормоза содержит зубчатый сектор 1, каретку 2 и промежуточный рычаг 3, которые неподвижно относительно друг друга закреплены на оси 4. В верхней части каретки 2 на оси 5 закреплена с возможностью поворота и образования зацепления с зубчатым сектором 1 собачка 6 с зубом 7. Профиль зуба 7 собачки 6 и профиль впадины зубчатого сектора 1 выполнены геометрически подобными. Величина угла профиля зуба 7 собачки 6 и величина угла профиля впадины зубчатого сектора 1 выбраны в интервале 87°-90°. Собачка 6 кинематически связана через тягу 8 с рычагом управления стояночным тормозом. Зубчатый сектор 1 посредством промежуточного рычага 3 через тягу 9 кинематически связан с исполнительными механизмами стояночного тормоза.
Пружина 10 и упор 11 служат для фиксации исходного положения каретки 2.
Храповой механизм стояночного тормоза работает следующим образом.
При постановке гусеничной машины на стояночный тормоз, перемещают рычаг управления стояночным тормозом вверх на себя, при этом усилие от рычага управления через тягу 8 передается на собачку 6. Собачка 6, установленная на оси 5, при повороте входит в соприкосновение с одной из впадин зубчатого сектора 1. При дальнейшем перемещении рычага управления созданное таким образом зацепление передает усилие от рычага управления на каретку 2, закрепленную на одной оси 4 с зубчатым сектором 1 и далее через тягу 9 на исполнительные механизмы тормозов. Зубчатый сектор 1 кинематически связан с исполнительным механизмом и его положение постоянно меняется в зависимости от износа тормозных накладок. После каждого интенсивного торможения зубчатый сектор 1 смещается пропорционально величине износа накладок, при этом под зубом 7 собачки 6 оказывается ближайшая впадина зубчатого сектора 1.
Поскольку профиль зуба 7 собачки 6 и профиль впадины зубчатого сектора 1 выполнены геометрически подобными и имеют величину угла в интервале 87°-90°, «холостое» скольжение собачки 6 отсутствует и, как следствие этого, отсутствует и «холостой» ход рычага управления.
При растормаживании, зуб 7 собачки 6 выходит из зацепления с зубчатым сектором 1 по касательной, что выражается в значительном снижении усилия на рычаге управления тормозами и, соответственно, снижается износ рабочих поверхностей храпового механизма.