Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:патенты / Сборник патентов_1716
.pdf
=== НАЧАЛО ФАЙЛА: patent_201061.txt ===
ССЫЛКА: https://translationportal.epo.org/emtp/translate/?ACTION=description-retrieval&COUNTRY=GB&ENGINE=
google&FORMAT=docdb&KIND=A&LOCALE=sq_AL&NUMBER=201061&SRCLANG=EN&OPS=ops.epo.org/3.2&T
RGLANG=ru
========================================
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ GB201061A
[]
Усовершенствования в трубных муфтах. Я, Генри Филлип Крафт, гражданин Соединенных Штатов Америки,
проживающий по адресу: Годвин-авеню, дом 219, Риджвуд, округ Берген, штат Нью-Джерси, США, президент,
настоящим заявляю о характере данного изобретения и о способе его осуществления, которые будут
подробно описаны и установлены в данном документе. Данное изобретение относится к трубным
соединениям, включающим секцию, снабженную седлом, и вторую секцию, имеющую головку,
предназначенную для контакта с указанным седлом, причем одна из этих секций снабжена поворотным
кулачковым рычагом, предназначенным для зацепления с выступом на другой секции с целью прижимания
двух секций друг к другу, когда рычаг находится в подходящем положении. Более конкретно, оно относится к
трубным соединениям, используемым при вулканизации некоторых типов каркасов шин, в которых
предусмотрены средства для соединения коротких отрезков трубы с целью получения непрерывной трубы
для транспортировки вулканизирующих жидкостей. В подобных устройствах крайне желательно
предусмотреть соединительное устройство, которое будет очень легко использовать для соединения и
разъединения таких труб и которое обеспечит герметичное соединение в соединенном положении.
Ввиду ограниченности пространства желательно, чтобы соединительное устройство было как можно более
компактным. Трубная муфта такого типа описана в моем британском патенте № 163053 от 10 мая 1920 года.
Настоящее изобретение представляет собой усовершенствование указанного патента, поскольку в нем
предусмотрены средства для компенсации износа соединяемых деталей, износ которых в конечном итоге
приводит к несовершенству герметичного соединения. Соответственно, важной целью настоящего
изобретения является создание соединительного устройства, в котором абсолютно герметичное соединение
соединяемых деталей может поддерживаться на протяжении всего срока службы соединения. Согласно
данному изобретению, я предлагаю муфту описанного типа, характеризующуюся тем, что износ зацепляющих
поверхностей кулачкового рычага и зацепляющего упора компенсируется за счет продольной регулировки
элемента упора на его несущей части. На чертеже, где изображено соединение, воплощающее настоящее
изобретение: — Рисунок 1 представляет собой вид соединения сбоку.
Рис. 2 представляет собой вертикальный разрез, выполненный под прямым углом к рис. 1. На рис. 3 показано
расположение муфты под прямым углом к рис. 1. На рис. 4 показан вид сбоку одного из участков трубы. На
фиг. 5 и 6, фиг. 7 и 8, а также фиг. 9 и 10 представлены, соответственно, боковые проекции и планы
детальных частей изобретения. Обращаясь к чертежам, обозначим А один отрезок трубы, который
необходимо соединить с другим отрезком трубы В. Труба А четко показана на рис. 1, 2 и 3, а труба В также
показана на этих рисунках, но более наглядно на рис. 4, где она изображена в отсоединенном виде. Эти трубы
надлежащим образом соединены с паропроводом и формами способом, который не требует описания. К
трубе А подсоединяется основное соединительное устройство С путем привинчивания соединительного
устройства к концу трубы, как это лучше всего показано на рисунке 2 (-D). Труба B снабжена головкой E,
которая включает в себя в основном воротник F, контргайку G и втулку H, снабженную конической посадочной
поверхностью h, функции которой будут более подробно изложены ниже.
Эта коническая посадочная поверхность предназначена для входа в коническое углубление или седло I на
внутренней стороне муфты C. Предпочтительно, муфта C снабжена цилиндрическим углублением K, в
которое плотно входит воротник F трубы B, направляя таким образом коническую поверхность h в седло I, как
лучше всего показано на рис. 2. Следует, однако, понимать, что кольцо F и контргайка G могут быть снабжены
поверхностями для зацепления с гаечным ключом, что позволяет при необходимости обеспечить более
надежное зацепление между указанными деталями без ущерба для направляющей функции кольца.
Предусмотрены средства для вдавливания конической посадочной поверхности h в ее седло под
значительным давлением. Для достижения этой цели в соответствии с настоящим изобретением я
предусматриваю, что соединительная муфта С имеет два плеча L и M соответственно, которые разнесены
таким образом, чтобы труба B могла проходить между ними. Эти рычаги включают в себя реактивные
элементы, предназначенные для восприятия тяги рычага или кулачкового механизма N, короткий конец 0
которого упирается в головку E и прижимает последнюю вверх, соединяя детали между собой.
Короткий конец 0 рычага N выполнен с кулачковой поверхностью P, благодаря чему можно приложить еще
большую силу к головке E. Точкой опоры рычага 1 предпочтительно является штифт Q, который входит в
зацепление с рычагами Land M, как лучше всего показано на рис. 3. Рычаг X имеет прорезь, образующую два
плеча. В этом случае поворотный штифт -Q будет выполнен из двух частей, чтобы избежать помех со стороны
трубы, как это лучше всего показано на рис. 1. Для облегчения введения трубы 73 в муфту я предпочитаю
сделать рычаг N съемным из муфты, и для этой цели рычаги L и Mare, выполненные в виде крюков, открыты с
одной стороны и снабжены опорными поверхностями T, на которых предназначены опираться и вращаться
шарниры Q. Благодаря такой конструкции рычаг N может быть полностью удален, в результате чего муфта
остается свободно открытой для приема трубы B и обеспечивается удобство установки головки E на место
внутри муфты. После этого рычаг N устанавливается на место и нажимается вниз, тем самым вдавливая
трубу B вверх для герметичного соединения с трубой A за счет зацепления с нижней стороной головки E. На
практике было обнаружено, что после значительного использования соединительного устройства поверхность
зацепляющего кулачка P и поверхность, образующая нижнюю сторону воротника F головки E, подвергаются
износу, что приводит к неплотному уплотнению между коническим седлом и трубой.
I и коническая поверхность h головки E. Для устранения этого недостатка я делаю головку F регулируемой на
трубе B, так что износ деталей может быть компенсирован правильной регулировкой. Благодаря этой
регулировке поверхность кулачка P и нижняя сторона втулки F всегда могут соприкасаться и
взаимодействовать, заставляя конические посадочные поверхности входить в зацепление. Для обеспечения
этой компенсации головка E включает в себя части F, G и H. Втулка H навинчивается на трубу B и, таким
образом, является ее продолжением. Кольцо F навинчено на внешней стороне втулки H и предназначено для
фиксации в любом заданном положении с помощью рифленой контргайки G, которая также навинчена на
указанное кольцо. Из приведенного выше описания видно, что по мере износа поверхности кулачка P и
нижней стороны воротника F, указанный воротник F может быть отрегулирован вниз и удерживаться в
отрегулированном положении контргайкой G, обеспечивая тем самым приложение достаточного давления
рычагом N к головке E для описанной цели. — Изобретение представляет собой очень простое и удобное
соединительное устройство, которое особенно применимо для вулканизационных прессов указанного типа и с
помощью которого операции соединения могут быть выполнены очень быстро и удобно без потери времени и
с уверенностью в обеспечении герметичных соединений.
Хотя я показал и описал один из вариантов изобретения, следует понимать, что я не хочу ограничиваться им,
поскольку в него можно внести различные изменения, не выходящие за рамки сущности изобретения. Мне
известно, что в муфтах для труб и подобных изделий, содержащих угловые элементы, соединенные с
рычагом, шарнирно закрепленным на одном элементе муфты и предназначенным для зацепления с
подшипниковыми штифтами на другом элементе муфты, было предложено регулировать указанные
подшипниковые штифты в продольном направлении несущего элемента с целью компенсации износа.
Теперь, подробно описав и определив природу указанного изобретения и способ его осуществления, мы
пришли к выводу, что оно действительно существует.
=== НАЧАЛО ФАЙЛА: patent_201062.txt ===
ССЫЛКА: https://translationportal.epo.org/emtp/translate/?ACTION=description-retrieval&COUNTRY=GB&ENGINE=
google&FORMAT=docdb&KIND=A&LOCALE=sq_AL&NUMBER=201062&SRCLANG=EN&OPS=ops.epo.org/3.2&T
RGLANG=ru
========================================
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ GB201062A
[]
Усовершенствования в области автотранспортных средств и связанные с ними вопросы. Я, Олден Эмерсон
Осборн, гражданин Соединенных Штатов Америки, проживающий по адресу: Валентайн-авеню, 2058,
Нью-Йорк. Нью-Йорк, Соединенные Штаты Америки, настоящим заявляет о характере данного изобретения и
о способе его осуществления, которые будут подробно описаны и установлены в следующем заявлении: —
Данное изобретение относится, в частности, к транспортному средству, в котором рулевое колесо или колеса
имеют приводное соединение с двигателем транспортного средства при повороте на различные углы во
время управления транспортным средством. Согласно настоящему изобретению, транспортное средство
имеет тяговое колесо, способное вращаться вокруг опоры, которая шарнирно закреплена на оси, проходящей
с каждой стороны указанной опоры, и имеет на ней вал передачи мощности, вращающийся посредством
зубчатой передачи. Изобретение может дополнительно включать в себя приводной двигатель,
расположенный практически над тяговым колесом и предназначенный для соединения с валом.
Для того чтобы настоящее изобретение было ясно понято и легко осуществимо, оно будет описано со ссылкой
на прилагаемые чертежи, иллюстрирующие предпочтительный вариант его осуществления, на котором: —
Рисунок 1 представляет собой боковой вид транспортного средства, воплощающего мое изобретение; и
Рисунок 2 представляет собой передний вид рисунка 1, выполненный по линии передней оси, частично в
разрезе. Аналогичные цифры обозначают схожие детали в обоих изображениях. На изображении на рис. 1
показан кузов 10, предназначенный для перевозки пассажиров, хотя транспортное средство такого типа,
очевидно, особенно подходит для использования с кузовом, предназначенным для легких грузоперевозок. На
рисунке кузов показан установленным на рессорах 11 спереди и рессорах 12 сзади, которые, в свою очередь,
опираются на переднюю ось 13 и заднюю ось, которая, однако, не показана и может представлять собой в
транспортном средстве такой конструкции просто прямую трубу или стержень с задним опорным колесом 15
на каждом конце. На рисунке показано, что две оси соединены подходящей нижней рамой 20, однако вполне
практично обойтись без такой рамы и использовать раму кузова для той же цели или модифицировать ее по
своему усмотрению.
Переднее колесо 14 сконструировано таким образом, что оно может колебаться на передней оси 13 для
управления транспортным средством, а тяга 16 соединена с рычагом 18 на опоре колеса и с рычагом 17 на
рулевом валу 22, так что движение вала (на верхнем конце которого имеется соответствующая рулевая
рукоятка 21) передается на колесо для его колебания при управлении. Рулевой вал 22 имеет подшипник 24,
установленный на нижней раме, а другой подшипник 23 установлен на кузове автомобиля 10. Для
обеспечения относительного перемещения рамы и кузова эти подшипники, включая подшипник между
рычагом 17 и штоком 16, могут быть выполнены с шаровыми или сферическими поверхностями.
Вертикальное перемещение кузова может быть обеспечено за счет телескопического или скользящего
положения вала 22, а также его вращения в одном из этих подшипников 23 или 24. Вал 22 может быть
немного длиннее, чем показано на рисунке в подшипнике, в котором он скользит, чтобы обеспечить зазор
между деталями для обеспечения движения.
Разумеется, использование данного типа рулевого механизма с другими частями моего изобретения,
показанными на чертеже, не является абсолютно необходимым, хотя он обладает определенными
преимуществами для легкого транспортного средства, подобного показанному. Остальные части
транспортного средства могут иметь любую желаемую конструкцию, а приводной двигатель 25, показанный
как электрический, может быть любого другого типа и может быть расположен с вертикальным
расположением главного вала, как показано на рисунке, или с любым другим расположением главного вала и
соединен с подходящим вертикальным валом с помощью редуктора. Теперь я подробно опишу механизм
привода рулевого колеса, для чего следует обратиться к рис. 2. На фиг. 27 показана шарнирная опора колеса
14, которая колеблется на оси 13 вокруг штифтов 32 при повороте транспортного средства. На этом рисунке
опора колеса 27 изображена с рычагом 18 над осью 13, тогда как на рис. 1 этот рычаг расположен под осью.
Это различие в конструкции показано для того, чтобы продемонстрировать, что рулевое управление может
быть подключено к опоре 27 в любой желаемой точке или с любой стороны колеса.
Опора 27 также несет корпус редуктора 29, в котором находится коническая шестерня 28, прикрепленная к
колесу 14, и коническая шестерня 26, прикрепленная к валу 33, который, в свою очередь, установлен в
соответствующих подшипниках в корпусе. На этом валу также установлен карданный шарнир 40, который 30 К
вертикальному валу двигателя 36 прикреплен промежуточный вал 39, содержащий скользящее соединение
31, позволяющее осуществлять вертикальное перемещение корпуса. Точная конструкция этих карданных
шарниров и скользящего соединения не имеет значения для моего изобретения, поскольку могут
использоваться различные формы, и даже один из карданных шарниров может использоваться в качестве
скользящего соединения, так как существует несколько типов соединений, подходящих для таких
комбинированных применений. Двигатель 25 показан установленным на раме 38, которая проходит над
колесом 14 и крепится к раме корпуса 10 с каждой стороны. Однако элемент 38 может крепиться к оси 13 или
раме 20, хотя в этом случае двигатель не будет иметь преимущества в виде поддержки со стороны рессор
кузова.
Очевидно, что между валом двигателя и карданным шарниром 30, или в любой другой точке трансмиссионной
системы, могут быть установлены соответствующие зубчатые муфты или другие устройства для передачи
мощности или регулирования скорости, чтобы скорость транспортного средства можно было регулировать
независимо от скорости двигателя. Подобные решения были бы желательны при использовании обычных
типов двигателей внутреннего сгорания. Подробно описав и определив природу моего изобретения и способ
его осуществления, я заявляю, что то, что я...
=== НАЧАЛО ФАЙЛА: patent_201063.txt ===
ССЫЛКА: https://translationportal.epo.org/emtp/translate/?ACTION=description-retrieval&COUNTRY=GB&ENGINE=
google&FORMAT=docdb&KIND=A&LOCALE=sq_AL&NUMBER=201063&SRCLANG=EN&OPS=ops.epo.org/3.2&T
RGLANG=ru
========================================
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ GB201063A
[]
Усовершенствования в механизмах электромагнитной передачи. Сообщение от Чарльза Эдварда Штаты
Америки, по адресу: Дартмур Роуд, 2580, Кливленд, Огайо, Соединенные Штаты Америки. (Лондон), член
дипломированного института патентных поверенных, подданный короля Великобритании, из фирмы White,
Langner, Stevens & Parry, дипломированные патентные поверенные, Jessel Chambers, 88 90, Chancery Lane.
Сущность данного изобретения и способ его осуществления будут подробно описаны и определены в
следующем заявлении: Данное изобретение относится к устройству, в котором мощность передается от
одного вращающегося вала к другому, и в котором передаточное отношение двух валов регулируется
электромагнитным способом. Данное изобретение особенно хорошо подходит для использования в качестве
трансмиссионного механизма в автомобиле. Основная цель изобретения — создание конструкции, которая
была бы эффективной, простой и компактной, способной обеспечивать высокий крутящий момент на низких
оборотах и высокую скорость, когда низкого крутящего момента достаточно.
Механизм включает в себя два электромагнитных блока: один приводится в движение непосредственно валом
двигателя, а другой соединен с валом двигателя и валом гребного винта посредством планетарной передачи.
Изменение скорости осуществляется электромагнитным способом с помощью соответствующего
контроллера. Согласно настоящему изобретению, предлагается электромагнитный механизм передачи для
транспортных средств, в котором якорь с ведущим элементом соединен со вторым якорем посредством
зубчатой передачи, которая обеспечивает приводное соединение обоих якорей с ведомым элементом, и в
котором для обоих якорей предусмотрены последовательные и параллельные обмотки возбуждения, а также
предусмотрено средство управления, позволяющее каждому якорю одновременно возбуждать поле для обоих
якорей. Данный механизм устраняет необходимость в маховике, трансмиссионном механизме, стартере и
генераторе, и объединяет в одном блоке все необходимые механизмы между двигателем и карданным валом
автомобиля. Также отпадает необходимость в отдельном реверсивном механизме, поскольку его работа
осуществляется простым нажатием тормоза на планетарную или планетарную передачу.
Конкретные особенности изобретения станут очевидны из приведенного ниже подробного описания
предпочтительного варианта его осуществления, показанного на чертежах. На чертежах фиг. 1 представляет
собой боковой вид, частично в разрезе, нашей машины; фиг. 2 и 3 — поперечные сечения по
соответствующим пронумерованным линиям на фиг.
1
На рис. 4 показана диаграмма, иллюстрирующая взаимные передаточные отношения различных элементов
трансмиссионного механизма; на рис. 5 показана схема, иллюстрирующая относительное вращение
различных частей механизма; на рис. 6 показана схема контроллера, который может быть использован, а
также различных электрических цепей, управляемых им; на рис. 7–11 показаны схемы конкретных цепей,
используемых для различных операций, при этом рис. 7 соответствует положению вращения, рис. 8 —
тормозу, рис. 9 — первому рабочему положению, рис. 10 — второму и третьему рабочим положениям, а рис.
11 — четвертому и пятому рабочим положениям. Обращаясь сначала к рис. 1, 2 и 3, 10 обозначает главный
вал механизма, непосредственно соединенный с коленчатым валом двигателя. На рисунке показано, что к
концу этого вала жестко прикреплена головка 11, которая может быть прикручена болтами к муфте на
коленчатом валу (не показана). 12 обозначает ведущий вал механизма, который предназначен для
соединения через обычные карданные шарниры с дифференциалом автомобиля. 20 обозначает основной
электромагнитный блок, который установлен на валу 10 и жестко соединен с ним.
Этот основной блок имеет форму якоря, поле которого может также являться полем для вторичного блока.
Этот вспомогательный узел имеет якорь 25, расположенный вдоль элемента 20 и установленный на втулке
27, окружающей вал 10 и соосной с ним. Как показано на рисунке, конструкция поля для двух элементов якоря
состоит из противоположных полюсов 30, несущих соответствующие обмотки и установленных на внутренних
сторонах неподвижной кольцеобразной рамы, предпочтительно состоящей из двух обращенных друг к другу
чашеобразных частей 35 и 36. Эта рама надлежащим образом поддерживается средствами (не показаны) на
шасси автомобиля. Рама 35, 36 со стороны двигателя имеет неподвижную чашеобразную крышку 37, которая
образует подшипник 38 для вала 10, при этом роликовый подшипник расположен вокруг ступицы головки 11.
На противоположном конце рамы 35 находится чашеобразная крышка 38, на которой расположен подшипник
для втулки 27; для этой цели показан шарикоподшипник 39. Втулка 27 и вторичный элемент 25 также имеют
подшипник 33 на валу 10: На фиг. 1 на полюсных наконечниках 30 показана основная обмотка 41 и
шунтирующая обмотка 40, и предпочтительно располагать полюса, расположенные друг напротив друга, как
северный и южный полюса соответственно, при этом железная часть каждого элемента якоря служит для
передачи силовых линий к другому элементу. 43 и 44 обозначают проводники якоря первичного и вторичного
блоков соответственно.
Эти проводники заканчиваются коммутаторными шинами 45 и 46, которые установлены на соответствующих
кольцеобразных элементах 47 и 48, закрепленных соответственно на ступице якоря 20 и втулке 27. Щетки
коммутатора (не показаны на рисунке) могут удерживаться элементами, выступающими через отверстия в
торцевых крышках 37 и 38. Эти отверстия также служат для вентиляции машины. Каждая арматура
изображена в виде железного элемента, имеющего ступицу с соответствующей радиальной перемычкой и
различные ламинированные диски 28, закрепленные на перемычках соответствующими винтовыми болтами
29. Опоры могут быть легко изготовлены из ламинированных листов, скрепленных заклепками и
прикрепленных к раме винтами 49, как показано на рис. 1. Расположение обмоток возбуждения таким
образом, чтобы одна и та же структура поля действовала для обоих якорей без каких-либо промежуточных
элементов для передачи магнитного потока, уменьшает вес и повышает компактность, а также увеличивает
КПД за счет уменьшения количества воздушных зазоров, которые в противном случае присутствовали бы.
Далее будет описана планетарная передача, соединяющая вал гребного винта с валом двигателя и
вторичной втулкой.
Вал гребного винта 12 имеет чашеобразную головку 50, на которой расположена внутренняя шестерня 5]. К
главному валу 10 жестко закреплена солнечная шестерня 53, расположенная в той же плоскости, что и
внутренняя шестерня 51. Между солнечной и внутренней шестернями находятся планетарные шестерни 54,
зацепляющиеся как с солнечной, так и с внутренней шестернями. Планеты 54 жестко закреплены на коротких
валах 55, вращающихся на элементе 56, свободно установленном на валу 10: Жестким элементом, помимо
этого дискообразного элемента 56, является чашеобразный элемент 57, в котором другой конец валов 55
имеет подшипник. Между этим подшипником и подшипником в элементе 56 на этих валах плотно установлены
планетарные шестерни 60 того же размера, что и шестерни 54, и зацепляются с направляющими роликами 61,
которые, в свою очередь, зацепляются с рукав 27. Натяжные ролики установлены на валах 65, которые могут
быть установлены в элементах 56 и 57. Удлинитель 27a жестко прикреплен болтами к втулке 27b, которая
плотно прилегает к втулке 27. Втулка 27b предпочтительно имеет резьбу на втулке 27 и служит для зажима
одного из обойм подшипника 39; она также удерживает наружную обойму подшипника 67, другая часть
которой зажимается на валу 10 гайкой 68.
Вместе с упомянутыми планетарными носителями 56 и 57 жестко закреплен третий элемент 70, который
вместе с элементом 57 образует полный корпус для планетарного редуктора. 71 обозначает соответствующий
подшипник между элементом 70 и ступицей головки гребного вала 50. Между элементом 57 и удлинителем
втулки 27а также предусмотрен подшипник 75. Как видно, описанная конструкция обеспечивает планетарную
передачу между главным валом 10, гребным валом 12 и вторичным электромагнитным блоком 25,
предназначенным для создания Если вал неподвижен, то гребной вал будет вращаться в том же
направлении, что и главный вал, и с большей скоростью за счет планетарной реакции; если гребной вал
неподвижен, то вторичный вал за счет планетарной реакции будет вращаться в противоположном
направлении главному валу и с большей скоростью; если планетарная клетка удерживается таким образом,
что оси планет не могут перемещаться, шестерни действуют как зубчатая передача и вращают как гребной
вал, так и вторичный вал в противоположном направлении валу двигателя, при этом гребной вал вращается
медленнее, а вторичный вал — быстрее, чем вал двигателя.
Различные степени перемещения могут передаваться на гребной вал электромагнитным путем, вызывая
отставание вторичного вала от движения, которое обычно обеспечивается планетарной передачей. Для
движения автомобиля задним ходом к планетарной передаче прикладывается тормоз, который, удерживая
корпус неподвижно, заставляет планеты 54 действовать просто как промежуточные колеса между солнечной
шестерней 53 внутренней шестерни 51, тем самым обеспечивая вращение гребного вала в направлении,
противоположном вращению вала 10. Проскальзывание тормоза позволит винту совершать составное
движение, частично за счет передачи на промежуточном зубчатом колесе, а частично за счет планетарной
передачи. Корпус 57 охватывается тормозной лентой 80 и рабочим рычагом 81, к концам которого
прикреплены концы ленты, и который шарнирно соединен в точке 82 с выступом 83 на корпусе 84, который
окружает описанный вращающийся планетарный механизм и жестко закреплен на основной раме 35. 85
обозначает торцевую крышку корпуса 84, и эта торцевая крышка несет подшипник 86 для гребного вала.
В данной машине каждый электромагнитный элемент (состоящий, соответственно, из якоря 20 с полем и
якоря 25 с полем) в то время является генератором, а в другое время — двигателем. Ток, генерируемый
любой из машин, может быть использован другой для создания крутящего момента или увеличения скорости
ведомого элемента, при этом избыточный ток поступает в аккумуляторную батарею. При вращении стартера
ток от батареи может приводить в действие оба блока как двигатели, а в определенных режимах работы оба
блока могут выступать в качестве генераторов, один из которых заряжает батарею. В процессе работы
гребной вал получает мощность от главного вала 10, частично механически через редуктор, а частично
электромагнитно, либо за счет первичного наддува, обеспечивающего работу двигателя при необходимости
высокого крутящего момента, либо за счет вторичного наддува через редуктор, способствующего вращению
гребного вала. Из этого следует, что при заданной скорости вращения вала двигателя гребной вал может
получать все скорости в диапазоне работы механизма путем простого электрического изменения
относительного вращения первичной и вторичной обмоток.
Это изменение осуществляется с помощью соответствующего контроллера, а также управляемых им цепей и
сопротивления, как будет более подробно объяснено далее. Основные принципы работы зубчатой передачи
показаны на схеме на рис. 5. На схеме А соответствует солнечной шестерне 53, которая жестко соединена с
валом двигателя, как и электрический якорь 20. Таким образом, элемент А можно обозначить как «основной».
На рисунке B обозначены два комплекта планетарных шестерен 54 и 60, которые жестко соединены валом 55
и, таким образом, могут рассматриваться как единая широкая шестерня, зацепляющаяся как с главной
шестерней A, так и с промежуточными шестернями D, соответствующими шестерням 61. Эти холостые
катушки соединяются со вторичным солнцем 62, которое обозначено кругом E, и которое можно назвать
«вторичным». На схеме гребной винт, жестко соединенный с внутренней шестерней 51, зацепляющейся с
шестернями 54, обозначен буквой F.C. На схеме также обозначен вращающийся держатель планетарных и
промежуточных шестерен, который в механической конструкции состоит из пластины 56 и корпусных
элементов 57 и 70, все из которых вращаются как единое целое.
Поскольку элемент 57 представляет собой барабан, к которому прикладывается тормозная лента 80 для
осуществления реверса, весь этот элемент, обозначенный буквой С, можно с удобством называть
«реверсивным барабаном». Из-за взаимного зубчатого соединения между различными частями работа
гребного вала, реверсивного барабана и вторичного вала будет взаимозависимой, и результаты для любых
двух из них при заданной скорости вращения двигателя зависят от состояния другого из этих трех
взаимосвязанных элементов. Поэтому будет удобно рассмотреть, что происходит, когда любой из этих трех
элементов неподвижен, всегда предполагая, что вал двигателя вращается с определенной скоростью.
Допустим, для наглядности, что скорость вращения вала двигателя составляет 600 оборотов в минуту, что,
соответственно, соответствует скорости вращения первичного сумматора А на рис. 5. Предположим также,
что диаметр первичного зубчатого колеса А составляет 1/3 диаметра внутреннего зубчатого колеса F, а
диаметр вторичного зубчатого колеса Е составляет 1/2 диаметра А. Тогда планетарные колеса B, конечно же,
будут иметь тот же диаметр, что и А. Рассмотрим сначала условие, когда реверсивный барабан удерживается
в неподвижном состоянии, например, при нажатии на тормозную ленту 80.
Это можно выразить утверждением, что C равно нулю. Теперь, если первичной шестерне А придать один
оборот, шестерня В также совершит один оборот, а промежуточный ролик D передаст два оборота в
противоположном направлении вторичной шестерне Е, которая, таким образом, совершит минус два оборота.
Одновременно с этим, вал гребного винта будет приведен в движение в обратном направлении на 1/3
оборота за счет полного вращения шестерни B вокруг теперь уже неподвижной оси. В результате я получаю
следующие данные: Умножив это на 600, получаем основное вращение. При предполагаемом вращении
получаем: Теперь, если вал F (гребной винт) должен оставаться неподвижным (что может быть достигнуто с
помощью тормоза транспортного средства, не показанного на рисунке), то при каждом обороте главного
солнца A планеты B, имеющие одинаковый размер, должны совершить один оборот, и при этом они должны
вращаться вокруг неподвижной внутренней шестерни F. Диаметр делительной окружности этой шестерни в
три раза больше окружности шестерни B, и, следовательно, когда B совершает один оборот вокруг шестерни
F, ее оси проходят 1/3 оборота.
Для того чтобы планетная система совершила полный оборот, шестерням B необходимо совершить три
оборота, а это требует четырех оборотов главной шестерни A, то есть трех оборотов за счет трех
необходимых оборотов планет B и одного оборота за счет вращения оси этих планет. Теперь, при каждом
обороте шестерни B, вторичная шестерня E, имеющая половину диаметра, совершает два оборота, причем в
противоположном направлении, благодаря промежуточному ролику D. Соответственно, три оборота
планетарных шестерен дают минус шесть оборотов вторичной шестерни, но весь ход планетарной системы
составляет один оборот в положительном направлении, так что суммарный результат составляет минус пять
оборотов для шестерни E. В соответствии с вышеизложенным, я получаю следующие результаты: Теперь,
поскольку я предполагаю, что устройство А должно совершить 600 оборотов, я умножаю приведенные выше
цифры на 150, получая следующее: В этих условиях вторичное звено вращается в противоположном
направлении по отношению к первичному и со скоростью, на 25 % превышающей его.
Поскольку автомобиль неподвижен, единственная операция, которую необходимо выполнить, — это зарядка
аккумулятора. Если необходимо построить кривые, иллюстрирующие взаимные передаточные отношения
различных элементов, это легко сделать с помощью приведенных выше уравнений, поскольку эти уравнения
дают нам две точки на каждой кривой, и, поскольку передаточное отношение не может изменяться,
передаточные отношения должны быть пропорциональны для всех остальных скоростей, и, следовательно,
каждая кривая должна представлять собой прямую линию. Таким образом, найдя на графике точки,
соответствующие заданным уравнениям, и проведя прямую линию через две точки для каждого элемента, я
получаю график прямых линий, соответствующий рис. 4. Все линии на графике сойдутся в точке, где скорость
вращения всех частей одинакова, а это должно быть +600, поскольку это постоянная скорость первичного
двигателя. Если теперь разделить мою диаграмму по вертикали на единицы, обозначающие время, я получу
графическое изображение соотношения скоростей различных элементов в любой заданный момент времени.
Из графика видно, что когда реверсивный барабан удерживается в нулевом положении, карданный вал
вращается в противоположном направлении с пониженной скоростью, что характерно для движения
автомобиля задним ходом.
Точка пересечения линии вращения винта с нулевой отметкой соответствует положению автомобиля в
вертикальном положении; в этом случае вторичный винт вращается в обратном направлении по отношению к
первичному и с повышенной скоростью. По мере увеличения скорости вращения гребного вала скорость
вращения вторичного ротора становится равной ему, а затем постепенно уменьшается, пока скорость
вращения гребного вала не достигнет 333,33 оборотов в минуту, после чего вторичный ротор остановится;
затем вторичный ротор вращается в том же направлении, что и первичный, хотя и с меньшей скоростью, пока
не будет достигнута точка, в которой все элементы вращаются с одинаковой скоростью. При скорости выше
этого значения гребной вал, вторичный вал и реверсивный барабан вращаются с большей скоростью, чем
первичный вал, как показано на диаграмме. В соотношении длины гребного вала к длине вторичного вала
расстояние от первичного до вторичного вала составляет 1800 единиц (600 плюс 1200), а от вторичного вала
до гребного вала — 1200 минус 200, или 1000. Это даёт соотношение 1000 к 1800, или 5 к 9.
Таким образом, пять девятых мощности двигателя передается непосредственно на гребной вал, а четыре
девятых — через вторичный вал. Переведя вышеуказанные значения в проценты, получаем основной
крутящий момент 55,55 и вторичный крутящий момент 44,44. Это означает, что если учитывать не меньшее
количество элементов в трансмиссии, то чуть более 55% крутящего момента двигателя передается
механически на карданный вал, а чуть менее 45% — через электромеханизм на карданный вал. Высокая доля
крутящего момента, передаваемого через вторичную обмотку, имеет преимущество в обеспечении высокого
передаточного отношения крутящего момента, но имеет недостаток в необходимости более крупного
электрического блока, и наоборот. Приведенные передаточные числа были выбраны после многочисленных
испытаний, чтобы обеспечить достаточно высокое передаточное число крутящего момента при максимально
возможном уменьшении габаритов агрегата, что делает его практичным для использования в автомобилях.
Для достижения условий ускорения и скорости, показанных на диаграмме, предусмотрено пять позиций
контроллера. В общих чертах, первое положение соответствует низкой передаче, второе и третье —
промежуточной, а четвертое и пятое — высокой передаче автомобиля в обычном режиме работы коробки
передач.
Контроллер используется аналогично рычагу переключения передач, а фактическое изменение скорости
осуществляется с помощью дроссельной заслонки двигателя обычным способом. Поскольку скорость
вращения вторичной обмотки при нулевой скорости вращения гребного вала всегда выше скорости вращения
первичной обмотки или двигателя, напряжение на вторичном якоре будет выше напряжения на первичном
якоре, и, таким образом, вторичная обмотка может использоваться в качестве генератора, подающего ток
обратно в первичную, одновременно являясь точкой опоры для редуктора. При заданных передаточных
числах, когда скорость вращения вторичного винта равна 0, скорость вращения гребного винта составляет 5/9
от скорости вращения первичного винта, то есть чуть больше половины скорости вращения двигателя. Это
очень удобная промежуточная скорость, предназначенная для использования при обычном трогании с места
и на довольно крутых подъемах. При запуске автомобиля на первой или второй передаче мне необходимо
постепенно останавливать вторичный якорь с его первоначальной высокой скорости и одновременно
трогаться с места, что влечет за собой очень большой первоначальный крутящий момент, который по мере
начала движения автомобиля постепенно уменьшается.
Иными словами, вторичный якорь должен реагировать с максимальной силой, возникающей при трогании
автомобиля с места, постепенно уменьшая её по мере ускорения. Если дополнительный крутящий момент в
первом положении не требуется, то результат очень удобно и эффективно достигается путем замыкания цепи
накоротко. Вторичный якорь воздействует на последовательное поле первичного и вторичного блоков,
одновременно поддерживая независимое начальное возбуждение в параллельных полях, обеспечиваемое
исключительно "первичным якорем". Это короткое замыкание сначала происходит через сопротивление (это
второе положение), а затем без сопротивления в третьем положении. Вследствие возбуждения
шунтирующего поля и высокой начальной скорости вращения вторичного якоря на низкоомное короткое
замыкание вторичной обмотки подается высокое напряжение, вызывая протекание по нему очень большого
тока, что создает соответствующую большую нагрузку на вторичный якорь, препятствуя его вращению и
запуску автомобиля. По мере увеличения скорости автомобиля скорость вращения вторичного якоря
уменьшается, что приводит к соответствующему снижению напряжения и тока, однако последний всегда
остается достаточным для необходимой в данный момент реакции благодаря независимому параллельному
возбуждению.
Поскольку в данный момент шунт получает весь выходной сигнал первичной обмотки, напряжение в шунте
можно увеличить по желанию, повысив скорость вращения двигателя. Возможность регулировки
независимого шунтирующего возбуждения позволяет поддерживать скорость автомобиля на любых
промежуточных скоростях вплоть до той, при которой вторичный якорь готов изменить направление
вращения. Состояние короткого замыкания будет сохраняться до тех пор, пока скорость вращения вторичного
якоря не станет равной 0 или не изменит направление вращения на то же, что и у первичного якоря. С этого
момента используются 4-я и 5-я позиции контроллера, то есть первичная обмотка становится генератором,
подающим ток и приводящим во вращение вторичную обмотку как двигатель. Это условие остается в силе до
тех пор, пока скорости всех элементов не станут одинаковыми, и вся зубчатая передача не начнет вращаться
синхронно. Если требуется превышение скорости вращения гребного вала, то есть скорости вращения вала
винта, превышающей скорость вращения двигателя, этого можно добиться путем ускорения вращения
вторичного якоря посредством шунтирования его полей или каким-либо другим традиционным способом.
Нейтральное или пусковое положение выполнено таким образом, что при замыкании пускового выключателя
устанавливается соединение между батареей и первичным и вторичным якорями, вращение этих якорей как
двигателей в противоположных направлениях, воздействие на коленчатый вал двигателя и его запуск.
Торможение осуществляется поворотом контроллера из положения с кривошипным механизмом в
противоположном направлении. В этом положении основное и вторичное звенья вращаются в
противоположных направлениях, стремясь остановить друг друга. Поскольку привод в движение вторичный
агрегат, а первичный агрегат останавливает вращение вторичного, остановка будет постепенной. Резкий
скачок тока имеет тенденцию резко замедлять движение автомобиля, но сопротивление в линии можно
выбрать таким образом, чтобы остановка была настолько плавной, насколько это необходимо. Теперь я
опишу контроллер, изображенный на рис. 6, и принцип его работы для различных положений на схемах (рис.).
7 11. Сплошные прямые стрелки на якорях указывают направление тока, а пунктирные стрелки —
направление электродвижущей силы или напряжения якоря.
Если сила тока и электродвижущая сила направлены в одном направлении, машина действует как генератор.
Если направление вращения противоположное, машина работает как двигатель. Реле, изображенное на фиг.
6 и 7, предназначено для того, чтобы не выводить батарею из строя до тех пор, пока ток, вырабатываемый
машиной, не достигнет достаточного напряжения для зарядки батареи. В течение этого предварительного
периода реле поддерживает в цепи сопротивление, равное сопротивлению батареи. Когда напряжения
генератора становится достаточно для зарядки аккумулятора, реле переключает цепь с этого резистора на
аккумулятор, после чего аккумулятор заряжается. На рис. 6 представлена схема контроллера и цепей в
собранном виде, при этом корпус контроллера отсоединен от контактных пальцев. В контроллере круги от «a»
до «g» включительно обозначают контактные пальцы, а прямоугольные элементы от «h» до «y» включительно
представляют собой сегменты на корпусе. Представленный контроллер имеет семь положений, причём
положение, обозначенное как «кривошип», является также нейтральным положением.
Повороты вправо из этого нейтрального положения успешно перемещают ствол в положения 1, 2, 3, 4 и 5.
Движением левой руки устройство перемещается в положение торможения. Та же система обозначений
применяется ко всем схемам электрических цепей. P обозначает первичный якорь; S — вторичный якорь; SF
— последовательное поле; sf — параллельное поле, причем эти поля являются общими для обоих блоков. M
обозначает магнит, а N — якорь реле управления батареей. R обозначает основное сопротивление, а 0 —
сопротивление, эквивалентное сопротивлению батареи, которое может быть заменено реле MIST. X
обозначает батарею; Y — выключатель запуска двигателя, а Z — фары. Различные линии цепей обозначены
другими заглавными буквами. В нейтральном положении контактный палец "a" входит в зацепление с
пластиной "n"; пальцы "c" и "d" входят в зацепление и соединены пластиной "o"; пальцы "f" и "g" Они
соединены между собой, а также подключены через клемму контроллера "P" к пластине "n" и контакту "a". Это
дает мне схему, используемую в настоящее время, показанную на рис. 7.
Это нейтральное положение, когда переключатель запуска двигателя Y разомкнут, и положение запуска
двигателя, если этот переключатель замкнут. Предполагая, что выключатель Y замкнут, как показано на рис.
7, я могу проследить схему цепи следующим образом: :- От положительной стороны батареи X ток проходит
через " n " " G ", и через SF и T обратно к X. От линии J отходит другая ветвь, по которой ток батареи
поступает к линиям H, S, I и " p ". При описанной схеме ток от батареи питает обе машины как двигатели для
запуска мотора, при этом часть тока от батареи проходит по линии Q через сопротивление 0 и реле NM через
параллельное поле sf в том же направлении, что и ток через последовательное поле SF к линии K. Таким
образом, я получаю сильно заряженную двухблочную машину с компаундной обмоткой, которая служит для
запуска двигателя с максимально достижимым крутящим моментом. Первое положение во время бега
Соседние файлы в папке патенты