Установка для экспериментального исследования вынужденных крутильных колебаний Советский патент 1958 года по МПК G01M13/00 B06B1/00 

Предметом изобретения является установка для зкспериментального исследования вынужденных крутильных колебаний системы двигатель-трансмиссия в гусеничных машинах и автомашинах (танках, самоходных орудиях и пр.), возникаюш,их под воздействием периодически изменяющихся моментов.

Отличительная особенность конструкции описываемой машины заключается в том, что она выполнена в виде ряда параллельно расположенных сосредоточенных масс, имитирующих приведенные моменты инерции вращающихся деталей реальной мащины. Указанные массы связаны между собой сплощным и соосным полым упругими валами, имитирующими полуоси и коленчатый вал двигателя гусеничной машины или автомашины. Используемые независимые возбудители кинематически связанные с колеблющимися массами таким образом, что масса энергии возбуждения колебаний и массы вращающихся деталей механизмов, подводящих указанную энергию к исследуемой системе, не участвуют в ее колебательном движении.

На чертеже изображена схема установки, имитирующей трехцилиндровый двигатель типа Дизель и трансмиссию гусеничной мащины.

Диск 1 имитирует все вращающиеся детали, начиная от главной передачи до звездочки левого борта, а диск 2 - все вращающиеся детали от главной передачи до звездочки правого борта. Сосредоточенная масса в виде диска .3 имитирует приведенный момент инерции всех вращающихся деталей, начиная от главной передачи коробки скоростей, главного фрикциона и включая маховик двигателя. Диски 4, 5 -к 6 имитируют приведенные моменты инерции к оси коленчатого вала кривошипов с поршнями и щатунами трехцилиндрового двигателя.

Таким образом, на чертеже представлена шестимассовая колебательная система, в которой к пяти массам (за исключением диска 5) подведены возмущающие моменты, изменяющиеся по периодическому

№ 114965 2 -

закону. Все эти приведенные массы связаны между собой упругими валами 7 и 5 в общей точке Я которая делит вал 7 на две равные половины, представляющие собой приведенные полуоси правого и левого бортов машины. Полый вал 8 имитирует приведенный коленчатый вал двигателя.

Вращательное движение к основной системе подводится от электродвигателя / постоянного тока посредством жесткой муфты 10 к диску //, служащему для поддержания постоянства оборотов солнечной шестерни 12 возбудителя, смонтированного на диске 1. Крутящий момент передается от эпицикла 13, запрессованного в диск 11, посредством сателлитов 14 на водило 15, а с водила на вал 16 и далее на ведущую часть муфты 17 свободного хода. Оси сателлитов 14 жестко связаны с водилом 15, которое с одной стороны несет тормозную щайбу тормоза 18, а с другой посредством шпонки (на схеме не показана) жестко связано с валом 16, на противоположном конце которого на шлицы посажена ведущая часть муфты 17 свободного хода. Ведомой частью этой муфты служит стальное коленое кольцо, запрессованное в диск 1, которое передает крутящий момент основной системе при включении указанной муфтыПоток мощности наблюдается при включенном тормозе 19 и выключенном тормозе 18. Второе вращательное движение, необходимое для создания возмущающего момента заданной частоты, посредством которого диск 1 приводится в колебательное движение, подводится от того же .электродвигателя / при затянутом тормозе 18 (т. е. при остановлепном водиле планетарного редуктора, вмонтированного в диск //) и выключенном тормозе 19- При этом, от эпицикла 13 вращение передается посредством сателлитов 14 к солнечной шестерне 20, которая жестко связана посредством вала 21 с шайбой тормоза 19, и кулачковой муфтой 22 с солнечной шестерней 12 левого возбудителя установки, смонтированного на диске А

Возбудитель представляет собой планетарный ряд внешнего зацепления, состоящий из сателлитов 23, сидящих на игольчатых подшипниках, .оси которых запрессованы в диск 1 под углом 180°. Солнечная щестерня 12 смонтирована на двухрядном роликовом подшипнике, внутренней рабочей дорожкой которого является шлифованная . часть вала 16, а внешней - внутренняя часть ступицы этой же шестерни. Водилом планетарного ряда возбудителя является диск / основной системы установки. В каждую из ступиц сателлитов 23 эксцентрично вмонтированы неуравновешенные (по отношению их осей) грузы 24, центробежные силы которых совместно с силами Кариолиса создают возмущающий момент гармонического типа.

Аналогичной конструкции возбудители выполнены и на дисках 2, 4, 5 и 5. К возбудителю, смонтированному на диске 2, крутящий момент подводится от электродвигателя ///; диск 25 играет ту же роль, что и диск 11. К возбудителям дисков 4, крутящий момент подводится от электродвигателя // постояного тока. Следовательно тем самым обеспечивается возможность подвода трех различных возмущающих моментов как по амплитуде, так и по частоте их изменения. Электродвигатели /, // и /// с системой установки непосредственной (жесткой) связи не имеют..

При включенном тормозе 19 и выключенном тормозе 18 крутящий момент от электродвигателя / подводится к основной системе установки, сообщая ей кинетическую энергию, а при включенном тормозе 18 и выключенном тормозе 19 от всех трех электродвигателей одновременно подводится энергия лишь к возбудителям установки. Основная система установки свободно раскачивается и вращается по инерции, расходуя