Техника - молодёжи 1977-12, страница 42

Результат налицо: повышается общая передаваемая мощность устройства и его КПД.

Такие приводы, используемые с гидравлическим и электрическим вариаторами, получили большое распространение в авто- и тракторостроении.

Весьма интересен «жесткий», цепной вариатор, имеющий строго фиксированное передаточное число. Он напоминает ременный с раздвижными шкивами, изображенный на рисунке 14. Только шкивы выполняются зубчатыми, а вместо ремня на них надевается цепь, состоящая из тонких подвижных пластинок (рис. 24). Зубья расположены так, что против выступа на одном шкиве находится впадина на противоположном. При прохождении цепи по шкивам они выдавливают ее пластинки, и она становится как бы «зубчатой» по бокам. Минует цепь эту зону, и пластинки, подпружиненные к центру, займут свое прежнее положение. Однако на ее пути встречается вторая пара шкивов, и цепь снова изменяет форму. Правда, теперь на ее боках образуются «зубья» иной величины, соответствующие тем, что на других шкивах. Ясно, что передаточное число цепного вариатора в отличие от ременного жестко соответствует величине раздвижки шкивов и не меняется от нагрузки — цепь может проскользнуть, лишь разрушившись.

Такой вариатор работает при обильной смазке, его диапазон регулирования не выше 8. Ведущий вал вращается не быстрее 600— 900 об/мин. Передаваемая мощность обычно не более 35 л. е., КПД до 0,9.

На этом же принципе основаны и вариаторы с зубчатыми венцами из тонких пластинок и обкатывающимися по ним коническими колесами. При этом они, имея возможность продвижения вдоль оси, выдавливают на венцах различное число зубьев, меняя тем самым передаточное число.

Чем-то схож с импульсивными, но вместе с тем не нуждается в муфтах свободного хода вариатор, который можно назвать центробежным (рис. 25). Ведущий вал несет на себе ролики, могущие выдвигаться по радиусу. Они обкатываются по внутренней поверхности обоймы, имеющей профиль, близкий к эл-липеному. Эта обойма и играет роль ведомого звена. Допустим, вал быстро вращается, и ролики проходят участок от А до В. Центробежная сила роликов вместе с силой, вызванной их ускорением к центру при уменьшении радиуса обоймы, оказывают на участок АВ давление. Его результирующая Р создает момент (от обоих роликов), прокручивающий обойму в сторону вращения вала. Теперь представим: движение

роликов ничто не сковывает. Под влиянием центробежной силы они за время прохождения четверти окружности раздвинутся на какую-то величину. Вот эта величина и определит разность между большим и малым радиусами обоймы. Стало быть, ролик придет в точку А сам собой, не оказывая давления на участок ВА и не создавая противодействующего момента. Таким образом, на обойму будет периодически действовать момент Pd, направленный в одну и ту же сторону. Скорость вращения обоймы может меняться от нулевой до скорости ведущего вала в зависимости от ее нагрузки. Вариатор прогрессивный по самому принципу своего действия. Главное его преимущество — отсутствие муфты. Как и инерционный, он не требует опорного звена для преобразования крутящего момента, что также очень ценно. К сожалению, эта конструкция мало исследована, но все говорит о ее перспективности.

И в заключение упомянем еще о дискретном вариаторе. Так он назван потому, что работает не непрерывно, а определенное число оборотов — после этого его надо возвратить на «исходные позиции». Для чего он нужен? Ну хотя бы для разгона машин или транспорта (скажем, поезда метро), у которых рабочий цикл непродолжителен и периодически повторяется.

Один из типов дискретного вариатора, ленточный, показан на рисунке 26. На ведомом валу намотана достаточно прочная лента — например, пружинная, стальная. Ее конец закреплен на ведущем валу. При вращении последнего она перематывается на него, разгоняя ведомый вал и все, что с ним связано, — машины, маховики и т. п. При окончании перемотки вариатор должен быть остановлен и приведен в первоначальное положение (или использован в обратном направлении). С помощью этого вариатора, имеющего диапазон регулирования до 50 и более при весьма высоких КПД (0,97— 0,98) и удельной мощности, могут эффективно осуществляться такие процессы, как рекуперация механической энергии машин, их разгоны и торможения (см. мою статью «Не трать силу попусту» в «ТМ», № 11 за 1972 год).

Вот и все. Добавлю лишь, что внедрение вариаторов вместо ступенчатых механизмов изменения скорости представляет важную народнохозяйственную задачу, а их разработка и исследование могут доставить немало счастливых минут тем, кто посвятит себя столь увлекательному и полезному делу. И пусть станет правилом для машиностроителей будущего лозунг, вынесенный в заголовок этой статьи: меняй скорость плавно!

сателлит

Qjf ВОДИЛО

ЗУБЧАТЫЕ ШКИВЫ

ЛАСТИНЧАТА9 и.ЕПЬ

обойма

тот ветвь ленты

едущее звено

ВАЛ

ведомый вал