Спосіб дослідження рослинних об’єктів

Винахід відноситься до способів створення безступінчатих зубчатих передач із змінюваним передаточним відношенням в механічних передачах.

Відомі способи забезпечення безступінчатої зміни передаточного відношення механічних передач, реалізовані в ремінних варіаторах, що знайшли широке розповсюдження в сільгоспмашинах, станках і т.п.( Іоселевич Г.Б. "Деталі машин" ,М., 1988,с.148) В таких передачах зміна передаточного відношення забезпечується різницею діаметрів ведучого та веденого дисків, які з'єднують ременем.

Недоліками способу є технічно складна конструкція його реалізації, великі габаритні розміри, непостійність передаточного відношення із-за неминучості пружного прослизання ременя. Її недовговічність в швидкісних передачах, тому що ремені мають здатність швидко виходити з ладу, а при навантаженні або при попаданні масла пробуксовують.

Відомий спосіб забезпечення безступінчатої зміни передаточного відношення (а.с. № 512084, М. кл. -В 60К 17/06 - прототип винаходу), реалізований в механічній передачі що включає створення крутячого моменту ведучого та веденого валу, в якому передаточне відношення регулюють різницею діаметрів ведучого та веденого барабанів, а в моменті кручення ведучого вала задіяна гнучка ланка.

Обраний прототип володіє тим ж недоліком, що і всі способи забезпечення безступінчатої зміни передаточного відношення: технічно складна конструкція його реалізації та її ненадійність, так як в моменті кручення ведучого валу задіяна гнучка ланка, що може призвести до її поломки, при збільшенні навантаження або при попаданні масла вона пробуксовує, що веде до непостійності передаточного відношення та є особливо ненадійною при зміні крутячого моменту. Досить складною є система регулювання діаметрів барабанів, робочий діапазон яких збільшити складно та потрібно застосовувати велике зусилля для зміни передаточного відношення.

В основу винаходу поставлена задача: максимально спростити забезпечення безступінчатої зміни передаточного відношення механічної передачі, і при цьому збільшити надійність та довговічність конструктивно-технічного забезпечення способу, забезпечити постійність передаточного відношення та плавність зміни крутячого моменту, крім того - збільшити робочий діапазон способу зміни передаточного відношення та досягти легкості в зміні передаточного відношення.

Поставлена задача вирішується тим, що в способі забезпечення безступінчатої зміни передаточного відношення механічної передачі, що включає створення крутячого моменту ведучого та веденого валу, згідно винаходу, необхідне безступінчате передаточне відношення забезпечують в зубчатій передачі за рахунок різниці радіусів обертання ведучого та веденого зубчатих вінців в їх робочих зонах навколо осей їх валів, для чого, зубчатим вінцям, що постійно зачеплені між собою, шляхом прикладення на них сил, надають радіальне переміщення з можливістю їх дії на з'єднані з ними плечі рухливих сегментів, які мають мінливу геометрію руху з одночасною взаємодією своїх кінцевих плеч з ведучим та веденим валами, причому, початкову силу, наприклад, F, прикладають на ведений вінець, яка викликає його переміщення відносно осі його валу в його робочій зоні на величину R1 в напрямку ведучого вінця, наприклад, вліво, що в свою чергу, переміщає на таку ж величину, в тому ж напрямку і ведучий вінець відносно осі його валу в його робочій зоні, в результаті чого досягають зменшення радіусу обертання ведучого вінця навколо осі його валу в його робочій зоні до величини R-R1 та збільшення радіусу обертання веденого вінця навколо осі його валу в його робочій зоні до величини R+R1, а переміщенням ведучого зубчатого вінцю в зворотному напрямку, шляхом прикладання сили, наприклад, F1, досягають утворення радіусів обертання ведучого та веденого вінцю з протилежними показниками, де R - початковий радіус обертання ведучого та веденого зубчатих вінців.

Створення такого способу, в якому необхідне безступінчате передаточне відношення в механічній передачі забезпечують в зубчатій передачі за рахунок різниці радіусів обертання навколо осей своїх валів в їх робочих зонах - ведучого та веденого зубчатих вінців, є простим та надійним, тут не потрібно реалізовувати додаткові пристрої, які використовують для забезпечення відомих безступінчатих передач, як гнучкі ланки, шківи, тощо, які виходять з ладу, зубчаті вінці знаходяться в постійному зачепленні, що забезпечує постійність передачі, вони не можуть пробуксовувати, тому надійні в роботі, прості конструктивно, малогабаритні по розмірах, відпадає необхідність в прикладанні великих зусиль для створення зміни передаточних відношень, виростає надійність реалізації способу. Радіальне переміщення зубчатих вінців прикладанням сил відносно осей їх валів, дає можливість забезпечити збільшення та зменшення Їх радіусів обертання навколо осей своїх валів в їх робочих зонах, які утворюються від точки зачеплення зубців до осей їх валів, тобто, зміщення кожного вінця згідно осі його валу, наприклад, на величину R1, утворює в одній робочій зоні зменшений (R-R1) радіус обертання вінця,, а в іншій -збільшений радіус обертання (R+R1) що приводить до утворення безступінчатого передаточного відношення між валами, як, наприклад, в результаті обертання ведучого вінця із зменшеним радіусом, а веденого вінця із збільшеним радіусом, створюється передаточне відношення з великим крутячим моментом та з пониженою кутовою швидкістю веденого валу, тому початкову силу і прикладають на ведений вал, щоб створити на ньому невелику вихідну швидкість і навпаки, в результаті обертання великого радіусу ведучого вінця, забезпечується створення передаточного відношення з зменшеним крутячим моментом та збільшеною кутовою швидкістю веденого валу, тобто зростає вихідна швидкість. Збільшення робочого діапазону передачі, а з ним і різниці в радіусах обертання вінців навколо валів дає вигідну перевагу для використання способу на великовантажних автомобілях, де б можна було б невеликими зусиллями створювати відношення з збільшеною кутовою швидкістю та набирати при цьому великі швидкості руху. Завдяки дії зубчатих вінців на з'єднані з ними плечі рухливих сегментів, які мають мінливу геометрію руху та своїми кінцевими плечами одночасно взаємодіють з ведучим та веденим валами, стає можливим забезпечення виконання способу, а радіальне переміщення зубчатих вінців забезпечує ще і збільшення в порівнянні з прототипом, плавність зміни крутячого моменту та створення передаточних відношень різної величини, крім того таке конструктивне забезпечення способу є простим та надійним, та має тенденцію до зменшення затрат на реалізацію способу безступінчатої зміни передачі.

Для пояснення реалізації заявленого способу, представлені креслення, де

на фіг. 1 представлена схема зубчатої передачі для реалізації способу безступінчатої зміни передаточного відношення,

на фіг. 2 - схема переміщення зубчатих вінців відносно осей їх валів, створення робочих зон та радіусів обертання зубчатих вінців навколо осей їх валів.

Зубчата передача складається з ведучого 1 та веденого валу 2, що постійно крутяться навколо своїх осей, які закріплені нерухомо, зубчатого ведучого вінця 3 та зубчатого веденого вінця 4, які знаходяться в постійному зачепленні між собою, та з'єднані з ними плечі рухливих сегментів:

ведучий вінець 3 з'єднаний з можливістю руху, наприклад, шарнірне, з плечами 5,6,7, які одночасно взаємодіють з їх кінцевими плечами" 8,9,10 шляхом, також шарнірного з'єднання, що надає їм можливість мінливої геометрії руху, а кінцеві плечі 8,9,10 в свою чергу, при допомозі знову шарнірного з'єднання, взаємодіють з ведучим валом 1; ведений же вінець 4 з'єднаний з плечами-11,12,13, які одночасно взаємодіють, завдяки, наприклад, їх шарнірному з'єднанню з кінцевими плечами-14,15.16, які в свою чергу взаємодіють з веденим валом 2.

Спосіб реалізують наступним чином: на ведений зубчатий вінець 4 постійного зубчатого зачеплення вінців 3 та 4, радіус обертання яких навколо валів 1 та 2 становить R, прикладають початкову зовнішню силу F, наприклад, силу важеля зміни швидкостей, тобто прикладають необхідну силу, яка заставляє його радіальне переміститись відносно осі його валу 2, в напрямку ведучого вінця 3, наприклад, вліво, діючи одночасно прикладеною силою на плечі 11,12,13 рухливих сегментів, що починають міняти геометрію свого руху, трансформуючись та складаючись згідно прикладеної сили ( на кресленнях не показано) та в свою чергу, завдяки, наприклад, шарнірному з'єднанню, взаємодіють з їх кінцевими плечами 14,15.16, які теж міняють геометрію свого руху згідно прикладеної сили F та взаємодіючи з валом 2, що постійно крутиться навколо осі, яка закріплена нерухомо, виконують переміщення веденого вінця 4 відносно осі його валу 2 на величину R1 в його робочій зоні В. Робочі зони Б і В вінців 3,4 створюються від місця зачеплення вінців 3 та 4 до центрів обертання їх валів 1 та 2, тобто в робочих зонах створюється майбутнє передаточне відношення безступінчатої зубчатої передачі. В результаті постійного зачеплення вінців, переміщення веденого вінця 4 прикладеною силою F, викликає переміщення ведучого вінця 3 відносно осі його валу 1 також на величину R1 в його робочій зоні Б, тобто, ведений вінець переміщує ведучий вінець, зменшуючи відстань в робочій зоні Б, що утворюється між вінцем 3 та ведучим валом 1, що постійно крутиться навколо своєї осі, на величину R1. При цьому, відстань в робочій зоні Б, що утворюється між вінцем 3 та ведучим валом 1, зменшується до величини R-R1 та відповідає зменшеному радіусу обертання вінця 3 відносно валу 1 в його робочій зоні Б, до величини R-R1. А відстань в робочій зоні В, що утворюється між веденим вінцем 4 та веденим валом 2, що постійно крутиться, збільшується до величини R+R1, та тим самим відповідає збільшеному радіусу обертання вінця 4 відносно валу 2 в робочій зоні В до величини R+R1. В цей момент відбувається забезпечення безступінчатої зміни передаточного відношення між валами 1 і 2. Завдяки тому, що ведучий вал має зменшений радіус обертання його вінця 3 в робочій зоні Б, створюється передаточне відношення з великим крутячим моментом та пониженою кутовою швидкістю веденого валу.

При переміщенні ведучого зубчатого вінцю 3 в протилежну сторону, тобто, вправо, відносно валу 1 в його робочій зоні Б, для чого також прикладають силу, наприклад F1, радіус обертання ведучого вінця 3 в робочій зоні Б збільшується, а веденого - 4, навпаки, зменшується, тобто знову змінюється передаточне відношення, при цьому, зменшується крутячий момент веденого валу, а кутова швидкість зростає та зростає вихідна швидкість руху, наприклад, транспортного засобу.

Зміщення зубчатих вінців 3 та 4 прикладанням поперемінне сил відносно валів 1 та 2 можна фіксувати важелем переключення передач, установлюючи тим самим в зубчатій передачі, одержане від зміщення передаточне число, наприклад, S. В період реалізації вищеописаного способу, відбувається передача крутячого моменту веденому, наприклад, колесу, згідно виставленого передаточного числа, наприклад, S.

Змінюючи зовнішні прикладені сили з F, F1 на, F2, F3 і т. д. важелем переключення передач, та прикладаючи їх поперемінне на різні вінці, можна одержувати необхідні передаточні числа D, G і так далі.