Механизм включения муфты сцепления Советский патент 1993 года по МПК B60K17/28 

перемещение стержня в дросселирующем отверстии. В аналоге же стержень установлен в-дросселирующем отверстии неподвижно и лишь после отвертывания контргайки может быть перемещен за счет резьбы в то или иное положение. Кроме того в предложенном решении рассчитанн-ый профиль переменного сечения стержня обеспечивает равномерное движение поршня, чем достигается линейный закон нарастания крутящего момента на ведомом валу муфты сцепления. Также аналогичным предлагаемому техническому устройству является механизм включения муфты сцепления. Однако, в указанном Механизме реализуется экспоненциальный зз кон включения муфты сцепления, а не- линейный, который признан о науке, как оптимальный закон включения муфты сцепления.

.; Таким образом, совокупным действи- :: ;ем в предложенном техническом решении двух признаков (относительное перемещение стержня переменного сечения относительно дросселирующего отверстия и рассчитанный профиль сечения стержня) достигаются новые до этого неизвестные цели - равномерное движение поршня и, как следствие, включение муфты по наивыгоднейшему линейному закону нарастания крутящего момента, что обеспечивает повышение надежности деталей силовой передачи и муфты сцепления трактора,

Цель изобретения - увеличение надежности муфты, сцепления и силовой передачи трактора достигается тем, что в устройстве, содержащем гидравлическое приспособление с цилиндром, поршнем, штоком, в днище цилиндра,жестко закреплены стержни переменного сечения, расположенные в дросселирующих отверстиях поршня, перемещающихся относительно стержней, стержни переменного сечения выполнены по формуле

f

Указанная цель не может быть достигнута в аналоге неподвижным игольчатым дросселемч устанавливаемым в отверстии, т.к. игольчатый дроссель, зафиксированный в каком-то одном из множества возможных положений, предопределяемым резьбой игольчатого дросселя и контргайкой, не может автоматически задать равномерное движение поршня и линейный закон изменения крутящего момента на муфте сцепления.

Сопоставительный анализ с прототипом позволяет сделать вывод, что заявляе- мый механизм включения отличается тем, . что стержни снабжены переменным сечением и автоматически перемещаются относительно дросселирующих отверстий в

поршне.- .

0 На фиг.1 дана кинематическая схема

механизма включения муфты сцепления, ус тройство и принцип действия которого общеизвестен; на фиг.2 - схематическое устройство гидравлического приспособле5 ния механизма выключения муфты сцепления; на фиг.З - принципиальная схема для расчета элементов гидравлического приспособления; на фиг,4 - закон изменения приведенной силы, действующей на пор0 шень; на фиг.5 - кинематическая схема привода поршня не центральным штоком, а с помощью двуплечего вильчатого рычага, который перемещает поршень по неподвижному штоку.

5 . Гидравлическое приспособление 1 через шток 2 соединено с наружным рычагом 3 выключающей вилки 4 механизма выключения муфты сцепления. На фиг.2 цилиндр 5 с днищем 6 и крышей 7 заполнен жидко0 стыо с низкой вязкостью (дизтопливо или тормозная жидкость): гидравлическое приспособление шарнирно крепится .к остову трактора 8. Поршень 9 через, пустотелый шток 2, стержень с резьбой 10, муфту 11 с

5 контргайками 12 и 13 и тягу 14 соединены с наружным рычагом 3 механизма выключения муфты сцепления. В теле поршня выполнено четыре больших отверстия 15, закрытых клапанами 16 с пружинами 17, и

0 два меньших отверстия 18, в которых расположены стержни 19 переменного специально рассчитанного сечения на участке и с пазами согласно сечения tl-Il, В.штоке 2 выполнена полукруглая прорезь 20, эакры5 .ваемая полуцилиндрическим сектором 21, выполненным заодно со стержнем 10; гайка 22 фиксирует стержень 10. На стержне 10 сделаны две лыски 23 под гаечный ключ для поворота сектора 21 и перекрытия прорези

0 20, При выключении муфты ногой тракториста поршень 9 движется вправо, клапаны 16 открывают отверстия 15, жидкость из полости А перетекает в полость В без большого сопротивления, т.к. отверстия 15 выполне5 ны максимально большими.

Для включения сцепления тракторист сбрасывает ногу с педали сцепления и поршень, под действием пружин муфты сцепления, перемещается влево, клапаны 16 закрыты и жидкость перетекает из полости

В в полость Л по меньшим отверстиям 18. Включение сцепления проходит автоматически. Обеспечивается линейный закон нарастания крутящего момента на муфте сцепления. Это обеспечивается за счет спс- циально рассчитанного профиля сечения стержня 19. Чтобы обеспечить линейный за- . кон нарастания крутящего момента на муфту сцепления.необходимо с момента начала включения муфты равномерное движение поршня; это обеспечивается постепенным увеличением проходного сечения отверстий 18 за счет переменного профиля сечения стержней 19. Расчет профиля сечения стержней 19 приведены ниже,

Применение устройства не исключает, в случае необходимости, возможности более длительного включения муфты; например, для медленного движения трактора назад во время сцепки с с.х. машиной тракторист может придерживать перемещение педали ногой,

С изменением температуры в широких пределах изменяется вязкость жидкости и время включения муфты. Постоянство вре- мени включения регулируется сектором 21, при повороте которого за лыски 23 (при, ослаблении гайки 22) сектор 21 перекрывает прорезь 20,-изменяя тем самым общую площадь проходного сечения для перетеканил жидкости из полости В в полость А. Муфта 11 служит для регулировки длины тяги 14 при ослаблении контргаек 12 и 13.

На фиг.2 показано устройство в виде гофрированного латунного цилиндра 24. Цилиндр 24 компенсирует поглощение обь- ема жидкости вытесняемого из цилиндра штоком 2, когда он входит внутрь цилиндра .при включении муфты сцепления (поршень движется влево и жидкость перетекает из полости В в полость Айв гофрированный латунный цилиндр 24.

Можно избежать установки компенсационного гофрированного латунного цилиндра 24. Для этого изменяют кинематику привода поршня 4, фиг.5 от педали 1, когда поршень 4 перемещается по неподвижному штоку 5 с помощью двуплечего вильчатого рычага 2,внутреннее плечо которого воздействует на шип 3, а на наружное плечо одет маслостойкий резиновый чехол G для герметизации цилиндра.

Расчет профиля сечения стержней. Неходные предпосылки расчета следующие.

Линейный или оптимальный закон на- растания крутящего момента на муфта сцепления будет осуществлен а том случае, если касательная сила трения на дисках сцепления будет возрастать по линейному закону, т.к. средний радиус дисков, сцепления и коэффициент трения постоянные величины. ;

Касательная сила трения будет изменяться линейно, если на участке Зч, фиг.2 и 3, - от начала трения дисков до их полного включения - скорость перемещения дисков или поршня гидроцилиндра будет постоянной величиной, т.к. в этом случае сила сжатия дисков между собой будет возрастать по линейному закону.

Если сечение стержня на участке Si будет неизменным, то поршень будет двигаться равнозамедленно, т.к. приведенная к поршню сила Fc пружин сцепления будет уменьшаться линейно в силу линейной характеристики пружин муфты сцепления, фиг.2, 3 и 4:

Fc FcoO-S/SMaKc) (1)

где FCO - приведенная к поршню сила действия пружин сцепления в начале буксования дисков;

S - текущее значение хода поршня на участке;

Знаке-значение пути поршня, если пружины сцепления займут свободное состояние.

Силу Fco с определенным допущением вычислим в зависимости от известной силы FH от усилия на педаль сцепления ноги тракториста, которая равна 8.,.12 кг. Используемым уравнение моментов относительно точки Q, фиг.1:.

Fcai FmOa-h) (2),

где I - передаточное отношение механизма Определим закон изменения сечения для прохода жидкости на участке Si, используя уравнения секундного расхода жидкости. .

Q

-V

(3)

где fi - площадь днища поршня;

V - постоянная скорость перемещения поршня на участке от начала буксования дисков до полного включения муфты сцепления,

С другой стороны с учетом истечения жидкости черезсечение f

/.i

2g

(4)

где fi - вязкость жидкости;

у- удельный вес жидкости; - АР - перепад давлений; АР Р-Р0; РО - атмосферное давление, Р0 1;

/

.rtD

- +1.

€

- /

i I

Л

фчг 3

Л 4

I

---I-----дав

&:$

Фиг. 5