Предлагаемое пусковое приспособление к двигателям внутреннего горения предназначается, главным образом, для двигателей на летательных аппаратах и снабжено дифференциальной и фрикционной передачей к сцепной, перемещающейся по оси части. Двигатель пускается в ход при вращении махового колеса, обладающего большой инерцией с достаточно большой скоростью.
Пусковое приспособление может приводиться в движение от руки или при помощи особого мотора. Приводной орган сцепляется с пускаемой в ход частью двигателя лишь после того, как маховое колесо приобретает сравнительно большую скорость вращения. Между ручным пусковым приспособлением и мотором включена передача, уменьшающая скорость пускового органа. Маховое колесо соединено с этой передачей, и при применении ручного пускового приспособления приводится ею во вращение с большой скоростью.
На приложенных чертежах изображены формы осуществления предлагаемого приспособления, при чем фиг. 1 изображает вертикальный разрез пускового приспособления, приводимого в движение рукою или при помощи мотора, фиг. 2 - разрез детали на конце приводного вала, фиг - 3 - разрез приспособления, сделанный под прямым углом к изображенному на фиг. 1 разрезу, фиг. 4 - боковой вид, с правого конца изображенного на фиг. 1 приспособления со снятым мотором, фиг. 5 - разрез несколько видоизмененного приспособления, в котором приспособление, обладающее большей инерцией, непосредственно соединено с мотором, фиг. 6 - разрез видоизменения, с автоматически действующими механизмами для регулирования сцепления между приводным органом и пускаемой в ход частью двигателя, фиг. 7 - боковой вид, частью в разрезе, изображенного на фиг. 6 приспособления, и фиг. 8 - разрез детали по линии 3-3 на фиг. 6.
От′емная коробка 1 пускового приспособления прикреплена к картеру 1а пускаемого в ход двигателя и снабжена буксой 2, в которой установлен вращающийся цилиндр 3, с установленной в нем концентрической втулкой 4 таким образом, что между последней и цилиндром 3 остается свободное кольцевое пространство. В последнем расположено фрикционное сцепление 5, состоящее из двух систем дисков, одни из которых заклинены на цилиндре 3, а другие - на втулке 4. Диски прижимаются друг к другу пружинами 6, при посредстве гайки 7. Внутри втулки 4 помещается вал 8 с винтовой нарезкой 9, сцепленной с внутренней нарезкой на втулке 4. На конце приводного вала 8 находится сцепная шестерня 11, сцепляющаяся при продольном перемещении вала с частью 12, укрепленной на коленчатом валу пускаемого в ход двигателя.
При вращении цилиндра 3, его вращение передается при посредстве фрикционного сцепления 5 на втулку 4, и вал 8 передвигается так что сцепная шестерня 11 заходит в часть 12. Вращение передается от втулки 4 через винтовую нарезку 9 и 10 на вал 8 и, при помощи сцепной шестерни, на коленчатый вал двигателя. Когда пускаемый в ход двигатель начинает вращаться самостоятельно, то вал 8 вращается быстрее окружающей его втулки и передвигается при этом вправо до изображенного на фиг. 1 конечного положения, при котором гайка 13 упирается в фланец 14 главной зубчатки 15. В изображенном на фиг. 1 приспособлении применена планетарная передача, передающая движение с измененною в отношении 23:1 скоростью.
При вращении вала ручного привода вращается и вал 19, благодаря чему, при посредстве планетарной передачи вращение передается зубчатому колесу 15 и шестерне 11, включающей двигатель для пуска его в ход. Для моторного пуска в ход к крышке 20 коробки 1 прикреплен электромотор 38, на вал якоря которого насажено коническое зубчатое колесо 40, сцепляющееся с главным зубчатым колесом 16 планетарной передачи, при посредстве которой осуществляется пуск в ход двигателя.
Согласно фиг. 3, 4 и 7, главная коробка 1 имеет сбоку отверстие, закрываемое крышкою 42, с дополнительной коробкой 41, снабженной шариковыми подшипниками 44 и 45, в которых вращается короткий вал 46, с заклиненным на нем маховиком 47.
На один конец вала 46 насажено коническое зубчатое колесо 48, сцепляющееся с главным колесом 16 передачи, в виде конического зубчатого колеса, так что при движении передачи маховик 47 (фиг. 1 и 3) вращается с большой скоростью, соответствующей числу оборотов мотора. По отношению к ручному приводу передаточное число равно 1:100.
При пуске от руки или при помощи мотора, передача вместе с маховым колесом приводятся в движение. Когда маховое колесо достигает определенной скорости, приводной орган передвигается и сцепляется с пускаемой в ход частью машины; при чем накопленная в маховом колесе энергия передается на пускаемый в ход двигатель, благодаря чему последний приходит во вращение. При этом мотор может быть выключен или же может остаться включенным, чтобы продолжать пуск и после отдачи маховым колесом всей ранее накопленной в нем энергии.
Чтобы пуск в ход осуществить при перемещении приводного органа 11, гайка 13 (фиг. 2), навинченная на внутренний конец приводного вала 8, снабжена фланцем 49, имеющим центральное отверстие с внутренней нарезкой для закрепления в гайке 13 снабженного нарезкой конца 50 шпинделя 51, при помощи которого весь привод удерживается в расцепленном состоянии с пускаемым в ход двигателем. Благодаря способу скрепления шпинделя 51 с гайкой 13 он может свободно вращаться. Шпиндель 51 проходит через вал 19 передачи и через коробку 33, пересекая ее в поперечном направлении, и выходит через отверстие в стенке этой коробки. Выступающий из коробки конец стержня снабжен кнопкою, в которую упирается пружина, возвращающая весь привод в первоначальное положение.
При желании приспособить все устройство исключительно для пуска от руки, снимают мотор 38, отвинтив для этого винты 39, и закрывают отверстие в стенке коробки 1 крышкою 54 (фиг. А).
Если же мотор соединен с пусковым приспособлением и желают пустить двигатель в ход при помощи мотора, то возбуждают его и приводят якорь вала и маховое колесо в быстрое вращение. Когда маховое колесо достигает определенной скорости, прерывают цепь мотора и нажимают на шпиндель 51. При этом вал 8 передвигается и как только сцепная шестерня 11 сцепляется с соответствующей частью 12 коленчатого вала двигателя, кнопку шпинделя отпускают, так как винтовая нарезка на приводном валу служит для того, чтобы выдвигать обратно этот вал и вместе с ним шестерню 11 и производить автоматическое расцепление. Если, против ожидания, двигатель не начинает вращаться самостоятельно до остановки махового колеса, то шестерня 11 автоматически отодвигается, так как пружина 53 оттягивает стержень 51; этим все приспособление приводится в такое состояние, при котором может быть произведен вторичный пуск в ход двигателя.
В изображенной на фиг. 5 форме осуществления предлагаемого приспособления маховое колесо 55 соединено непосредственно с пусковым мотором тем, что вал якоря выходит за пределы коробки, и фланец махового колеса 55 снабжен втулкою 56, заклиненной на валу мотора. Маховое колесо имеет вырез такой величины, что оно охватывает часть кожуха мотора. В остальном это приспособление действует так же, как вышеописанные.
В изображенной на фиг. 6, 7 и 8 форме осуществления предлагаемого изобретения существенная часть планетарной передачи устроена так же, как выше описано применительно к первой форме осуществления. Разница заключается лишь в том, что тут вал 19 передачи полый, и правый конец его заходит в шариковый подшипник, установленный в крышке 20. Левый конец вала 19 заклинен во втулке приводимого в движение главного зубчатого колеса 15. Правый конец винтового вала 8 снабжен стержнем 57, частично охватываемым коробкою 58 на крышке 20; в этой коробке находится обмотка 59 электромагнита, при возбуждении которого передвигается дополнительная часть вала, действующая как ныряло. Ток в обмотке электромагнита стремится удержать приводную часть 11 в расцепленном положении с частью 12 коленчатого вала, пускаемого в ход двигателя. Это продолжается до определенного момента, регулируемого инерцией махового колеса или т.п. Второй электромагнит действует также на стержень 57 вала и препятствует его вращению, а вместе с тем и вращению винтового вала 8.
Это приспособление действует следующим образом: батарея 61 одним полюсом заземлена, а другим - при помощи провода 63, - присоединена к выключателю 62, от которого один провод 64 ведет к мотору 38, а другой провод 67 - к электромагниту 60. От мотора 38 отходит провод 65 к обмотке электромагнита 59, другой конец которой также заземлен. Таким образом обмотка главного электромагнита соединена последовательно с мотором и батареей. Обмотка электромагнита 60 также заземлена. Отсюда вытекает, что при замыкании цепи посредством выключателя 62, обмотка второго электромагнита 60 образует замкнутую цепь с батареей и находится под почти постоянным напряжением этой батареи, между тем как ток в обмотке первого электромагнита 59 - испытывает изменения в зависимости от колебаний в цепи.
Обмотка второго электромагнита 60 может скользить по сердечнику 69, привинченному к фланцу 70 выступающей части 58 неподвижной крышки 20. При возбуждении электромагнита 60, обмотка его вместе с коробкой 71, в которой она помещается, перемещается в продольном направлении влево, надвигаясь при этом на сердечник 69. С левой стороны этой коробки обмотки 60 находится фрикционный диск 72 с центральным отверстием, через которое проходит стержень 57. Между этим фрикционным диском и другим таким же диском 73 зажимается третий фрикционный диск 74, снабженный центральным отверстием и соединенный со стержнем 57 вала при помощи шпонок таким образом, что он принудительно вращается вместе с валом. Прилегающий к фланцу 70 фрикционный диск 73 имеет круглое центральное отверстие, в котором стержень 57 свободно вращается. При возбуждении электромагнита 60 фрикционные диски 72, 73, 74 прижимаются друг к другу, вследствие чего винтовой вал 8 теряет возможность вращаться.
При замыкании тока выключателем 62, мотор и оба электромагнита 60 и 59 возбуждаются. При этом винтовой вал, благодаря передаче, стремится придвинуться вместе с сцепной шестерней 11 к коленчатому валу 12 двигателя, но задерживается, так как обмотка электромагнита 59 действует на стержень 57 вала и стремится его удержать. При этом, несмотря на возбуждение обмотки второго электромагнита 60, винтовой вал вращается. Это зависит от того, что сила второго электромагнита меньше силы главного электромагнита 59; при этом фрикционный диск 74 скользит между обоими другими дисками 72 и 73. В качестве пускового мотора предпочтительно применять двигатель с последовательным возбуждением, скорость вращения которого весьма быстро доходит до нормальной. Благодаря этому ускорению мотора создается обратная электродвижущая сила, действующая против напряжения батареи и этим уменьшающая силу тока, протекающего по якорю мотора и по соединенной с ним последовательно обмотке электромагнита 59. С увеличением скорости вращения мотора происходит, таким образом, уменьшение силы электромагнита 59, и когда маховик и мотор достигают определенной скорости, электромагнит 59 уже не в состоянии преодолеть действие второго электромагнита 60, который обладает достаточной силой для того, чтобы зажать фрикционный диск 74, тормозя этим вращение винтового вала 8. Вследствие этого торможения винтовой вал 8 автоматически постепенно передвигается, отчего шестерня 11 сцепляется с концом коленчатого вала, и двигатель пускается в ход инерцией маховика.
Сила обоих электромагнитов так рассчитана, и электромагниты так зависят друг от друга, что первоначально большая сила главного электромагнита 59 уменьшается до определенной незначительной величины, и второй электромагнит 60 начинает действовать в определенный момент, совпадающий в предлагаемой форме осуществления пускового приспособления с определенной скоростью вала якоря мотора или обладающего большой инерцией приспособления. Обмотка главного электромагнита 59 включена в цепь электромотора, в то время как обмотка второго электромагнита 60 находится под постоянным напряжением.
Если по какой-либо причине в двигателе вспышка не происходит, и двигатель поэтому не начинает вращаться самостоятельно, или если двигатель случайно снова останавливается, когда сцепная шестерня еще сцеплена с концом коленчатого вала, то шестерня сразу же расцепляется при замыкании тока выключателем 62 для вторичного пуска. Это об′ясняется тем, что при этом возбуждается главный электромагнит 59, что вызывает перемещение стержня 57 направо, вследствие чего шестерня 11 и винтовой вал передвигаются в ту же сторону.
1. Пусковое приспособление для двигателей внутреннего горения, снабженных дифференциальной и фрикционной передачей к сцепной, перемещающейся по оси части, характеризующееся применением маховика 47 (фиг. 1-4) или 55 (фиг. 5), который в первом случае насажен на оси 46, приводимой во вращение зубчатой передачей 16, 48, и во втором случае насажен на оси электромотора 38 (фиг. 5), при чем перемещение сцепной шестерни 11 производится шпинделем 51, отодвигаемым в первоначальное положение пружиной 53.
2. Видоизменение охарактеризованного в п. 1 приспособления, отличающееся применением вместо шпинделя 51 стержня 57, составляющего продолжение валика 8 и снабженного продольными пазами на своем наружном конце, в которые входят выступы средней пластины 74 фрикциона, приводимого в действие катушкой 60, включенной в цепь батареи параллельно двигателю, каковой стержень 57 окружен, кроме того, катушкой 59, включенной последовательно с двигателем 38 (фиг. 6-8).
