Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:патенты / Сборник патентов_3018
.pdf
;- Шпиндели планетарных колес могут быть установлены как в приводном элементе, так и в корпусе, и их
концы могут выступать за внешние поверхности приводного элемента и корпуса, причем эти выступающие
внутренние части снабжены кривошипами или эксцентриками.
В этом случае можно использовать два маховика, оба свободно установленных на валу: один — у внешней
стороны несущего элемента, а другой — у внешней стороны приводного элемента. Соединительные тяги или
шатуны устанавливаются между соответствующими кривошипами или эксцентриками и шарнирными
пальцами на смежных поверхностях маховиков. По окружности можно разместить любое желаемое
количество кривошипов и соединений, а также легко подобрать подходящую настройку различных
кривошипов для достижения наиболее равномерной или однородной передачи. Степень ускорения или
замедления, передаваемого маховику в этом механизме, зависит от радиуса кривошипа или аналогичного
элемента. Подходящим радиусом является радиус, равный радиусу делительной окружности планетарных
шестерен.
На конце оси планетарного колеса может быть предусмотрено более одного кривошипа или эксцентрика, и от
тяг или шатунов можно отказаться, задействовав кривошипы или эксцентрики непосредственно с
соответствующими маховиками или с направляющими, имеющими радиальное скольжение в направляющих,
выполненных или установленных в маховиках или на них. Например, в компактной конструкции, пригодной
для размещения в корпусе, который может быть заполнен смазочным материалом, приводной и ведомый
элементы представляют собой валы, установленные на соответствующих концах корпуса и телескопически
входящие один в другой. В несущей машине может быть установлено любое допустимое количество
планетарных колес, например, три. К одному валу крепится носитель планетарного колеса, а к другому валу
прикреплено солнечная шестерня.
На каждом конце каждого шпинделя планетарного колеса сформированы или закреплены три эксцентрика,
радиусы кривошипа которых расположены на расстоянии 120° друг от друга. На элементах вала свободно
установлены шесть маховиков: три с одной стороны несущего механизма и три с другой. Эти маховики имеют
радиальные пазы под углом -80°, предназначенные для использования в качестве направляющих. На каждом
эксцентрике установлен ползунок, предназначенный для скольжения в одной из вышеупомянутых радиальных
направляющих. Выше в общих чертах описана очень компактная конструкция, в которой импульсы
распределены таким образом, что солнечному колесу ведомого элемента будет передаваться очень
равномерное и регулярное движение в соответствии с принципом 90, описанным выше.
Эпициклические зубчатые передачи в вышеуказанных конструкциях могут быть заменены гипоциклическими
зубчатыми передачами при условии надлежащего обеспечения в рабочих соединениях наиболее выгодного
использования инерции и импульса в соответствии с описанным здесь принципом работы. Более того,
простые эпициклические зубчатые передачи, упомянутые здесь, приведены лишь в качестве примера и
иллюстрации класса зубчатых передач, которые могут использоваться в простой или более или менее
сложной форме.
Благодаря соответствующей конструкции возможно достижение множества различных эффектов или фаз в
цикле работы механизма, сконструированного в соответствии с этими усовершенствованиями. Например,
различные эффекты достигаются путем удлинения или укорочения эффективного радиуса кривошипа,
эксцентриков или кулачков, используемых в рабочем соединении между элементом маховика и циклическими
шестернями.
Также различные эффекты достигаются при изменении расположения точек соединения с элементом
маховика или способа осуществления оперативного соединения с элементом маховика. В качестве примера
модификаций, подпадающих под пункт 120 последней головки, можно упомянуть конструкцию, в которой
направляющие для ползунков, упомянутые выше, расположены не радиально, а под углом к радиальному
положению. 125 Дата: 15 октября 1928 года.
JENSEN & SON, 77, Chancery Lane, Лондон, W.C. 2, дипломированные патентные поверенные.
227,516 227,516 3 ПРЕДВАРИТЕЛЬНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
№ 2066, 1924 г. н.э.
Новый или усовершенствованный механизм передачи мощности с регулируемой скоростью.
Мы, компания J. STONE & COMPANY, LIMITED, инженеры из Дептфорда, графство Кент, зарегистрированная
в соответствии с законодательством Великобритании, и Альберт Генри Мидгли из Фэрфилда, Ларефилд.
Я, житель города Аксбридж, графство Мидлсекс, являющегося британским подданным, настоящим заявляю,
что данное изобретение имеет следующую природу: данное изобретение включает в себя
усовершенствования в области передачи мощности механизмов с переменной скоростью и относится к тому
типу механизмов, которые обеспечивают бесконечное число передаточных чисел между ведущим и ведомым
элементами.
Целью настоящего изобретения является улучшение конструкции и эффективности механизмов, подобных
описанным в предварительном описании, относящемся к нашей компании.
Номер заявки на патент от предыдущей даты.
25,710, датировано 15 октября 1923 года. Этот механизм, включающий в себя в сочетании ведущий и
ведомый элементы, циклический редуктор, инерционное или маховиковое устройство, а также, между
последним и циклическим редуктором, рабочее соединение такого характера, которое позволяет
инерционному или маховиковому устройству воздействовать на циклический редуктор, заставляя его
передавать мощность на ведомый элемент с соответствующим передаточным отношением. В
вышеупомянутой предварительной спецификации пояснялось, что рабочее соединение может быть
осуществлено путем зацепления кривошипов или эксцентриков циклической зубчатой передачи с
направляющими, сформированными или расположенными внутри или на инерционных или маховиковых
устройствах, и что такие направляющие могут быть либо радиальными, либо расположенными под углом к
радиальному положению 4().
В соответствии с этими усовершенствованиями, направляющие сконструированы таким образом, чтобы
соответствовать заранее заданным кривым, которые разработаны для обеспечения таких измененных
относительных перемещений между деталями, которые позволят избежать нежелательных реакций в любой
точке или фазе цикла и тем самым повысить эффективность и надежность механизма.
Характер этих усовершенствований и способ их реализации станут более понятны из следующего описания, в
котором приводится ссылка на прилагаемый чертеж, включающий: Рисунок 1a — диаграмму,
иллюстрирующую траектории движения шатунных пальцев, перемещаемых планетарными колесами
эпициклической передачи.
Рисунок 2. Диаграмма, иллюстрирующая улучшение характеристик, достигаемое при замене радиальной
направляющей на направляющую с заданной кривизной.
Рисунок 3 представляет собой диаграмму, аналогичную рисунку 2, но кривая, заданная для направляющей,
отличается от той, что показана на рисунке 2.
Обращаясь к рисунку 1, окружность a представляет собой солнечное колесо, закрепленное на вторичном или
ведомом элементе, b — планетарное колесо, установленное в обойме 70 или держателе, соединенном с
первичным или ведущим элементом, и c — кривошипный палец на планетарном колесе, который входит в
зацепление с направляющей, выполненной или установленной в инерционном или маховиковом устройстве,
как описано в вышеупомянутой предварительной спецификации. В приведенном примере предполагается, что
планетарное колесо имеет тот же диаметр, что и солнечное колесо, а кривошипный палец c расположен на
радиусе, равном радиусу делительной окружности планетарного колеса. Второй шатунный палец cl обозначен
на радиусе, равном примерно 0,8 радиуса. Кривая d представляет собой циклоидальную траекторию
кривошипного пальца c, а пунктирная кривая d' (85°) представляет собой циклоидальную траекторию
кривошипного пальца cl. Круг e обозначает траекторию движения оси планетарного колеса b. Предположим,
что солнечное колесо a неподвижно, а планетарное колесо b движется по часовой стрелке из положения в
нижней части рисунка 1 через квадранты, обозначенные цифрами 1, 2, 3 и 4.
Видно, что скорость кривошипного пальца равна нулю в начальной точке А и максимальна в диаметрально
противоположной точке В. По мере того, как планетарное колесо проходит через квадрант № 1, маховик
перемещается вместе с ним, и если кривошипный палец входит в радиальный паз в маховике, последний
ускоряется в течение первого квадранта. Однако результирующая сила, действующая на солнечное колесо a
во время движения через этот квадрант, направлена в противоположную сторону от направления
планетарного движения колеса. По мере того, как планетарное колесо проходит через квадрант № 2, маховик
дополнительно ускоряется, но результирующая сила, действующая на солнечное колесо, теперь направлена
в том же направлении, что и сила движения планеты. Когда планетарное колесо проходит через квадрант №
3, то- 1 1 i J i J1 i J 1 ii 227. Маховик G1'j замедляется, и результирующая сила, действующая на солнечное
колесо, направлена в противоположную сторону от направления движения планеты. По мере того, как
планетарное колесо проходит через 4-й квадрант, маховик дополнительно замедляется, но результирующая
сила, действующая на солнечное колесо, направлена в том же направлении, что и движение планеты.
Следует отметить, что «солнечное колесо» является точкой опоры, вокруг которой действуют силы. Разгонять
или замедлять маховик. Очевидно, что реакции, направленные против солнечного колеса в направлении,
противоположном направлению движения планеты, неблагоприятны для передачи, поэтому эффективность
можно повысить за счет устранения противодействующих реакций. Теперь, если внутренняя часть
направляющей на маховике, например, паз, будет соответствовать циклоидальной кривой A-C, то очевидно,
что во время движения планетарного колеса через первый квадрант движение шатунного пальца вдоль этой
части паза не будет оказывать никакого воздействия на маховик, и противодействующая реакция в этом
квадранте будет устранена. Кроме того, если модифицировать внешнюю часть паза, которая входит в
зацепление с шатунным пальцем при перемещении из точки С в точку В, становится ясно, что можно добиться
уменьшения ускорения маховика во втором квадранте, так что в третьем квадранте можно достичь
дальнейшего ускорения маховика вместо замедления, которое происходит при использовании радиального
паза.
Для этого противоположная реакция на солнечном колесе в квадранте № 3 будет преобразована в
благоприятную реакцию.
Благодаря этой модифицированной форме направляющей или паза станет ясно, что мощность будет
передаваться от ведущего элемента к ведомому элементу во время прохождения планетарного колеса через
квадранты № 2 и 3, поскольку в этих квадрантах маховик замедляет планетарное колесо и, таким образом,
передает привод на солнечное колесо. Также станет ясно, что в четвертом квадранте мощность будет
восстанавливаться на носитель планетарного колеса, и для использования этой мощности второй маховик
соединен со вторым кривошипным пальцем на планетарном колесе, причем этот второй палец расположен
диаметрально противоположно первому. Следовательно, мощность, накопленная одним маховиком в
четвертом квадранте, будет поглощена другим маховиком во втором квадранте, и эта мощность будет
способствовать ускорению последнего маховика.
Если радиус кривошипного пальца меньше радиуса планетарного колеса, как в случае кривошипного пальца
(см. рис. 1), минимальная скорость такого кривошипного пальца больше нуля. В этом случае кривизна
направляющей щели будет соответствующим образом изменена. Кроме того, можно изменить кривизну
направляющей паза таким образом, чтобы замедление достигалось в первом квадранте, вместо
использования кривизны, которая соответствует циклоидальной траектории кривошипного пальца. При такой
измененной кривизне мощность восстанавливалась бы маховиком как в первом, так и в четвертом квадранте,
а эта мощность 75 поглощалась бы другим маховиком во время прохождения шатунного пальца через второй
и третий квадранты.
На рисунке 2 изображена траектория движения кривошипного пальца A-C-B, исходя из предположения, что
планетарное колесо движется по прямой линии, а не по окружности, и расстояние между точками c на этой
кривой пропорционально скорости кривошипного пальца. Если направляющая паз соответствует этой
циклоидальной кривой от A до C, а затем модифицируется таким образом, чтобы уменьшить ускорение во
втором квадранте и увеличить ускорение в третьем квадранте, то такая модификация кривой может быть
представлена как показано от C до S. То есть, вместо радиальной направляющей пазы, как показано
вертикальной пунктирной линией на этом рисунке, она будет соответствовать кривой 95 A-C-S. Во втором
квадранте ускорение маховика будет пропорционально разности между...
на расстояниях от 0 до 5, а в третьем квадранте ускорение маховика будет пропорционально разности
расстояний a, + y и x, + y1. Радиус кривошипа обозначен пунктирными линиями в различных точках, причем
указанный радиус простирается от точек вдоль средней горизонтальной пунктирной линии 105, которая
является линией продвижения оси планетарного колеса, и соответствующих положений шатуна.
Следует отметить, что за время перемещения шатунного пальца по дуге 110° от 270° до 280° маховик, в силу
направления направляющей паза, должен продвинуться примерно на расстояние, вдвое превышающее
расстояние, на которое шатунный палец продвинулся по планетарной окружности. Чтобы это стало ясно, на
рисунке 2 пунктирной линией обозначен участок циклоидальной кривой, описываемой шатуном в четвертом
квадранте, а шатун во время планетарного движения от 120 270 до 2800 пройдет от C до D1.
Это движение кривошипного пальца приводит к смещению направляющей паза на расстояние z.
Следовательно, паз должен быть такой формы, чтобы максимальная скорость маховика в начале четвертого
квадранта равнялась удвоенной скорости кривошипного пальца по планетарной окружности в этой точке.
Если направляющая паз должна иметь такую форму, чтобы равномерно замедлять маховик в первом
квадранте и доводить его до нуля в точке C (рис. 1), то она примет модифицированную форму, показанную
кривой A-C-S на рис. 3.
При обсуждении рисунка 1 было высказано предположение, что солнечное колесо неподвижно, но, конечно,
когда солнечное колесо вращается, тот же цикл операций происходит только пропорционально разности
скоростей ведущего и ведомого элементов. В механизмах такого типа скорость ведомого элемента
изменяется обратно пропорционально крутящему моменту. Необходимо, чтобы маховики не оказывали
обратного воздействия на ведущий элемент, когда ведомый элемент неподвижен, как это может быть в
случае запуска автомобиля, а любая мощность, восстанавливаемая одним маховиком 20, поглощалась
другим, как указано выше. Для того чтобы между двумя мухоловками происходил обмен энергией,
необходимо модифицировать кривые, показанные на рисунках 2 и 3, не только в отношении участков от А до
С, но и в отношении участков от С до С.
Более двух маховиков могут быть сконструированы таким образом, чтобы взаимодействовать друг с другом, и
очевидно, что кривизна направляющих пазов будет зависеть от количества используемых маховиков и
пропорций передачи энергии от одного маховика к другому в течение рабочего цикла.
В большинстве конструкций важно замедлять вращение маховиков при прохождении четвертого и первого
квадрантов и ускорять его при прохождении второго и третьего квадрантов.
Максимальный крутящий момент на ведомом элементе в состоянии покоя зависит от веса и диаметра
маховиков, скорости вращения ведущего элемента, а также от отношения радиуса планетарного колеса к
радиусу солнечного колеса. Максимальная мощность отводится от ведущего элемента, когда ведомый
элемент вращается со скоростью, равной половине скорости вращения ведущего элемента. С этого момента
мощность и крутящий момент уменьшаются по мере увеличения скорости ведомого элемента, пока не
достигнут нуля, когда скорость ведомого элемента сравняется со скоростью ведущего элемента. Дата: 25
января 1924 года.
- JENSEN & SON, 77, Chancery Lane, Лондон, W.C. 2, дипломированные патентные поверенные.
- Полная спецификация,
Новый или усовершенствованный механизм передачи мощности с регулируемой скоростью.
Мы, компания J. STONE & COMPANY, LIMITED, инженеры из Дептфорда, графство Кент, зарегистрированная
в соответствии с законодательством Великобритании, и Альберт Генри Мидгли из Фэрфилда, Хлэрфилд.
Я, житель города Аксбридж, графство Мидлсекс, подданный Великобритании, настоящим заявляю о
характере данного изобретения и о способе его осуществления, которые будут подробно описаны и
установлены в следующем заявлении:
Данное изобретение относится к новому или усовершенствованному механизму передачи мощности,
способному обеспечивать бесконечное число передаточных чисел между ведущим и ведомым элементами.
Целью изобретения является усовершенствование и упрощение данного типа механизмов.
анизина, в которой скорость ведомого элемента автоматически изменяется в соотношении со скоростью
ведущего элемента в соответствии с нагрузкой, приложенной к ведомому элементу, или крутящим моментом,
передаваемым им.
-.мент. Механизмы такого типа выгодно применять в силовых установках, включающих, например, двигатели
внутреннего сгорания, и особенно выгодны при использовании для передачи мощности в локомотивах и
других установках, где крутящий момент во ведомом элементе подвержен постоянным и резким изменениям.
Эти механизмы обычно включают один инерционный элемент или несколько инерционных элементов, а в
некоторых случаях такие элементы жестко соединены с ведущим и ведомым элементами таким образом,
чтобы колебаться с постоянной амплитудой, но со скоростью, пропорциональной разности скоростей между
ведущим и ведомым элементами. Кроме того, массы инерционных элементов были уравновешены
относительно осей их колебаний, которые были соосны с ведущим и ведомым элементами. Наконец, в
механизме рассматриваемого типа 10,5 было предложено использовать соосно расположенный ведущий и
ведомый валы, цилиндрическое колесо на ведущем валу, шестерню, зацепляющуюся с этим цилиндрическим
колесом и вращающуюся 110, надежно установленную на шпильке, эксцентрично расположенной на диске,
закрепленном на ведомом валу, и колебательный инерционный элемент, приводимый в действие через шатун
кривошипным пальцем на шестерне, так что инерция 115 колебательного элемента ограничивает вращение
шестерни вокруг своей оси.
Этот колебательный элемент был сбалансирован и шарнирно установлен концентрично с ведущим и
ведомым валами.
Согласно данному изобретению, механизм передачи мощности включает в себя комбинацию ведущего и
ведомого элементов, планетарную зубчатую передачу, инерционное или маховиковое устройство и, между
последним и планетарной зубчатой передачей, рабочее соединение, включающее кривошипные устройства
или эксцентрики, соединенные с планетарной зубчатой передачей, причем эти кривошипные устройства или
эксцентрики входят в зацепление с направляющими, образованными или расположенными в инерционных
устройствах или маховиках таким образом, что инерционное или маховиковое устройство воздействует на
планетарную зубчатую передачу, заставляя ее передавать мощность ведомому элементу с подходящим
передаточным отношением. Указанные направляющие сконструированы в соответствии с заранее заданными
кривыми, причем последние предназначены для обеспечения таких относительных перемещений между
деталями, которые позволят избежать нежелательных реакций в любой точке или фазе цикла и тем самым
повысить эффективность и надежность механизма. Для облегчения понимания данного изобретения,
обращаемся к прилагаемым чертежам, которые иллюстрируют несколько примеров конструкции. На чертежах:
Рисунок 1 представляет собой перспективный вид простого или элементарного механизма,
сконструированного для работы в соответствии с настоящими усовершенствованиями.
На рисунке 2 представлена схема, иллюстрирующая траектории движения шатунных пальцев, перемещаемых
планетарными колесами планетарного редуктора, изображенного на рисунке 1.
На рисунке 3 представлена схема, иллюстрирующая улучшенные эффекты, достигаемые при использовании
в элементе маховика направляющих заданной кривизны для непосредственного зацепления с шатунным
пальцем или эксцентриком, приводимым в действие планетарной зубчатой передачей.
Рисунок 4 представляет собой диаграмму, аналогичную рисунку t', но кривая, заданная для направляющей,
отличается от той, что показана на рисунке 3.
Рисунок 5 представляет собой диаграмму, аналогичную рисунку 2, но иллюстрирующую траекторию движения
кривошипа с другой относительной длиной по сравнению с рисунком 2, а также дополнительно
иллюстрирующую кривую, предварительно определенную в соответствии с этими усовершенствованиями для
направляющей, используемой совместно с указанным шатунным пальцем.
Обращаясь к рисунку 1, шкив a может быть обозначен как ведущий или основной элемент, а вал b может быть
обозначен как ведомый или вспомогательный элемент. Например, нагрузка может быть приложена к валу b
посредством шкива c. Ведущий шкив a может свободно вращаться на валу b и вместе с диском d (также
свободно вращающимся на валу b) образует обойму или держатель для планетарных колес e эпициклической
передачи, включающей указанные планетарные колеса e и солнечное колесо f, закрепленное на валу b. 70
шпинделей планетарных колес e вращаются в соответствующих подшипниках в шкиве a и диске d и снабжены
с одного конца кривошипами g, а с противоположного конца — кривошипами gl, установленными под углом
180 градусов относительно 75 кривошипов g. Шатуны кривошипов g g' входят в пазы h соответствующих
маховиков k kl, причем эти маховики свободно вращаются на валу b. Далее будет описано и объяснено
формирование пазов (80) со ссылкой на диаграммы на рисунках 2–5.
Предположим, что к шкиву c приложена нагрузка, из-за которой солнечное колесо замедляется или не
вращается, и что к ведущему шкиву a приложен привод. Вращение последнего приводит в движение
планетарные колеса, так что последние начинают вращаться вокруг солнечного колеса. Маховики k kI
вращаются вместе со шкивом a благодаря зацеплению пальцев кривошипов g g1 в пазах h, но угловое
движение маховиков будет попеременно превышать и не достигать углового движения шкива a из-за
вращения кривошипов g вокруг осей их валов. Например, если шкив c, вал b и солнечное колесо закреплены,
а шкив a вращается в направлении стрелки на рисунке 1, начиная с положения, показанного на этом рисунке,
то будет видно, что сначала кривошип g будет передавать относительно обратное движение (замедление)
маховику k105, а кривошип g — относительно прямое движение (ускорение) маховику k1, а затем кривошип g
будет передавать относительно прямое движение (ускорение) маховику k1, а кривошип g — относительно
обратное движение (замедление) маховику k1.
Эффект замедления или ускорения маховиков, вращающихся вместе со шкивом a, заключается в замедлении
или предотвращении собственного движения планетарных колес e вокруг солнечного колеса f/ и, таким
образом, в передаче ведущего момента солнечному колесу f через планетарные колеса e. Если бы на шкив c
и вал b не было нагрузки, и при достаточной скорости вращения ведущего шкива a солнечное колесо f и вал b
вращались бы с той же скоростью, что и ведущий элемент a. При приложении нагрузки к шкиву c, 1 2a
солнечное колесо / замедляется, так что планетарные колеса e совершают эпициклическое движение вокруг
солнечного колеса f, а кривошипы g gi попеременно ускоряют и замедляют R227,16 маховики, как указано
выше, при этом собственное движение планетарных колес e периодически преодолевается, и планетарные
колеса передают движущие импульсы солнечному колесу f. Если шкив c и вал b сильно нагружены,
эпициклическое движение планетарных колес e становится значительным, и на каждое оборотное колесо
передается ряд импульсов (I — соответствующее колесо).
Конечно, количество импульсов на оборот будет уменьшаться по мере уменьшения нагрузки и уменьшения
разницы между скоростями приводного и ведомого элементов a и b. Противоположное расположение
кривошипов g g1 используется для обеспечения динамической балансировки вращательной системы.
С помощью математически рассчитанных кривых для вышеупомянутых направляющих Ih, предлагается
практический механизм, обладающий желаемыми характеристиками для таких механизмов. На рисунке 2
окружность f обозначает солнечное колесо, закрепленное на вторичном или ведомом элементе, как на
рисунке 1, а окружность e обозначает планетарное колесо, установленное, как на рисунке 1, в обойме или
держателе, соединенном с первичным или ведущим элементом.
s_ обозначает палец кривошипа, например, y или g1 на рисунке 1, с которым должен взаимодействовать
палец кривошипа: a. направляющая, сформированная или предусмотренная в или на инерционном или
маховиковом устройстве, например, k k'1 на рисунке 1. В примере, показанном на рисунке 2, предполагается,
что диаметр планетарного колеса e совпадает с диаметром солнечного колеса f, а кривошипный палец ov
расположен на радиусе, равном радиусу делительной окружности планетарного колеса e. Второй шатунный
палец a1 обозначен.
Кривая X' расположена на радиусе, равном примерно 0,8 радиуса кривошипного пальца xa. Кривая X'
представляет собой циклоидальную траекторию кривошипного пальца xa, а пунктирная кривая X'
представляет собой циклоидальную траекторию кривошипного пальца xa.
Круг. E обозначает траекторию движения планеты по оси вращения.
Предположим, что зубчатое колесо f неподвижно, а планетарное колесо e вращается по часовой стрелке из
положения внизу рисунка 2 через квадранты, обозначенные 1, 2, 3 и 4. Как видно, скорость кривошипного
пальца x равна нулю в начальной точке А и достигает максимума в диаметрально противоположной точке 3.
Когда планетарное колесо проходит через квадрант № 1, маховик перемещается вместе с ним, и если шатун
входит в радиальный паз в маховике, последний будет ускоряться в течение этого первого квадранта. Однако
результирующая сила, действующая на солнечное колесо во время движения через этот квадрант,
направлена в противоположную сторону от направления движения. О движении планет. Планетарное колесо.
По мере того, как планетарное колесо проходит через квадрант № 2, маховик дополнительно ускоряется, но
результирующая сила, действующая на солнечное колесо, теперь направлена в том же направлении, что и
движение планеты. Когда планетарное колесо e проходит через квадрант 1 № 3, маховик замедляется, и
результирующая сила, действующая на солнечное колесо, направлена в противоположную сторону от
направления планетарного движения.
По мере того, как планетарное колесо проходит через квадрант № 4, маховик дополнительно замедляется, но
результирующая сила, действующая на солнечное колесо, направлена в том же направлении, что и движение
планеты. Следует отметить, что маховик является точкой опоры, вокруг которой действуют силы, ускоряющие
или замедляющие движение солнечного колеса. Очевидно, что реакции, направленные против солнечного
колеса в направлении, противоположном направлению движения планеты, неблагоприятны для передачи
энергии, поэтому эффективность можно повысить за счет устранения противодействующих реакций.
Теперь, если направляющая или паз на маховике или внутри него будут выполнены в соответствии с
циклоидальной кривой A-C вместо радиальной, как указано выше, очевидно, что во время движения
планетарного колеса через первый квадрант движение кривошипного пальца вдоль этой части паза не будет
оказывать никакого воздействия на маховик, и противодействующая реакция в этом квадранте будет
устранена. Кроме того, если модифицировать внешнюю часть паза, которая входит в зацепление с шатуном
при перемещении из C в B, становится ясно, что можно добиться уменьшения ускорения маховика во втором
квадранте, так что в третьем квадранте можно получить дополнительное ускорение маховика вместо
замедления, которое происходит при использовании радиального паза, как описано выше. При такой
модифицированной форме направляющей или паза станет ясно, что мощность будет передаваться
приводным элементом во время прохождения планетарного колеса через квадранты №№.
2.
и 3, поскольку в этих квадрантах маховик замедляет планетарное колесо и тем самым передает крутящий
момент на солнечное колесо.
Также станет ясно, что энергия будет восстановлена на носителе планетарного колеса во время четвертого
квадранта, и для того, чтобы использовать эту энергию, второй маховик соединен со вторым кривошипным
пальцем на планетарном колесе, причем этот второй кривошипный палец расположен диаметрально
противоположно первому, подобно пальцам кривошипов на рисунке 1. Следовательно, мощность в 1,25 Вт,
восстанавливаемая одним маховиком в четвертом квадранте, будет поглощена другим маховиком во втором
квадранте, причем эта мощность будет способствовать ускорению последнего маховика... '1 30 X2',6.
Когда радиус кривошипного пальца меньше радиуса планетарного колеса, как в случае кривошипного пальца
XL, минимальная скорость такого кривошипного пальца больше нуля. В этом случае кривизна направляющей
щели будет соответствующим образом изменена. Кроме того, можно изменить кривизну направляющей щели
таким образом, чтобы замедление достигалось в первом квадранте. При такой измененной кривизне
мощность восстанавливалась бы маховиком как в первом, так и в четвертом квадранте, а другая мощность
поглощалась бы другим маховиком во время прохождения шатунного пальца через второй и третий
квадранты.
На рисунке 3 показана траектория движения кривошипного пальца A-C-B, рассчитанная исходя из
предположения, что планетарное колесо движется по прямой линии, а не по окружности, и расстояние между
точками x на этой кривой пропорционально скорости кривошипного пальца. Если направляющая пазовая
канавка образует эту циклоидальную кривую от A до C, а затем модифицируется таким образом, чтобы
уменьшить ускорение во втором квадранте и увеличить ускорение в третьем квадранте, то такая
модификация кривой может быть представлена от C до S. То есть, вместо того, чтобы направляющая пазовая
канавка была радиальной, как показано вертикальной пунктирной линией на этой диаграмме, она будет
соответствовать кривой A-S. Во втором квадранте ускорение маховика будет пропорционально разности
расстояний 0-v, а в третьем квадранте ускорение маховика будет пропорционально разности расстояний yS+z
и yl+zl.
-Радиус кривошипа обозначен пунктирными линиями в различных точках, причем указанный радиус
простирается от точек вдоль горизонтальной средней линии, которая является линией продвижения оси
планетарного колеса, до соответствующих положений кривошипного пальца. Следует отметить, что за время
перемещения шатунного пальца на -50 градусов по дуге от 270 до 280 градусов маховик, в силу направления
направляющей паза, должен быть перемещен примерно на расстояние, вдвое превышающее расстояние, на
которое перемещается шатунный палец по планетарной окружности.
565 Чтобы это стало понятнее, участок циклоидальной кривой, описываемый шатуном в четвертом квадранте,
обозначен на рисунке 3 пунктирной линией, и шатун во время движения планеты от 270 до 280 проходит от C
до DI. Это движение шатуна вызывает смещение направляющей паза на расстояние Z. Следовательно, паз
должен быть такой формы, чтобы максимальная скорость маховика в начале четвертого квадранта была
равна удвоенной скорости шатуна по планетарной окружности в этой точке. Если направляющая паз должна
иметь такую форму, чтобы равномерно замедлять маховик в первом квадранте и доводить его до нуля в точке
C (рис. 3), то она примет модифицированную форму, показанную кривой A-C-S на рис. 4.
На рисунке 5 представлена диаграмма, позволяющая получить подходящую форму направляющей паза для
параметра 75 в случае, когда диаметр планетарного колеса совпадает с диаметром солнечного колеса, а
радиус кривошипа R равен половине радиуса R! планетарного колеса. Ссылаясь на конструкцию,
представленную на рисунке 2 (см. рис. 80), было описано ускорение маховика в квадрантах -2 и 3.
Теперь это ускорение может осуществляться на больший угол, чем 180°85°, охватываемый квадрантами 2 и 3.
На рисунке 5, когда ось планетарного колеса достигает радиуса Q, радиус, проходящий через шатун, образует
прямой угол B с кривошипом, а последний образует с радиусом Q угол θ = 75°32°32°. В этот момент скорость
кривошипа равна скорости основного или ведущего элемента, представленной движением оси планетарного
колеса вокруг центра солнечного колеса. — Аналогичное условие будет достигнуто в четвертом квадранте,
когда ось планетарного колеса достигнет радиуса Q1, 100 угол C', заключенный между кривошипом и
радиусом, проходящим через кривошип, тогда будет равен 284 22 3811. С помощью соответствующих
тригонометрических и графических расчетов можно получить кривую 105 A-S' на рисунке 5 для
направляющего паза, который приспособлен для обеспечения определенного запаса хода кривошипного
пальца в направляющем пазу между точками, где угол C' увеличивается с 110° 75° 31° 32° до 18°, в
результате чего ускорение, передаваемое маховику, уменьшается по сравнению с ускорением, которое было
бы передано, если бы кривошипный палец входил в радиальный паз маховика.
115 С другой стороны, направляющая паз предназначена для обеспечения повышенного ускорения маховика
между точками, где угол C1 увеличивается со 180° до 284° 281° 38°. Кривизна направляющей паза 120
рассчитывается таким образом, что разница между скоростью кривошипного пальца и скоростью маховика в
любых двух точках, равномерно расположенных по обе стороны от точки 180, одинакова, при этом скорость
маховика в точке 284 281 38" является максимальной и вдвое превышает скорость ведущего элемента.
Кривая A-S1 направляющей паза рассчитана таким образом, чтобы обеспечить замедление маховика
(flywheel) во время вращения от радиуса Q до радиуса Q, при этом скорость маховика в точке A во время
каждого вращения уменьшается до скорости ведомого элемента или солнечного колеса.
При обсуждении любой из диаграмм можно предположить, что солнечное колесо неподвижно, но, конечно,
когда оно вращается, тот же цикл операций происходит только пропорционально разности скоростей
ведущего и ведомого элементов...
В механизмах такого типа скорость ведомого элемента изменяется обратно пропорционально крутящему
моменту, при условии, что скорость ведущего элемента поддерживается постоянной. При любых условиях
работы необходимо, чтобы любая мощность, восстанавливаемая одним маховиком, поглощалась другим, как
указано выше. Для того чтобы это стало возможным, необходимо осуществить обмен энергией между одним
маховиком и другим, а именно модифицировать кривые, изображенные на диаграммах на рисунках 3 и 4, не
только в отношении участков A-C, но и в отношении участков C-S.
Более двух маховиков могут быть расположены таким образом, чтобы взаимодействовать друг с другом, и
очевидно, что кривизна направляющих пазов будет зависеть от количества используемых маховиков и
распределения передачи энергии от одного маховика к другому в течение рабочего цикла.
Максимальный крутящий момент на ведомом элементе в состоянии покоя зависит от веса и диаметра
маховиков, скорости вращения ведущего элемента, а также от отношения радиуса планетарных колес к
радиусу солнечного колеса. Максимальная мощность отводится от ведущего элемента, когда ведомый
элемент вращается со скоростью, равной половине скорости первого. С этого момента мощность и крутящий
момент уменьшаются по мере увеличения скорости ведомого элемента, пока не достигнут нуля, когда
скорость ведомого элемента сравняется со скоростью ведущего элемента.
При использовании более двух маховиков их количество может составлять два, три или более с каждой
стороны держателя планетарного колеса. Маховики, расположенные рядом с указанным носителем, должны
иметь соответствующие пазы, позволяющие проходить через них валам планетарных колес. В случае
использования шести маховиков, трех с одной стороны несущего механизма и трех с другой, два внутренних
маховика каждого из трех будут иметь пазы для прохождения шпинделей планетарных колес, а такие
шпиндели будут снабжены кривошипами или эксцентриками, расположенными на расстоянии 120° друг от
друга для зацепления с соответствующими маховиками. Использование нескольких маховиков позволяет
создать очень компактный механизм. Например, приводной и ведомый элементы могут представлять собой
валы, установленные на соответствующих концах корпуса и телескопически входящие один в другой, при
этом корпус заполнен смазкой. К одному валу крепится носитель планетарного колеса, а к другому валу
крепится шпонка солнечного колеса, и каждый из 75 шпинделей планетарного колеса снабжен рядом
эксцентриков или фиксаторов, соответствующих количеству маховиков, которые должны приводиться в
движение описанным выше способом.
Это лишь схема очень компактной конструкции, в которой импульсы настолько разделены, что солнечному
колесу ведомого элемента будет передаваться очень равномерное и регулярное движение в соответствии с
принципом, изложенным здесь. Эпициклические зубчатые передачи в описанной выше конструкции могут
быть заменены гипоциклическими зубчатыми передачами при условии надлежащего использования инерции
и импульса в рабочих соединениях 90 в соответствии с описанным здесь принципом работы. Более того,
упомянутые здесь простые эпициклические зубчатые передачи приведены лишь в качестве примера и
иллюстрации класса зубчатых передач, которые могут использоваться в простой или более или менее
сложной форме.
При правильном проектировании можно достичь множества различных эффектов или фаз в цикле работы
механизма. Например, различные эффекты достигаются путем удлинения или укорочения эффективного
радиуса кривошипа, 105 эксцентриков или кулачков, используемых в рабочем соединении между элементом
маховика и циклическими шестернями. Также различные эффекты достигаются путем изменения
расположения точек соединения с элементом маховика или способа осуществления оперативного соединения
с элементом маховика.
Подробно описав и определив природу нашего изобретения и способ его осуществления, мы заявляем, что
то, что мы
=== НАЧАЛО ФАЙЛА: patent_227517.txt ===
ССЫЛКА: https://translationportal.epo.org/emtp/translate/?ACTION=description-retrieval&COUNTRY=GB&ENGINE=
google&FORMAT=docdb&KIND=A&LOCALE=sq_AL&NUMBER=227517&SRCLANG=EN&OPS=ops.epo.org/3.2&T
RGLANG=ru
========================================
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ GB227517A
[]
ПАТЕНТНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ
Дата подачи заявки: октябрь. 16, 1923. Нет, 25,736/23.
2279517 ЛтМ|.... Слева: 16 июля 1924 года.
Полный ударный: Янв. 76, 7925.
ПРЕДВАРИТЕЛЬНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
Усовершенствованный способ тиснения или нанесения надписей на таблички для гробов или аналогичные
металлические листы.
Я, Сэмюэл Артур Гордон, партнер фирмы «Гордон и Манро», расположенной по адресу: 1316, Бирмингем,
британский подданный, настоящим заявляю, что данное изобретение имеет следующую природу: данное
изобретение относится к усовершенствованному способу тиснения или нанесения надписей на гробовые
пластины или подобные металлические листы и имеет своей целью обеспечение легко адаптируемого
средства для осуществления желаемого тиснения или нанесения надписей на пластину таким образом, чтобы
она точно соответствовала аппарату для тиснения или нанесения надписей, благодаря чему снижаются
затраты и время, затрачиваемые на операции тиснения или нанесения надписей, по сравнению с
существующими методами тиснения букв или пластин указанного характера.
Соседние файлы в папке патенты