Пусковое устройство для двигателей внутреннего горения Советский патент 1934 года по МПК F02N15/06 

В существующих системах пусковых устройств для двигателей внутреннего горения стартер состоит из маховичка (ротора), приводимого во вращение рукояткой. Ротор разгоняется до определенного числа оборотов и затем соединяется передачею с валом двигателя, приводя последний во вращение за счет кинетической энергии, на копленной в роторе. Передача от ротора к валу двигателя заключает в себе, обычно ряд шестерен и, как обязательный элемент, фрикционную муфту. Последняя имеет целью ограничить передаваемый двигателю крутяа1ий момент (в пределах, допустимых прочностью деталей передачи. Неизбежное проскальзывание муфты является источником потери энергии. Эта потеря тембольшая, чем больше сопротивление двигателя, дости гает 100%, если крутящий момент, необходимый для трогания. двигателя с места, достаточно велик.

Предлагаемое пусковое устройство снабжено кинематически определенной передачей, связывающей ротор стартера с валом двигателя, в которой отсутствует какое-либо фрикционное устройство, а следовательно, отсутствует потеря энергии из-за проскальзывания. В момент соединения ротора с валом двигателя передаточное число от ротора к двигателю равно нулю. Следовательно, самое

{49В)

включение происходит безъударно, и надобность в фрикционной муфте отпадает. Далее начинается непрерывное прогрессивное возрастание передаточного числа.

На чертеже фиг. 1 изображает перспективный вид пускового устройства с частичным разрезом; фиг. 2 и 3 - шарнирное прикрепление стальных лент к барабанам; фиг. 4-схему осевого перемещения шестерни, сцепляющейся и расцепляющейся с зубчатым венцом на маховике двигателя; фиг. 5 и б - вид в двух проекциях цепи, заменяющей стальную ленту; фиг. 7-конический барабан, снабженный спиральным ручьем.

Ротор 5 (фиг. 1) вращается на цапфах 6 и в подшипниках неподвижного кожуха стартера (кожух на чертеже не показан). Ротор состоит из станины, несущей на себе боковые валики ,iS с барабанами 2, 3, Г.2 и rg.

В действительности ротор выполняется в виде цилиндра, заключающего в себе механизм ротора. Цилиндр 9 может вращаться относительно станины на цапфе /О и аналогичной цапфе с другой стороны. Барабан rt составляет одно целое с цилиндром 9. Внутри цилиндра 9 расположен стакан //, могущий перемещаться вдоль оси и связанный с цилиндром шлицами. На внутренней поверхности стакана JJ имеется винтовая резьба, взаимодействующая с винтовой не самотормозящей нарезкой 12, составляющей одно целое с валиком 13, проходящим внутри полой цапфы 7 ротора 5 и полой цапфы цилиндра Р. На конце валика 13 находится шестерня 14, входящая в зацепление с зубчатым венцом на валу двигателя при выдвигании валика 13 по направлению стрелки А.

Внутри полой цапфы 6 ротора проходит валик 15, составляющий одно целое с барабаном r, храповиком 16 и шестерней 17. На продолжении валика 15 сидит фрикционная муфта сцепления 18, 19, на которой укреплена собачка 20, входящая в зацепление с храповиком /б. Означенная фрикционная муфта сцепления управляется расположенным в цилиндре 9 стаканом 11. Барабаны TI и r соединены с барабанами 2, г и 3, г гибкими стальными лентами. Концы лент прикреплены к барабанам шарнирно (фиг. 2 и 3). Внутри валика 75 и цапфы 10 происходит центральная тяга 27, несущая на себе шайбу 22. Тяга 27 соединена с поперечиной 23, охватывающей валик 24 шестерни 25. Валик 24, так же как ось рычага 26 и собачки 27, укреплены в неподвижном кожухе стартера. К этому же кожуху прикреплен конец пружины 28. На валик 24 надевается рукоятка 29, имеющая криволинейный паз 30, в который входит штифт валика 24. Рычаг 26 имеет на конце собачку 57 и вилку 32, охватывающую валик 13. Собачка 57 упирается в заплечик 55 на валике 75. На станине ротора укреплены рычаг 55 и собачка 34, входящая в зубцы цилиндра Р, Собачки 20, 27, 31 и 34 снабжены не указанными на схеме прижимающими пружинами.

На фиг. 1 пусковое устройство изображено в предпусковом состоянии. Рукоятка 29, будучи надета на валик 24, сдвигает поперечину 25 и тягу 27 по направлению стрелки Л, что заставляет собачку 34 выйти из зацепления с цилиндром 9. Вращение рукоятки по направлению стрелки С заставляет ленты перематываться с барабанов 2 к Гу на барабан TI и с барабана г на барабаны 5 и г с изменением величины намотки от до KI и от до . При этом шестерня J4 выводится из зацепления с маховичком двигателя. Ротор 5 остается неподвижным или увлекается только за счет трения, так как в этот момент он не имеет кин ематически определенной связи с валиком 75.

. Перемотка продолжается до тех пор, пока ленты не навьются до радиусов и Ra, указанных пунктиром (фиг. 1). При этом ленты примут направление, указанное на фиг. 2 и 3 сплошной линией, причем дальнейшая перемотка станет невозможной и ротор будет жестко связан с валиком 75. Дальнейшее вращение рукоятки разгоняет ротор как одно целое, накопляя в нем запас кинетической энергии. При достижении необходимого разгона прекращают вращение рукоятки, что вызывает разъединение сцепления в криволинейном пазу 30 и сдвиг рукоятки 2Р в направлении стрелки В, так как ротор, вращаясь по инерции, вращает посредством собачки 20 валик 75, а следовательно, и шестерню 25. Сдвиг рукоятки 2Р освобождает поперечину 25 и позволяет пружине 28 повернуть рычаг 26 в положение I (фиг. 4). Поворот рычага 26 выдвигает шестерню J4 в направлении стрелки А и вводит ее в зацепление с двигателем, чему способствует нарез 72.

Отсутствие осевого давления натягу 27 позволяет собачке 34, под влиянием своей пружины, войти в зацепление с цилиндром р. Так как шестерня 14 соединена теперь с неподвижным пока двигателем, то вращение цилиндра Р вызывает вывинчивание стакана 7/ по направлению стрелк 1 В. Стакан 77, действуя на конец тяги 27, заставляет последнюю сдвинуться в том же направлении и вывести муфту 18, 19 посредством шайбы 22 из сцепления с ротором. В этом положении такан 77 упрется в днище цилиндра Р и дальнейшее вращение последнего совместно с ротором станет невозможным. В результате начинается навивка лент на барабан г и сматывание с барабана TI с соответствующим изменением намотки от до R. Теперь барабан TI начинает вращаться относительно ротора в направлении, обратном вращению последнего. Вращение валика 15 отноительно неподвижного кожуха замедяется, стремясь в дальнейшем изменитья на обратное, чему препятствует соачка 27. С этого момента ротор связан

кинематически с валиком 13 прогрессивной передачей. Если обозначить элементарный угол поворота ротора da. и элементарный угол поворота валика /J db, то передаточное число стартера будет . dl, рассмотрения кинематики передачи, следует

Г2 PJ

Г.ЙР Р - радиусы навивки лент в данный момент. В начале действия устройства

, , РЗ и Р4 / 4Размеры лент и барабанов подбираются так, чтобы имело место соотношение

Z iСледовательно, в начале действия пускового устройства, передаточное число будет:

, г .

2П

Продолжающаяся перемотка лентпрогр ессивно увеличивает передаточное число, и шестерня 14, соединенная с двигателем, приходит в ускоренное вращение. Если ленты перемотались до конца (пунктир на фиг. 2 и 3), то , и передаточное число увеличивается до единицы, заставляя шестерню 14 вращаться как цеКое с ротором. В последнем случае валик 15 снова приходит во вращение, заставляя проскакивать собачку 27. Не самотормозящая нарезка 12 играет роль „бендикса и, если двигатель завелся, то шестерня 14 выходит из зацепления, двигаясь в направлении стрелки В. При этом рычаг 26 остается в положении II (фиг. 4), так как собачка 31 находится вне габаритов движения заплечика 55.

Если при пуске двигатель дал отказ, то шестерня 14 не выходит из зацепления с двигателем. При повторном пуске надвигание рукоятки 29 на валик 24 возвращает шестерню 14 в исходное положение I (фиг. 4).

Стальная лента, связывающая барабаны Гь 2, и 3, п может быть заменена пластинчатой цепью (фиг. 5 и б) или гибким тросом. В последнем случае барабаны выполняются коническими (фиг. 7) и снабжаются спиральным ручьем (улиткой).

Предмет изобретения.

1.Пусковое устройство для двигателей внутреннего горения с применением прогрессивно-диференциальной передачи движения посредством взаимно перематывающихся гибких тяг с барабанов различных диаметров, отличающееся применением ротора 5, несущего боковые валики 8, 8, с барабанами г, г, 2, 3, внутри какового ротора через несущий барабан г валик/5 пропущена центральная тяга 21 управляющего собачкой 34 храповика цилиндра 9, несущего на себе барабан г, для передвижения каковой тяги 27 одновременно с тягой 36, управляющей рычагом 26, осуществляющим осевое перемещение шестерни 14 для сцепления или расцепления ее с зубчатым венцом на маховике двигателя, служит поперечина 23, смещаемая поворотом рукоятки 29 с криволинейным пазом 30 для штифта валика 24.

2.При пусковом устройстве по п. 1 применение фрикционной муфты сцепления 18, 19, управляемой расположенным в цилиндре 9 стаканом 11, снабженным внутренней резьбой, взаимодействующей с винтовой не самотормозящей нарезкой 14 валика 13.