Фрикційний варіатор

Пристрій відноситься до галузі машинобудування і може бути використаний для безступеневого регулювання передаточного відношення в механізмах привода. Відомий фрикційний варіатор малої потужності містить диск, з’єднаний з вихідним валом електродвигуна і ролик, що знаходиться в зачепленні з диском з можливістю переміщуватися вздовж його радіуса [див. кн. ВласовВласюк О.Б. Экспериментальные методы в автоматике. -М.: - Машиностроение, 1969. - С.392-393, рис.198,а]. Однак, недоліком відомого пристрою є мала приводна потужність (кілька десятків Ват) через неможливість реалізації значних контактних зусиль в кінематичній парі ролик-диск, низька надійність і довговічність фрикційного з’єднання спричинені тертям ковзанням, що знижує ефективність і обмежує область його застосування. Таким чином, відомий пристрій має низьку ефективність і обмежену область застосування. Тому, з метою підвищення ефективності і розширення області застосування, пропонується його удосконалення, суттєві ознаки якого полягають в тому, що тертя ковзання ролика по диску замінюється на тертя кочення і тим самим зменшуються втрати на тертя і знос фрикційних поверхонь. Останнє, при збільшенні потужності привода, підвищує надійність і довговічність фрикційного зачеплення. Для цього ролик виконується сферичним і на діаметрально розміщених осях установлюється в рухомому кронштейні, з яким, при дії на нього механізму переміщення, перекочується по диску, а сам ролик обертається, змінюючи вихідну частоту обертання привода. Таке рішення, із збільшенням потужності привода, підвищить надійність і довговічність фрикційного зачеплення, а отже, і ефективність варіатора, а також область його застосування. На представленому кресленні схематично показано: на Фіг.1 - загальну принципову схему фрикційного варіатора, а на Фіг.2 - вигляд варіатора збоку. Фрикційний варіатор містить корпус 1 з установленим в ньому з можливістю обертатися підпружиненим диском 2, взаємодіючим з роликом 3, зв’язані з роликом 3 механізм 4 переміщення ролика і приводний агрегат 5. Ролик 3 виконаний сферичним і установлений на діаметрально розміщених осях 6 в рухомому кронштейні 7, механізм 4 переміщення ролика виконаний у вигляді рейкової передачі з рухомими 8 і нерухомими 9 рейками і розміщеними між ними зубчастими колесами 10, жорстко зв’язаними з рухомим кронштейном 7, а приводний агрегат 5 з’єднаний з роликом 3 за допомогою троса 11. Кронштейн 7 з’єднаний із зубчастими колесами 10 цапфами 12, розміщеними в напрямних 13. Фрикційний контакт в кінематичній парі диск-ролик забезпечується пружиною 14. Для безступеневого змінювання передаточного відношення і його фіксації рухомі рейки 8 з’єднані з механізмом регулювання 15 з гвинтом 16, пружиною 17 і рукояткою 18. Фрикційний варіатор працює наступним чином. Диск 2 обертається від джерела (електродвигуна, двигуна внутрішнього згоряння тощо) частоти обертання з певною частотою обертання. В результаті фрикційного зчеплення обертається ролик 3, вісь 6 якого за допомогою троса 11 обертає приводний агрегат 5. Зміщення рейок 8 викликає обертання двох зубчастих коліс 10, двох цапф 12 і жорстко з’єднаних з ними кронштейна 7. При цьому зубчасті колеса 10 перекочуються по нерухомих рейках 9, а цапфи 12 обертаються і переміщуються по напрямних 13. Оскільки кронштейн 7 нерухомо зв’язаний з цапфами 12, то він переміщується і обертається разом з ними. Отже, з кронштейном 7 повертаються вісі 6, а разом з ними і ролик 3, перекочуючись по диску 2 і змінюючи цим радіус свого обертання навколо осей 6. Приводний агрегат 5 одержує обертання завдяки податливості троса 11 при будь-яких положеннях кронштейна 7. Таким чином, у фрикційному варіаторі при зафіксованому механізмі регулювання 15 і обертанні диска 2 від стороннього джерела, ролик З, перекочуючись без тертя ковзання, по певній біговій доріжці через трос 11 обертає вал приводного агрегату 5 з певною частотою обертання, що відповідає відрегульованому передаточному відношенню варіатора. Застосування запропонованого фрикційного варіатора, в порівнянні з відомим, дасть можливість: - збільшити потужність, що передається через варіатор; - зменшити знос фрикційних поверхонь і тим самим підвищити надійність і довговічність варіатора; - завдяки наявності троса незалежно розміщувати вузли варіатора, що створює певні зручності; - розширити область застосування.