Варіатор юрківа

Варіатор, який містить маховики, вхідний і вихідний вали, на одному з яких закріплено центральне коло, а на другому - водило з сателітами, який відрізняється тим, що сателіти споряджені кривошипами, пальці яких кінематично зв'язані з маховиками, поворотно посадженими на вхідному валу варіатора Винахід відноситься по розділу машинобудування, галузь транспортної техніки, як механізм безступеневої передачі моменту кручення в силових агрегатах Безступеневі передачі на транспорті створюють на базі гідротрансформаторів, які мають невисокий К К Д і обмежену частоту кручення вхідного вала через різкий ріст тертя в рідині з ростом кутової швидкості насосного кола ВІДОМІ Є також безступеневі передачі створені на базі використання інерції твердих тіл для формування моменту кручення, наприклад "Автоматична безступенева передача" В С Садовського, а с №309182, "інерційний імпульсивний варіатор швидкості", а с № 413317 і "інерційна муфта" В Юрківа, а с №561026 Прототипом винаходу визначено "інерційну муфту" по а с 561026 Вона має маховик, підвішений на ВХІДНІМ валі через шарнірно-важільний механізм з наклоном осі кручення маховика, яка закріплена на ВИХІДНІМ валі Недоліком прототипу є його імпульсивній однофазний характер треті механічної енергії і обов'язковий нахил ВІСІ кручення маховика відносно ВІСІ кручення валів, через що недостатньо використовується об'єм муфти для збільшення її потужності Імпульси механічної енергії в цій муфті створюються тим, що и маховик під час кручення відносно вихідного вала на першій половині свого оберту рухається з позитивним кутовим прискоренням, отримуючи від вхідного вада енергію На другій половині свого оберту маховик рухається з негативним прискоренням, віддаючи кінетичну енергію вхідному валу ються тим, що в ньому носи кінетичної енергії виконані в формі множини маховиків, посаджених посаджених поворотно на ВХІДНІМ валі Кожний маховик винаходу, як і маховик в прототипі, пів свого оберту рухається з позитивним прискоренням і отримує кінетичну енергію, а другу половину свого оберта рухається з негативним кутовим прискоренням, тобто з гальмуванням і віддає кінетичну енергію, але в винаході вони це роблять пофазно, в такий спосіб, що фази позитивного прискорення перекриваються фазами негативного прискорення інших маховиків, внаслідок чого потужність проходить через варіатор рівномірним струменем Посадка маховиків на вісь кручення вхідних валів зменшує до мінімуму об'єм варіатора в цілому, а циліндрична форма картера варіатора дав можливість міняти співвідношення між його діаметром і висотою при незмінній потужності На ВХІДНІМ валі закріплено водило з сателітами, а на ВИХІДНІМ валі закріплено центральне коло, зчеплене зубами з сателітами Сателіти з'єднані з пальцями кривошипів, які введені в пази радіальних куліс, закріплених на маховиках Сателіти розташовані по рівній кутовій віддалі між собою з паралельною орієнтацією кривошипів Під час кручення водила при загальмованім центральнім колі пальці кривошипів крутяться навколо осей сателітів і навколо ВІСІ кручення маховиків, внаслідок чого маховики крутяться зі змінною кутовою швидкістю Позитивне прискорення руху маховики отримують від вхідного вала і від тих маховиків, які в даний момент крутяться з негативним прискоренням Вказані недоліки прототипу в винаході зніма Винахід показано на фігурах 1 і 2 На фіг 1 показана кінематична схема варіатора в позиції правого кручення водила у фазі негативного приско О 00 00 ю З 52788 рення пальця 7, а на фіг 2 - подовжній розтин правих моменти кручення, які допомогають один варіатора На них цифрами позначено 1 - водило, одному, а на водилі утворюється два протинапра2 - центральне коло, 3 - вісь кручення водила і влені моменти кручення, які взаємно компенсуцентрального кола, 4, 5, 6 - сателіти, встановлені ються На фіг 1 сателіт 5 вводить палець 8 на дугу повторно на водилі, 7, 8, 9 - пальці кривошипів, позитивного, а сателіт 6 вводить палець 9 на дугу з'єднаних з сателітами 4, 5, 6 ВІДПОВІДНО, 10, 11, 12 негативного кутового прискорення, які в тій фазі ще не створюють значного таску на центральне - куліси з радіальними пазами, з'єднані з маховиколо Для прикладу визначення силових параметками, 13, 14, 15 -точки зчеплення центрального рів варіатора обчислюємо варіатор з трьома макола з сателітами, 16, 17, 18 - маховики, посаджеховиками радіусом R/ по 0,05 метра і висотою 0,01 ні поворотно на вхідному валі, 19 - вхідний вал, 20 метр, масою m по 0,6133кг, які отримують кутове - вихідний вал, 21 - картер Буквам позначено е р прискорення в границях одного радіана за час t n , кут коливань маховика, a, b - граничні точки кута рівний 0,003184с Кутове прискорення надають їм ер, Рв - вектор сиди водила, прикладеної до сателісателіти, зчеплені зубами з центральним колом і та, P. - вектор сили інерції маховика, RH - вектор крутяться навколо нього з кутовою швидкістю ші сили реакції навантаження на центральне коло, R, водила, помноженою на кратність передачі К, яка - вектор сили реакції маховика під час його позидорівнює 3,14 Для цього використовуються такі тивного кутового прискорення, RB - вектор сили формули реакції на водило негативним кутовим прискоренням маховика, Ru - радіус центрального кола, гс М = Іє, радіус сателіта Пунктирними ЛІНІЯМИ показано М - момент кручення, уявний сателіт 4', віддалений від сателіта 4 на 180 Мі - момент кручення вхідного вала, градусів, який прокрутився навколо ВІСІ кручення З М с - момент кручення сателіта, на 180° і знаходиться у фазі позитивного кутового mR 2 прискорення пальця 7' Вектори сил Рв і RB рівні по величині і створюють два протинаправлені моменти кручення на ВХІДНІМ валі, а вектори RH однонапІ - момент інерції маховика, равлені і створюють сумарний правий момент крує = dw/dt, чення на ВИХІДНІМ валі є - кутове прискорення, Робота винаходу побудована на передачі меt - час прискорення ханічної енергії в трансмісії перетворення и в кінеш = cp/t, тичну енергію маховиків, які крутяться зі змінною е - кут прискорення, р кутовою швидкістю пофазно Це значить, що вони К - коефіцієнт передачі крутяться черговою позитивним і негативним кутоПо перше визначаємо момент кручення сатевим прискоренням в такий спосіб, що коли один літа М с Для цього визначаємо момент інерції мамаховик крутиться з позитивним прискоренням, як ховика споживач енергії, то інший маховик крутиться з 2 негативним прискоренням, як постачальник енерmR 0,6123-0,025 = 0,000765 гії Внаслідок цього на ВИХІДНІМ валі утворюється 2 2 постійний момент кручення Здійснюється це в той Дальше визначаємо кутову швидкість маховиспосіб, що водило 1, на якім поворотно посаджені ка на його позитивнім прискоренню по колі сателіти 4, 5, 6 під час свого кручення пеw = cp/tn = 1/0,003184=314,07 редає по черзі механічну енергію тим маховикам, Потім знаходимо кутове прискорення є які в той момент крутяться з позитивним кутовим є = dw/dtn = 314,07/0,003184 = 81789 прискоренням Змінне кутове прискорення махоПідставляємо отримане в формулу моменту виків і зсув їхніх фаз здійснюється кривошипами 7t кручення 8, 9 на сателітах, виставленими своїми ексцентриситетами паралельно між собою На фіг 1 показаМ с = Іє = 0,000765 81789 = 62,568 Нм но кінематику винаходу в позиції кручення водила Цю суму множимо на КІЛЬКІСТЬ маховиків і на 1 по годинниковій стрілці разом з сателітами, які коефіцієнт передачі для отримання величини мокрутяться навколо своїх осей проти годинникової менту кручення на ВИХІДНІМ валі М 2 = М с З К = стрілки Вісь кручення сателіта 4, точка 13 його 62,568 3 3,14 = 589,39 Нм зчеплення з центральним колом 2 і вісь пальця 7 Максимальну потужність N варіатора визначазнаходяться на одній лінії в момент максимальноємо при кутовій швидкості с вихідного вала, тричі го негативного прискорення, що вказано вектором меншою від кутової швидкості вхідного вала P. сили інерції, яка тисне на сателіт 4 і на водило в ш2 = ші/3= 104рад/с напрямку кручення водила і передає їм свою енерЧастота кручення сателітів пс дорівнює гію Штриховою ЛІНІЄЮ показано позицію сателіта п с = п2К = 1000 3,14 = 3140об/хв = 328,65рад/с 4, який позначено символом 4', через 180° його = 0,0191с/об переміщення по колі На цій позиції він знаходитьЧас прискорення t n дорівнює половині часу ся у фазі позитивного прискорення маховика і паоберту сателіта льця 7', внаслідок чого маховик своєю енергією, t n = tc/2 = 0,0191/2 = 0,00955с яка показана вектором R, протидіє крученню водиє = 328,65/0,00955 = 34413 ла, але підштовхує центральне коло в правому М с = 0,000765 34413 = 26,326 Нм напрямку кручення В такий спосіб на центральнім М2 = 26,325 3 3,14 = 247,99Нм колі 2 за один оберт сателіта утворюється два N = М 2 ш 2 = 247,99 104 = 25791 Вт 52788 Фіг. 2 TOB "Міжнародний науковий комітет" вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна (044)236-47-24