Устройство для натяжения гибкого элемента передачи Советский патент 1992 года по МПК F16H7/12 

Изобретение относится к машиностроению, в частности к натяжным устройствам для передач с гибкой связью, обеспечивающим оптимальное натяжение тягового органа в зависимости от передаваемой окружной силы, и может быть использовано в ременных передачах.

Известны передачи с гибкой связью с натяжным роликом.

Недостатком таких передач является натяжение гибкого элемента роликом без учета возникающих изменений передавав мой окружной силы, что приводит к преждевременной вытяжке, ослаблению натяжения и проскальзыванию, а следовательно, и к быстрому выходу из строя самой передачи. Изменение усилия прижима ролика известными средствами не дает желаемого эффекта, так как при возрастании передаваемой окружной силы в ветви гибкого элемента необходимо увеличить прижим ролика, а при ослаблении - уменьшить прижим. Вследствие того, что передаваемые силы меняются в процессе работы передачи, возникает необходимость автоматически изменять прижим ролика к ветви гибкого элемента, что позволит оптимизировать натяжение гибкого элемента передачи.

Известно устройство с гибкой связью, где натяжение производится роликом, поджимаемым гидравлическим средством с автоматическим регулированием давления, осуществляемым прп помощи редукционного клапана с пропорциональным управлением, Управляющим элементом в редукционном клапане является регулируемое сопротивление сопло - заслонка. Для воздействия на управляющий элемент применен пропорциональный электромагнит, на толкатель которого установлена втулка, которая служит заслонкой в управляющем элементе сопло - заслонка. Указанный редукционный клапан применяется в комплекте с управляющим электронным блоком

1.

Недостатком такого устройства является сложность электрической схемы управления задающим сигналом и то, что такой системой не учитывается изменение усилия поджима в зависимости от удлинения гибкого элемента при длительном воздействии нагрузки.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство, содержащее корпус с направляющими, установленные на направляющих натяжной ролик и два толкателя с пружинами, связанные между собой посредством перемычки, механизм перемещения толкателей, выполненный в виде установочного винта, один конец которого предназначен для взаимодействия с перемычкой, а другой жестко связан с корпусом, индикатор перемещения, выполненный в виде полого стержня, жестко связанного с одним из толкателей, двумя параллельными шкалами для фиксации соответственно перемещений толкателей и установочного винта 2.

Недостатком известного устройства является постоянный поджим натяжного ролика под воздействием пружин на толкателях вне зависимости от передаваемого окружного усилия гибким органом, что не позволяет оптимально осуществлять натяжеИие в процессе работы передачи, а следовательно, повысить надежность. Такое решение не учитывает изменение усилия поджима в зависимости от натяжения гибкого элемента в результате удлинения при длительном воздействии нагрузки, т.е. не

учитывается множитель sin -п в формуле

0 2 So- (1)

где Q усилие поджима ролика натяжного устройства;

So - начальное натяжение гибкого элемента;

а- угол обхвата натяжного ролика.

Целью изобретения является повышение надежности работы передачи за счет оптимизации натяжения гибкого элемента. Указанная цель достигается тем, что устройство для натяжения гибкого элемента передачи содержит корпус, установленный в нем с возможностью перемещения ползун с закрепленной на нем полой осью, установленный на ней натяжной ролик и нажимной

0 элемент, который выполнен в виде цилиндра с размещенным в нем плунжером для взаимодействия с пол зуном, при этом устройство снабжено клиновым механизмом, один из толкателей которого неподвижно

5 закреплен на корпусе, а другой установлен в полой оси с одного ее конца с возможностью возвратно-поступательного перемещения, установленным на другом конце полой оси редукционным клапаном давления, имеющим входное сообщенное с полостью цилиндра и выходное отверстия и перекрывающий входное отверстие золотник с размещенным в полой оси хвостовиком для взаимодействия со свободным

5 концом подвижного толкателя, и установленным на натяжном ролике центробежным регулятором, выходным звеном взаимодействующим с золотником.

Использование натяжного устройства с

0 центробежным регулятором и клиноплунжерным механизмом позволяет получить, положительный эффект от повышения надежности за счет оптимизации натяжения гибкого элемента, его долговечности, увели5 чения срока службы.

На фиг. 1 схематично показана передача с устройством для натяжения гибкого элемента; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1. Устройство для натяжения гибкого элемента передачи состоит из корпуса 1 с двумя отверст 1ями. в которые входят две скалки 2 и 3, жестко связанные с ползуном 4, несущим ось 5 с роликом 6. Соосно со скалкой 3 в корпус 1 ввернуто плунжерное

5 устройство, состоящее из цилиндра 7, плунжера 8, крышки 9 и пружины 10. К торцу оси 5 прикреплен редукционный клапан давления, состоящий из корпуса 11, золотника 12, поджатого к гнезду клапана пружинами 13

0 и 14 посредством гайки 15. Между пружинами 13 и 14 установлена 1зтулка 16, подвижная в осевом направлении и жестко связанная с втулкой 17, сидящей на наружной поверхности оси 5 и подвижной в осевом направлении. На втулке 17 установлен подшипник 18, сидящий а обойме 19. Наоси 5 на подшипниках 20 установлен корпус 21 центробежного регулятора, в котором на осях 22 установлены двуплечие рычаги 23 с грузиками 24 на одном плече и с роликами.

25 на другом плече. Этим ропиком рычаги воздействуют на обойму 19.

Золотник 12 поджат также к гнезду корпуса 11 пружиной 26 посредством штока 27, толкателя 28. гайки 29. Толкатель 28 упирается 8 клин 30, жестко связанный с корпусом 1. В корпусе 1 расположен бескЬнтактный датчик 31, взаимодействующий со скалкой 2.

Устройство работает следующим образом.

При выключенной передаче ролик б поджимается к гибкому элементу только усилием пружины 10. Золотник 12 пружинами 13, 14 и 26 поджат к гнезду клапана 11 с усилием, определяющим давление в плунжирном цилиндре 7 при включенной гидравлике и обеспечивающим натяжение гибкого элемента с усилием, достаточным для передачи полной мощности на минимальных оборотах в установленном диапазоне скорости.

При включении насоса гидравлики (он должен включаться до пуска двигателя передачи) рабочая жидкость поступает в плунжерный цилиндр 7. Плунжер 8 сжимает пружину 10 и, упираясь в скалку 3. поджимает ролик. Передача натянута с усилием в состоянии покоя перед включением вращения.

При включении вращения, когда обороты превышают нижнюю ступень диапазона скоростей, центробежный регулятор посредством ролика 25 через обойму 19 подшипник 18, втулку 17, жестко связанную со втулкой 16, сжимает пружину 14, освобождает пружину 13 и тем самым уменьшает, поджим золотника 12 и соответственно давление поджима натяжного ролика 6. При этом реализуется соотношение

102 N

(2)

Р V

где Р - окружное усилие в передаче;

N - передаваемая мощность;

V-Окружная скорость.

Натяжение ветвей передачи с поликлиновыми ремнями в покое определяется по формуле

с St+S2 , qV Z оо -я--г i:- т

10

где Si и S2 - натяжение ветвей;

q - вес погонного метра ремня с числом ребер 10, кг:

Z - число рёбер в передаче;

g - ускорение падения 9,81 м/сек.

Для учета центробежных сил упругого элемента (второе слагаемое в формуле (3) необходимо соответственно подбирать массы плеч рычага 23 центробежного регулятора. Массу правого плеча с грузом 24 подбирают с учетом реализации формулы (2), т.е. изменения окружного усилия с изменением скорости, а масса левого плеча с роликом - с учетом центробежных сил упру 0 гого элемента в передаче (второе слагаемое в формуле (3).

По мере вытяжки упругого элемента натяжной ролик 6 перемещается в сторону натяжения передачи. Плунжер 5 наезжает на 5 неподвижный клин 30, дополнительно сжимает пружину 26 и тем самым увеличивает поджим ролика, т.е. учитывается изменение угла обхвата натяжного ролика при вытяжке упругого элемента.

0 Обычно в передачах с натяжным роликом, где не учитывается вытяжка гибкого элемента, вынуждены давать большой угол обхвата (порядка 120°), чтобы при вытяжке упругогЬ элемента усилие поджима ролика 5 менялось незначительно.

Для контроля максимально допустимой вытяжки упругого элемента на пути перемещения ролика встроен датчик 31, выдающий сигнал на откпючение передачи при достижении предельной вытяжки упругого элемента.

Передача будет остановлена, когда торец скалки 2 совместится с серединой бесконтактного датчика 31. 5

ФоРму л а изобРетеи и я

Устройство для натяжения гибкого элемента передачи, содержащее корпус, установленный в нем с возможностью перемещения ползун с закрепленной на нем полой осью, установленные на ней натяжной ролик и нажимной элемент, о т л ичающееся тем, что, с целью повышения

5 надежности за счет оптимизации натяжения, нажимной элемент выполнен в виде цилиндра с размещенным в нем плунжером для взаимодействия с ползуном, устройство снабжено клиновым механизмом, один из

0 толкателей которого неподвижно закреплен на корпусе, а другой установлен в полой оси с одного ее конца с возможностью возвратно-поступательного перемещения, установленным на другом конце полой оси

5 редукционным клапаном давления, имеющим входное, сообщенное с полостью цилиндра, и выходное отверстия и Перекрывающий входное отверстие золотник с размещенным в полой оси хвостовиком для взаимодействия со свободным КОНЦОМ подвижного толкателя, и установленным на натяжном ролике центробежным регулятором, выходным звеном взаимодействующим с золотником,

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в передачах с гибкой связью. Цель изобретения - повышение надежности устройства за счет оптимизации натяжения. Устройство содержит корпус и установленный в нем с возможностью перемещения ползун с закрепленной на нем полой осью. Нажимной элемент в виде цилиндра перемещает ползун. Один толкатель клинового механизма неподвижно закреплен на корпусе, а другой установлен в полой оси с одного ее конца. На другом конце полой оси установлен редукционный клапан с входным и выходным отверстиями. Установленный на полой оси натяжной ролик имеет центробежный регулятор. Выходное звено последнего управляет положением золотника, хвостовик которого размещен в полой оси и связан с подвижным толкателем. Золотник перекрывает входное отверстие клапана, связанное с полостью'Цилиндра. 2 ил.•*^^*'ё

Афиг.1 17 25 18 W 21 232 S 13 27 2 п п.

уг.7 /7Л/ 20 ,,2S30 . / / /255г8