Инерционный импульсатор

 

ИНЕРЦИОННЫЙ ИМПУЛЬСАТОР , содержащий корпус, размещенные в нем входной и выходной валы, основной дифференциал , водило которого установлено на входном валу, а центральное колесо с внешними зубьями - на выходном валу, механизмы свободного хода, тормоз, два идентичных вспомогательных дифференциала , два порщневых пневмоаккумулятора, поршни которых кинематически связаны соответственно с одним из звеньев вспомогательных дифференциалов, отличающийся тем, что, с целью упрощения конструкции и повышения КПД центральные колеса с внешними зубьями вспомогательных дифференциалов жестко связаны между собой и с тормозом, а через механизм свободного хода - с корпусом, каждое водило вспомогательного дифференциала через механизм свободного хода кинематически связано с поршнем соответствующего пнев моаккумулятора, а центральные колеса с внутренними зубьями вспомогательных дифференциалов жестко связаны соответi ственно с центральным колесом с внутренними зубьями основного дифференциала и (Л с входным, валом.

„„SU„„1013664

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК з(д) F 16 Н 47/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМ У СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 2879458/25-28 (22) 06.02.80 (46) 23.04.83. Бюл. № 15 (72) И. Б. Щербаков (71) Челябинский политехнический институт им. Ленинского комсомола (53) 62-82 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР по заявке № 2878187/25-28, кл. F 16 Н 47/04, 1980.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке № 2879457/25-28, кл. F 16 Н 47/04, 1980 (прототип). (54) (57) ИНЕРЦИОННЫЙ ИМПУЛЬСАТОР, содержащий корпус, размещенные в . нем входной и выходной валы, основной дифференциал, водило которого установлено на входном валу, а центральное колесо с внешними зубьями — на выходном валу, механизмы свободного хода, тормоз, два идентичных вспомогательных дифференциала, два поршневых пневмоаккумулятора, поршни которых кинематически связаны соответственно с одним из звеньев вспомогательных дифференциалов, отличающийся тем, что, с целью упрощения конструкции и повышения КПД центральные колеса с внешними зубьями вспомогательных дифференциалов жестко связаны между собой и с тормозом, а через механизм свободного хода — с корпусом, каждое водило вспомогательного дифференциала через механизм свободного хода кинематически связано с поршнем соответствующего пневмоаккумулятора, а центральные колеса с внутренними зубьями вспомогательных дифференциалов жестко связаны соответственно с центральным колесом с внутренними зубьями основного дифференциала и с входным, валом.

1013664

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для поддержания постоянства мощности двигателя при изменении сил внешних сопротивлений, например, в составе силовых передач транспортных, грузоподъемных машин, насосных станций и т. д.

Известна инерционная импульсная пе„. дача, содержащая корпус, размещенньц з нем входной и выходной валы, аккумуляторы и дифференциал, два центральных звена которого установлены соответственно на входном и выходном валах, а третье центральное звено через гидравлическую систему связано с входным валом (1).

В этой передаче часть мощности передается через гидравлическую систему, что приводит к снижению КПД передачи.

Наиболее близким к изобретению является инерционный импульсатор, содержащий корпус, размещенные в нем входной и выходной валы, основной дифференциал, водило которого установлено на входном валу, а центральное колесо с внешними зубьями — на выходном, механизмы свободного хода, тормоз, два идентичных вспомогательных дифференциала, два поршневых пневмоаккумулятора, поршни которых кинематически связаны с одним из звеньев вспомогательных дифференциалов. При этом с поршнями аккумуляторов связаны центральные колеса с внешними зубьями, водила — с тормозами, а центральные колеса с внутренними зубьями — через муфты с аналогичным колесом основного дифференциала (2) .

Недостатком передачи является .относительная сложность ее конструкции, содержащей четыре органа управления (две муфты и два тормоза), а также пониженный

КПД, обусловленный потерями в тормозах.

Целью изобретения является упрощение конструкции передачи и повышение ее КПД.

Поставленная цель достигается тем, что в инерционном импульсаторе, содержащем корпус, размещенные в нем входной и выходной валы, основной дифференциал, водило которого установлено на входном. валу, а центральное колесо с внешними зубьями — на выходном, механизмы свободного хода, тормоз, два идентичных вспомогательных дифференциала, два поршневых пневмоаккумулятора, поршни которых кинематически связаны соответственно с одним из звеньев вспомогательных дифференциалов, центральные колеса с внешними зубьями вспомогательных дифференциалов жестко связаны между собой и с тормозом, а через механизм свободного хода — с корпусом, каждое водило вспомогательного дифференциала через механизм свободного хода кинематически связано с поршнем соответствующего пневмоаккумулятора, а центральные колеса с внутренними зубьями вспомогательных дифференциалов жестко связаны соответственно с центральным ко5

4О

5S лесом с внутренними зубьями основного дифференциала и с входным валом.

На фиг. 1 представлена кинематическая схема инерционного импульсатора; на фиг. 2 вид А на фиг. 1.

Инерционный импульсатор содержит корпус 1 с размещенными в нем входным 2 и выходным 3 валами, на которых установлены соответственно водило 4 и центральное колесо 5 с внешними зубьями основного дифференциала. Его центральное колесо 6 с внутренними зубьями жестко связано с аналогичным центральным колесом 7 вспомогательного дифференциала, а такое же центральное колесо 8 другого вспомогательного дифференциала жестко связано с входным валом 2. Центральные колеса 9 и 10 с внешними зубьями жестко связаны между собой и с тормозом 11, а через механизм свободного хода (МСХ) 12 — с корпусом.1 водила 13 и 14. Соответственно через МСХ 15 и 16 зубчатые рейки 17 и 18 связаны с поршнями пневмоаккумуляторов 19 и 20.

Для переключения тормоза 11 предусмотрен электромагнит и реле времени (не показаны) .

Инерционная импульсная передача работает следующим образом.

Водило 4 получает одностороннее вращение от входного вала 2. Рабочий цикл передачи состоит из двух частей. В первой части цикла тормоз 11 включен и удерживает центральные колеса 9 и 10 в неподвижном состоянии. При наличии сопротивления на выходном валу 3 центральное колесо 6 вращается в одном направлении с водилом 4, передавая энергию через водило 13, МСХ 15 и зубчатую рейку 17 на зарядку пневмоаккумулятора 19. Вращающий момент сопротивления на центральном колесе 6 возрастает пропорционально давлению газа в пневмоаккумуляторе 19, и оно вскоре останавливается, а мощность с водила 4 полностью передается на выходной вал 3 и далее потребителю. При этом сопротивление на рабочем органе потребителя преодолевается за счет вращающего момента двигателя и кинетической энергии масс двигателя и звеньев передачи, накопленной до остановки центрального колеса 6.

Пневмоаккумулятор 20 в первой части цикла, разряжаясь, отдает свою энергию водилу 4.

Вторая часть цикла начинается отключением тормоза 11. При этом пневмоаккумулятор 19 через МСХ 15, зубчатую рейку 17, водило .13 центральные колеса 9 и 10, водило 14, МСХ 16 и зубчатую рейку 18 передает свою энергеию пневмоаккумулятору

20. При относительно небольшой инертности укаэанных звеньев этот процесс происходит гораздо быстрее, чем зарядка пневмоаккумулятора 19 в первой части цикла, поэтому движение других звеньев передачи не оказывает на указанный процесс существенного влияния. Возникновению колеба1 ний и обратному протеканию энергии между пневмоаккумуляторами 19 и 20 препятствует

МСХ 12, который в начале поворота центральных колес 9 и 10 в обратном направлении замыкает его на корпус 1 передачи.

Тормоз 11 включается вновь, когда пройдет достаточное количество времени для описанной передачи энергии от одного аккумулятора другому. На этом один цикл работы инерционного импульстора заканчивается и начинается следующий.

Расчетное время включенного и выключенного состояния тормоза 11 при изменении нагрузки на рабочем органе потребителя остается постоянным.

МСХ 15 и 16 служат для разъединения зубчатых реек 17 и 18 и звеньев дифференциалов после разрядки пневмоаккумуляторов 19 и 20 с целью уменьшения потерь энергии при ударе зубчатых реек 17 и 18 об упор (фиг. 2).

Прямая передача (передаточное отношение i=iù „) образуется в том случае, когда уже прй начальном давлении газа в пневмоаккумуляторе 19 возникает вращающий момент, достаточный для удержания центрального колеса 6 в неподвижном состоянии. В случае длительной работы в режиме прямой передачи оператор может отключить электромагнит управления тормозом 11.

Стоп-режим (i = О) возникает в случае приложения к выходному валу 3 достаточно большой нагрузки. При этом вся мощность циркулирует по замкнутому контуру дифференциалов. Работа импульсатора в стоп-режиме аналогична описанной

013664

4 выше. Уменьшается лишь потребная мощность двигателя, которая теперь тратится только на восполнение потерь при циркуляции мощности по замкнутому контуру.

При увеличении приведенных моментов инерции выходного вала 3 и водила 4 неравномерность вращения этих звеньев импульсатора падает и в пределе приближается к нулю. При этом центральное колесо

6 вращается без остановок.

Соединение дифференциалов с пневмоаккумуляторами 19 и 20 энергии помимо зубчатой рейки может быть выполнено также с помощью кривошипно-шатунного, кулачкового, эксцентрикового механизмов и других устройств, согласно типу применяемых аккумуляторов энергии, при этом, .а также при раздельном исполнении зубчатой рейки 1? и поршня пневмоаккумулятора 19, МСХ 15 может быть изъят из схемы передачи.МСХ 16 может быть перемещен на центральное колесо.

В качестве аккумуляторов энергии могут использоваться также составные торсионы и пружины.

Технико-экономический эффект импуль- . сатора заключается в том, что КПД инерционной импульсной передачи повышается за счет передачи всей энергии механическим путем при относительной простоте конструкции всего с одним органом управления.

Потери энергии в тормозе 11 не происходит поскольку он включается после остановки центральных колес 9 и 10 и удерживает их в неподвижном состоянии, а затем отпускает.

Составитель В. Апархов

Редактор A. Шандор Техред И. Верес Корректор А. Ильин

Заказ 2978 43 Тираж 923 Подпнс ное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, )К вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», r. Ужгород, ул. Проектная, 4