用于空投试验车的摩擦减速制动装置的制作方法

本发明涉及一种用于空投试验车的摩擦减速制动装置，属于重装领域，尤其是重装空投实验设备领域。

背景技术：

在重装空投实验设备上，通常需要测试空投过程中货台或货物的耐冲击强度。即通过空投实验设备，使实验体(模拟空投物资)在指定高度以一定的水平速度和垂直速度释放，测试实验体落地时的耐冲击能力。此测试过程中，通常将实验体悬挂于试验车上，试验车与实验体一起在自身重力下沿着具有一定坡度的斜轨作自由滑动，待滑至指定高度处获得实验所测定的的水平速度和垂直速度后，通过脱钩装置使实验体与试验车分离，实验体作落地运动，进一步测定其落地的参数。而试验车与实验体发生分离后，需要通过一套装置迫使试验车减速直到停止滑动。由于此实验过程为高空作业，具有一定的危险性，减速装置能否实现有效制动是设备运行可靠的决定性因素。而试验车下滑速度大，且在斜轨上一直处于加速状态，采用传统的制动方法难以实现有效制动。且传统方法均需额外提供动力装置，而试验车滑动速度很快，不宜外接动力源，在试验车内置动力装置的话势必极大地增加试验车自身质量，更加不利于试验车的减速制动。因此，急需设计一款适合重装空投实验车的制动装置。

技术实现要素：

针对现有技术存在的上述问题，本发明的目的是克服现有制动装置制动效果差，需要依靠外接动力等问题，获得一种摩擦减速制动装置。

为实现上述发明目的之一，本发明采用的用于空投试验车的摩擦减速制动装置的技术方案如下：

所述用于空投试验车的摩擦减速制动装置包括摩擦带、摩擦片安装座、弹簧胀紧组件、连杆、滑块组件、导向组件、复位弹簧和摩擦片，摩擦片安装座上设有摩擦片，弹簧胀紧组件与摩擦片安装座铰接，连杆一端连接弹簧胀紧组件另一端连接滑块组件，滑块组件沿导向组件的预设轨迹滑动，摩擦带设于试验车的轨道外的两侧，复位弹簧连接试验车和滑块组件，摩擦片与摩擦带接触时产生摩擦力，依次传递至弹簧胀紧组件和连杆。即，固定连接的摩擦片安装座、弹簧胀紧组件、连杆、滑块组件、导向组件和复位弹簧构成一个整体。也就是说，弹簧胀紧组件一端连接摩擦片安装座，另一端连接连杆，连杆一端连接弹簧胀紧组件，另一端连接滑块组件，前桥的两组制动组件通过滑块组件与后桥的两组制动组件连接在一起。摩擦片与摩擦带接触时产生摩擦力，依次传递至弹簧胀紧组件和连杆。试验车前进时，摩擦力由摩擦片安装座上的摩擦片传递至弹簧胀紧组件，缓冲后试验车缓慢降速至完全停止，连杆可以在两侧都受到摩擦片后抵消摩擦力，避免将摩擦力传递至试验车；当试验车后退时，外力作用在滑块组件上，滑块组件带动连杆及弹簧胀紧组件发生位移，使摩擦片安装座上的摩擦片解除与摩擦带的接触，因此可以顺利将试验车拉回预定轨道。

优选地，弹簧胀紧组件包括弹簧和设于弹簧两端的弹簧安装座，两个弹簧安装座(32)一个铰接摩擦片安装座，一个铰接连杆。

更优选地，所述摩擦减速制动装置包括导向筒，导向筒设于试验车底部，两个弹簧安装座与弹簧均设于导向筒内，弹簧安装座沿导向筒的内壁运动。导向筒固定并限制了弹簧的伸缩方向，弹簧的伸缩方向与试验车的运动方向垂直，可以直接的接收到来自摩擦片的压力，并在试验车往回来的过程中，在连杆的带动下发生一定角度的偏转并带动摩擦片离开摩擦带。

优选地，滑块组件为“工”字型，两个平行臂分别位于前桥与后桥侧，垂直臂与试验车的行进方向一致。“工”字型的滑块组件将四轮处的连杆连接在一起，起到连接和固定的作用，同时与连杆采用铰接的方式连接，可以便于在受力时变化相对的连接角度，可以使试验车的前进更稳定，拉回时更加省力和方便。

优选地，摩擦片安装座、弹簧胀紧组件、连杆的数量均为四个，四个摩擦片安装座上设有四个摩擦片。也就是说，试验车的四个车轮处均各设有一套固定连接的摩擦片、摩擦片安装座、弹簧胀紧组件和连杆。这样的设置方式保证了试验车的制动效果，且保证了试验车在实验过程中的稳定性和行进的均匀性。

优选地，摩擦片铰接于摩擦片安装座与摩擦带接触的一侧。

优选地，摩擦带在试验车的进入侧设有喇叭状开口。喇叭状开口便于试验车顺利进入摩擦带内，可以起到引导试验车和提供前置减速的作用。

优选地，导向组件包括两块导向块，两块导向块分别设于滑块组件的垂直臂的两侧，且垂直臂的长度大于导向块的长度。滑块组件沿着导向组件限制的方向进行运动，且运动的距离为垂直臂与导向块的长度差。

优选地，设于中心线上的复位弹簧可以更加稳定地连接滑块组件和试验车。将试验车拉回预设位置时，施加外力时的施加方向也在试验车的中心线上，方向与试验车的实验运动方向相反。

前桥的摩擦片之间的距离和后桥的摩擦片之间的距离相等，均大于摩擦带之间的距离，因此在小车前进时，摩擦片之间距离缩小的反向力可以为摩擦片提供一定的压力，使摩擦片与摩擦带的接触更紧，摩擦力更大。由于前后桥之间的摩擦片预设距离较大，因此在试验车往回拉的过程中，滑块组件沿导向组件滑动一定的距离并带动拉杆和弹簧胀紧组件发生一定的位移，使得摩擦片被拉回后离开摩擦带，摩擦力接触后可以轻松地将试验车拉回预设位置。

试验车在停止后需要拉回原处，但此时的摩擦片与摩擦带紧密结合，摩擦力较大，难以拉动试验车，本发明中的摩擦减速制动装置中的滑块组件连接连杆，可以在外力的作用下，带动弹簧胀紧组件、摩擦片安装组件及摩擦片发生少量的位移，是摩擦片与摩擦带分离，进而带动试验车复位。摩擦片的位移可以根据连杆的长度和滑块组件的垂直臂与导向组件的长度差来计算，施加外力时，滑块组件随着外力方向发生滑动，滑动距离受到长度差的限制，也就是说，弹簧胀紧组件带动摩擦片在外力方向上滑动了长度差的距离，同时，由于弹簧胀紧组件是通过连杆与滑块组件固定连接的，因此在滑块组件沿外力方向滑动了长度差的距离时，连杆沿连杆长度为半径运动了一端圆弧。以连杆的长度为半径画圆，同时从圆心出发画一段长度为滑块组件与导向组件的长度差的线段，根据勾股定理，可以计算出摩擦片相较原始放松状态下随着弹簧压缩而产生的距离。

与现有技术相比，本发明采用摩擦减速的方式设计制动装置，具有如下技术效果：

1、4组制动摩擦片对称布置在试验车两侧，两侧的摩擦片承受的正压力传递给试验车内侧的连杆后相互抵消，即摩擦减速装置承受的挤压力不传递给试验车，从而大大降低试验车的设计强度和制造成本。

2、制动片铰座可绕其铰点自由旋转，沿着摩擦带方向制动片可依据制动带的表面情况实现有效回转，保证制动片与制动带充分接触，从而提供给试验车比较恒定的摩擦阻力和减速度。

3、弹簧胀紧组件内两边弹簧的总压缩量为定值(图示尺寸b减去尺寸a)，即使试验车行走时偏离轨道对称中心线，依靠摩擦副提供给试验车总的摩擦力始终能保持恒定值，从而可实现试验车的均匀减速，平滑制动。

4、试验车停止运动后，需要采用外力拉动试验车到斜轨顶端进行下一次俯冲实验，此时外力直接作用在滑块上，拉动滑块沿着导向组件作直线滑动，滑块与连杆相连，连杆又与弹簧胀紧组件相连，从而拉动弹簧胀紧组件向试验车内侧滑动，迫使摩擦片与摩擦带分离。此外力继续作用，可拉动试验车沿着斜轨上往上行走。从而摩擦片与摩擦带的分离无需在试验车内置动力装置，既减轻了试验车的重量，又提供了系统的稳定性。

5、该制动方式为常闭结构，在没有外力作用下，始终处于制动状态，从而提高了制动的可靠性和安全性。

本发明采用摩擦制动的方式减速，不仅减速效果好，且不需要外界能量或动力源，对试验车的本身强度要求低，制动快速稳定，回收试验车方便易操作，是良好的料场实验用车的制动装置。

附图说明

图1是本发明提供的用于空投试验车的摩擦减速制动装置的示意图。

图2是本发明提供的用于空投试验车的摩擦减速制动装置的距离与尺寸示意图。

图3是本发明提供的用于空投试验车的摩擦减速制动装置的计算方法图。

附图标记

1摩擦带；2摩擦片安装座；3弹簧胀紧组件；4连杆；5滑块组件；6导向组件；7复位弹簧；8试验车；9轨道；a平行摩擦带之间的距离；b平行摩擦片之间的距离；c滑块组件与导向组件的长度差；f外力；l连杆的长度；s摩擦片在外力f的作用下发生的位移距离。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明提供的用于空投试验车的摩擦减速制动装置作进一步详细、完整地说明。下面描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

下述实施例中的实验方法，如无特殊说明，均为常规方法。

如图1～2所示，用于空投试验车的摩擦减速制动装置包括：摩擦带1、摩擦片安装座2、弹簧胀紧组件3、连杆4、滑块组件5、导向组件6和复位弹簧7，两条摩擦带1固定对称设置在轨道9的两外侧，试验车8沿轨道9进行自由往复滑动。摩擦片安装座2、弹簧胀紧组件3、连杆4、滑块组件5、导向组件6和复位弹簧7集成在试验车8的底部，其中四个摩擦片安装座2与四个弹簧胀紧组件3铰接，四个弹簧胀紧组件3分别连接四个连杆4，摩擦片、摩擦片安装座、弹簧胀紧组件和连杆组成的套件分别设于试验车的四轮处。前桥的摩擦片之间的距离和后桥的摩擦片之间的距离相等，均大于摩擦带1之间的距离。摩擦片固定于摩擦片安装座2的外侧，也就是摩擦片安装座2与摩擦带1接触的一侧，摩擦片在试验车8滑入摩擦带1后，与摩擦带1接触，摩擦带1与摩擦片的表面均具有较大的摩擦力，二者接触后可以最大程度的将试验车的势能和动能进行转化，起到减速制动的作用。弹簧胀紧组件3包括压缩弹簧31和设于压缩弹簧两端的两个弹簧安装座32，弹簧胀紧组件3安装于导向筒10内，导向筒10固定于试验车8的底部，起到固定及限位的作用，弹簧安装座32沿导向筒10的内壁运动，保证了压缩弹簧仅在导向筒内作直线滑动，弹簧安装座32一个与摩擦片安装座2铰接，另一个与连杆4铰接，连杆4位于弹簧胀紧组件3铰接的一端与滑块组件5铰接，连杆4起到连接摩擦片、弹簧与滑块的作用，滑块组件5整体呈“工”字型结构，两个平行的臂铰接连杆4，垂直的臂起到连接前后桥连杆4的作用，滑块组件5的设置方向与试验车8的运动方向相同，也就是两条平行臂与摩擦带1垂直。四根连接杆4的长度相等，连接杆4的长度为l，也就是说弹簧胀紧组件3句滑块组件5的距离为l。

滑块组件5的垂直臂两侧设有导向组件6，导向组件6的导向块为两块，分设于滑块组件5垂直臂的两侧，且滑块组件5的垂直壁的长度大于导向组件6导向块的长度。导向组件6为固定设置的，滑块组件5可沿定位导向组件6作直线滑动，滑块组件5仅可以沿着导向组件6作直线滑动，滑动距离为滑动组件5的垂直臂与导向组件6的长度差，如图1所示的长度c。滑块组件5在试验车8运动的前进方向的一侧平行臂上连接有复位弹簧7，复位弹簧7一端与滑块组件5相连，另一端与试验车8相连。

摩擦带1在先与试验车8接触的一端设有喇叭口形式的开口，开口后为平行的两条摩擦带1，该开口可以便于试验车8进入到摩擦带1内，试验车8在行进方向上不同侧的两个相邻摩擦片之间的距离为b，平行的摩擦带1之间的距离为a，设计时b大于a。当试验车进入到摩擦带后，由于a小于b，从而挤压弹簧胀紧组件3内的压缩弹簧，在弹簧力作用下挤压摩擦片，从而提供摩擦力，试验车8在摩擦力作用下实现减速制动。当试验车制动停止后，可以在外力f作用下拉动滑块组件3沿定位导向组件6向左滑动距动距离c，这时通过连杆4，可实现弹簧胀紧组件3沿着试验车导向筒滑动，从而实现摩擦片与摩擦带1的分离。在外力继续作用下，试验车可沿着斜轨9滑出摩擦带。当撤去外力f后，在复位弹簧7作用下，各元件可回归图1所示位置。复位拉簧7一方面可促使机构复位，另一方面可克服减速时的连杆4及滑块组件5等的惯性力，保证整套装置稳定在图1所示位置。

如图1及图2所示，试验车8在停止后需要拉回原处，但此时的摩擦片与摩擦带紧密结合，摩擦力较大，难以拉动试验车8，本发明中的摩擦减速制动装置中的滑块组件5连接连杆4，可以在外力f的作用下，带动弹簧胀紧组件3、摩擦片安装组件2及摩擦片发生少量的位移，是摩擦片与摩擦带1分离，进而带动试验车8复位。摩擦片的位移可以根据连杆4的长度l和滑块组件5的垂直臂与导向组件6的长度差c来计算，施加外力f时，滑块组件5随着外力方向发生滑动，滑动距离受到长度差c的限制，也就是说，弹簧胀紧组件3带动摩擦片在外力方向上滑动了长度为c的距离，同时，由于弹簧胀紧组件3是通过连杆4与滑块组件5固定连接的，因此在滑块组件5沿外力方向滑动了c时，连杆4沿长度l为半径运动了一端圆弧。如图3所示，以连杆4的长度l为半径画圆，同时从圆心出发画一段长度为c的线段，根据勾股定理，可以计算出摩擦片相较原始放松状态下随着弹簧压缩而产生的距离s。

最后有必要在此说明的是：以上实施例只用于对本发明的技术方案作进一步详细地说明，不能理解为对本发明保护范围的限制，本领域的技术人员根据本发明的上述内容作出的一些非本质的改进和调整均属于本发明的保护范围。