Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:патенты / Сборник патентов_4358
.pdf
=== НАЧАЛО ФАЙЛА: patent_254341.txt ===
ССЫЛКА: https://translationportal.epo.org/emtp/translate/?ACTION=description-retrieval&COUNTRY=GB&ENGINE=
google&FORMAT=docdb&KIND=A&LOCALE=sq_AL&NUMBER=254341&SRCLANG=EN&OPS=ops.epo.org/3.2&T
RGLANG=ru
========================================
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ GB254341A
[]
ПАТЕНТНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ
Дата проведения конвенции cIF' J1 (США): 29 июня 1925 г. Дата подачи заявления (в Соединенном
Королевстве): 28 июня 1926 г. № 16,267 126.
Завершено. Принято в декабре. 28, 1927.
m- 'W ПОЛНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
Усовершенствования в механизмах передачи мощности с регулируемой скоростью и фрикционным приводом.
úJ.
Я, Фракси Андерсон Хейз, гражданин Соединенных Штатов Америки, проживающий в Ксейпорте, округ Маунт,
штат Нью-Джерси, Соединенные Штаты Америки, настоящим заявляю о характере данного изобретения и о
способе его осуществления, которые будут подробно описаны и установлены в следующем заявлении:
Данное изобретение относится к механизму передачи мощности с регулируемой скоростью фрикционного
типа, в котором соосные «тороидальные» диски, имеющие на противоположных поверхностях кольцевые
канавки практически полукруглого сечения, соединены катящимися дисками или колесами, которые
наклоняются или качаются для изменения скорости передачи, и в котором такое качание осуществляется
автоматически за счет прецессии, например, с помощью шариков, действующих с наклонными канавками, для
создания давления трения, пропорционального нагрузке. Прецессия происходит, когда наклон фрикционных
поверхностей передачи приводит к изменению скорости за счет мощности двигателя, обусловленной
качающимися или наклоняющимися катящимися дисками или колесами, описывающими ползущую
спиральную траекторию движением, подобным самонаводящемуся движению рулевого колеса велосипеда,
которое в рассматриваемом типе трансмиссионного механизма вызывает качание катящихся дисков или
колес.
В вышеупомянутых 3-5 типах зубчатых передач было предложено вызывать прецессию катящихся дисков или
колес путем их наклона вокруг диаметра, проходящего через точки контакта каждого такого диска или колеса с
тороидальными дисками.
Согласно настоящему изобретению, прецессионное движение вызывается или осуществляется путем
перемещения вращающихся дисков или колес таким образом, чтобы их оси перемещались параллельно друг
другу; или, в более общем случае, каждый вращающийся диск или колесо может перемещаться поперечно
своей собственной оси вращения. В этих обстоятельствах, когда необходимо изменить передаточное число
трансмиссии, достаточно лишь сместить диск или колесо поперечно относительно его собственной оси, после
чего силы трения, действующие на него со стороны тороидальных дисков, вызывают качание или прецессию
указанного вращающегося диска или колеса, причем это перемещение (и, следовательно, изменение
передаточного числа) происходит в одном направлении или в другом в зависимости от направления, в
котором был смещен вращающийся диск или колесо.
Изобретение включает в себя обеспечение автоматического управления изменением «скорости» в
зависимости от заданной скорости 60 приводного механизма, например, двигателя автомобиля, под
управлением оператора, так что максимальное передаточное число автоматически обеспечивается, если
скорость приводного механизма превышает указанное выше заданное значение 65, но если такая скорость
падает ниже этого значения, что может быть результатом перегрузки, передаточное число трансмиссионного
механизма автоматически уменьшается, тем самым разгружая 70 приводной механизм и поддерживая его
приблизительно на заданной скорости.
Серьезным недостатком некоторых широко используемых типов механизмов трансмиссии с регулируемой
скоростью, в которых может быть достигнуто нулевое передаточное число 75, является то, что они не
предусматривают средств ограничения крутящего момента, который может развивать механизм трансмиссии.
Поскольку мощность является произведением крутящего момента и скорости, очевидно, что при нулевой
скорости и передаточном числе крутящий момент теоретически бесконечен, если пренебречь потерями в
механизме.
Настоящее изобретение включает средства, позволяющие ограничить крутящий момент до заданного
максимума, тем самым защищая сам 85-й трансмиссионный механизм и все соединяющие приводные
устройства от повреждений вследствие перегрузки, и, в частности, предотвращая проскальзывание
фрикционных элементов трансмиссионного механизма 90, что приводит к повреждению поверхностей,
быстрому износу, шуму и т. д.
Согласно еще одной особенности изобретения, механизм сконструирован таким образом, что при смещении
колеса на 95° для достижения прецессии с более высоким или более низким передаточным отношением
колесо также автоматически возвращается в нормальное положение или, по крайней мере, приближается к
нему, то есть его ось вращения находится в одной плоскости с осью 100 дисков. В таком положении силы
трения, стремящиеся привести колесо в движение или вызвать его прецессию, находятся в равновесии, и
дальнейшего движения или прецессии не происходит.
Согласно еще одной особенности изобретения № 105, усовершенствованный механизм трансмиссии с
регулируемой скоростью, описанный здесь как 2spjto-f, характеризуется тем, что при перегрузке колеса
автоматически переключаются в положение с более низким передаточным отношением, и что такое
переключение осуществляется с помощью средств, реагирующих на крутящий момент, которые также служат
для ограничения до заданного максимума крутящего момента, который механизм трансмиссии может
передавать на нагрузку.
Согласно еще одной особенности изобретения, управление механизмом передачи может осуществляться
посредством давления жидкости, причем это давление жидкости предпочтительно регулируется с помощью
соответствующего клапана для ручного управления.
Изобретение также включает в себя дополнительные особенности и детали конструкции, более подробно
описанные ниже и заявленные в прилагаемых пунктах формулы изобретения.
В предпочтительном варианте изобретения используются три диска, расположенные на некотором
расстоянии друг от друга по оси и установленные на общем валу, причем два внешних диска установлены на
валу для вращения, а средний диск может свободно вращаться и скользить по нему. На противоположных
поверхностях трех дисков имеются кольцевые канавки, образующие два кольцевых пространства,
поперечные сечения которых формируют противоположные дуги окружности в общем центре. В этих
кольцевых пространствах, контактирующих с соседними дисками, установлены два комплекта фрикционных
колес, оси которых обычно лежат в плоскости, проходящей через ось диска, а их центры находятся в центрах
кривизны указанных кольцевых пространств; колеса трансмиссии также сконструированы таким образом, что
их оси могут свободно качаться; то есть каждое колесо со своими опорными подшипниками может
поворачиваться на ограниченный угол вокруг оси, перпендикулярной плоскости, содержащей ось самого
колеса. Далее это обозначается как ось качания.
Колеса также способны к небольшому перемещению параллельно их осям вращения, посредством которого
автоматически осуществляется изменение передаточного отношения! путем прецессии, как будет объяснено
ниже.
Описанный выше вариант осуществления проиллюстрирован в качестве примера на прилагаемых чертежах,
на которых:
На фиг. 1 (5a5) представлен поперечный разрез вдоль оси ведущего вала, на котором показаны обе пары
колес трансмиссии, повернутые на максимальный угол для движения вперед, то есть для максимального
передаточного отношения (для 60°).
На рис. 2 представлен разрез в плоскости, соответствующей линии 2-2 на рис. 1, демонстрирующий удобный
способ крепления колес в их держателях, механизм для ручного придания колесам параллельного
поступательного движения их осей с целью возникновения прецессии, а также механизм для ограничения
крутящего момента.
На фиг. 8 показан боковой вид механизма передачи, подобного изображенному на фиг. 1, с частично
отломанным внешним корпусом, демонстрирующим средства, которые могут быть предусмотрены для
ручного управления.
На рис. 4 представлен вид сверху деталей, показанных на рис. 3. 75 На рис. 5 представлено поперечное
сечение в плоскости, соответствующей линии 5-5 на рис. 1, демонстрирующее приводимые в действие
давлением жидкости средства для создания необходимого перемещения колес трансмиссии с целью
инициирования прецессии, а также для ограничения крутящего момента.
На рис. 6 схематично изображен ручной регулирующий клапан для системы регулирования давления
жидкости, показанной на рис. 5 и 5.
Ведущий вал 10 (рис. 1), приводимый в движение любым подходящим способом, не показанным на рисунке,
установлен на ведомом валу 11 таким образом, чтобы иметь возможность вращения внутри него, и имеет на
нем фрикционный приводной диск 12, снабженный кольцевой канавкой 13, поверхность которой в поперечном
сечении представляет собой дугу окружности, как показано на чертежах. Диск 12 свободно сидит на валу, но
вынужден "". J5 вращается вместе с ним с помощью способов, описанных ниже. На валу 10, расположенном
аксиально от диска 12, находится фрикционный передаточный диск 14, свободно закрепленный на валу и
способный свободно вращаться на нем, 100 и совершать продольное или осевое перемещение для
сопряжения с фрикционными передаточными колесами, описанными ниже. Диск 14 имеет две канавки, 15 и
16, по одной на каждой грани, и каждая из них точно такая же, как канавка 1la на диске 12. Между дисками 12 и
14 расположена пара фрикционных ведущих колес 17, 18, имеющих короткие цапфы 19, 20, установленные в
подшипниках 21, 22, которые переносятся вертикальными держателями 23, J 10 24 (рис. 2), сами
удерживаемые корпусом 25 и предназначенные для ограниченного вращательного движения по осям,
равноудаленным от оси дисков.
Эти колеса 17, 18 находятся в фрикционном контакте с дисками 115, 12, 14 в канавках 13, 15 и способны
свободно вращаться в своих подшипниках 21, 22, но поскольку их несущие элементы 23, 24 установлены в
неподвижном корпусе 25, они (колеса 17, 18) не могут вращаться вокруг вала 10, и по этой причине их удобно
называть «неподвижными» или «стационарными колесами», чтобы отличать их от второй пары, описанной в
настоящем документе, которая способна совершать такое вращение. Оси этих колес 17 и 18 расположены в
одной продольной плоскости и проходят через ось вала 10. Края колес имеют сферическую форму,
предпочтительно на 130 254,3481 компенсируя разницу, таким образом вращая барабан 33 и ведомый вал 11
со скоростью, которая зависит от скорости вала 10 и значений радиусов контакта RI, R,, R,, R4.
Математический анализ показывает, что передаточное отношение валов 10 и 11 выражается следующим
уравнением, в котором N3 — скорость вала 11:
% R1 R _X3 P....-. (3) NI - I4 + 3t Из соотношения, выраженного уравнением 3, видно, что если R R3 меньше RI
7, чем R4, то отношение N будет положительным, 75 N1, что означает, что ведомый вал 11 будет вращаться
вперед, т.е., в том же направлении, что и ведущий вал 10. По мере увеличения R, то есть по мере уменьшения
скорости диска 14, скорость ведомого вала 80 увеличивается. Если R3 равно BR, то отношение N- будет
равно нулю, а N1 означает, что вал 11 останется неподвижным независимо от скорости вала 10. При таком
соотношении скоростей оси колес 85 перпендикулярны осям дисков или расположены под такими углами к
ним, что Ra=i 3.
Также будет видно, что когда RB=R2, отношение скоростей N=l. С другой стороны, если R2 R3 больше R4, то
отношение 90 3 отрицательно, что означает, что вал 1 вращается в противоположном направлении по
отношению к валу 10.
Изменение скорости может осуществляться путем изменения радиусов контакта колес с дисками, то есть
путем вращения колесных опор в их креплениях. Если колеса 17 и 18 повернуть (вращением их держателей)
параллельно валу 10, то R1 и R станут равными, и уравнение 3 100.
сводится к N3 R4- R34 N1 4+R3 - - - (4) Следовательно, мы можем, установив колеса 17, 18 параллельно валу
и изменяя угол колес 29, 80, изменять для- 105:
развернуть вал 11 на нулевую скорость и включить задний ход.
Аналогично, если колеса 29, 30 повернуты так, чтобы R3=R4, уравнение 3 сводится к 1 % 1 (LR1 - (5) H1( NI 2
R2 Затем мы можем получить полный диапазон скоростей, изменяя угол поворота колес 17, 18 относительно
вала.
Таким образом, мы можем, изменяя радиус кривизны немного меньше, чем у канавок 13, 15, добиться того,
чтобы колеса и диски имели приблизительно линейный контакт друг с другом, как это будет легко понять.
Из вышеизложенного видно, что когда вал 10 вращается с кольцевой скоростью N1, диск 14 будет
приводиться в движение со скоростью N, такой что -X2 R_,....
=1 --- - - - - - (1) N1 B9, где RI — радиус контакта колес 17, 18 с диском 12, то есть расстояние точек контакта
колес и диска от оси вала 10, а R — радиус контакта колес с диском 14. Из приведенного выше уравнения (1)
следует, конечно, что оси колес образуют равные углы с осью вала.
Также будет видно, что по мере вращения носителей 23, 24 для увеличения радиуса контакта R и уменьшения
радиуса 1t2 отношение скоростей a2 постепенно увеличивается.
-N1 На другом конце вала 10 находится диск 26, закрепленный на нем шпонкой и имеющий на своей
внутренней поверхности кольцевую канавку 27, обращенную к канавке 16 и полностью соответствующую ей.
Кольцо 28 ограничивает осевое перемещение диска 26 к концу вала.
Поскольку диски 12 и 26 вращаются вокруг одной и той же оси, они всегда имеют одинаковую скорость
вращения.
Между дисками 14 и 26 (рис. 1) находится пара фрикционных колес 29, 30, точно таких же, как «неподвижная»
или «фиксированная» пара 18, 19, установленных в держателях 31, 32, оси которых равноудалены от оси
диска. Эти последние несущие конструкции в точности аналогичны несущим конструкциям 23, 24, в которых
установлены колеса 17, 18, за исключением того, что несущие конструкции 31, 32 установлены в барабане 83,
жестко соединенном с приводным валом 11 и соосном с ним. Колеса 29 и 30, способные вращаться вокруг оси
диска, условно называются «планетными» колесами.
Теперь будет видно, что диск 26, вращающийся со скоростью N1, стремится вращать диск 14 со скоростью N2
так, что N2 R4(2) N R,(2) где R4 (рис. 1) — радиус контакта колес 29, 30 с диском 26 и R.
— это радиус контакта на диске 14. Если Rl и R равны, уравнения 1 и 2 идентичны (по числовому значению),
но если RI больше или меньше R4, то будет видно, что диски 13 и 26 будут стремиться вращать диск 14 с
разной скоростью. Поскольку это невозможно (за исключением случаев, когда может произойти
проскальзывание между колесами и дисками), в результате колеса 29 должны вращаться вокруг вала 10,
чтобы 25-1,341 тинт любой пары колес изменяли скорость вращения вала 11 от нулевой скорости до
обратной. Наибольший диапазон скоростей достигается, когда могут качаться как «неподвижные», так и
«планетарные» колеса (обозначено буквой S), а наименьший диапазон — когда качаться может только
неподвижный комплект колес.
Ось, вокруг которой вращается данное колесо, перпендикулярна оси вращения самого колеса и может быть
удобно названа осью качания, как указано выше.
Если в устройстве, включающем пару плоскостных дисков, перекрывающихся в поперечном направлении и
вращающихся на параллельных соосных осях, с передаточным колесом, расположенным между дисками и
находящимся в фрикционном контакте с ними для привода одного диска от другого, то колесо может не только
вращаться, но и перемещаться в продольном и поперечном направлениях относительно своей оси, то оно
будет стремиться перемещаться таким образом, чтобы сместить точки своего контакта (с двумя дисками)
относительно плоскости осей этих дисков. В только что упомянутой конструкции, в которой диски не соосны,
движение колеса, как правило, имеет составляющую, параллельную плоскости диска, а также составляющую,
перпендикулярную ей.
Иными словами, колесо, как правило, движется вдоль своей оси.
Эта осевая составляющая (которая равна нулю, когда центр колеса находится в плоскости осей диска) сама
по себе является результатом двух составляющих, направленных в одном направлении и параллельных оси
колеса, — одна составляющая! одним диском, а другим — другим. Однако в данной конструкции, где два
диска расположены соосно, два упомянутых компонента направлены в противоположные стороны, стремясь,
таким образом, привести колесо в движение вокруг оси, параллельной плоскостям дисков, которую я назвал
«осью качания». При ближайшем рассмотрении (см. рис. 4,5) станет ясно, что это качательное движение
является тем самым движением, которое необходимо для изменения передаточного отношения дисков.
Аналогично, если колесо может свободно вращаться или качаться вокруг своей оси качания, а также
перемещаться таким образом, чтобы его собственная ось совпадала с осью дисков, то колесо (или колеса,
если их больше одного) автоматически займет положение равновесия, соответствующее передаточному
отношению скоростей 5,05 двух дисков, и будет следовать всем изменениям скорости без тангенциального
проскальзывания.
Это автоматическое действие крайне важно, поскольку оно не только позволяет изменять скорость без
касательного проскальзывания и, как я полагаю, без контактного давления между колесом (или колесами) и
дисками, но также делает возможным создание механизма привода, зависящего от скорости или крутящего
момента, по желанию, а также создание пружин или других деформируемых элементов, которые обычно
сопротивляются перемещению колеса, деформируясь под нагрузкой, чтобы предотвратить проскальзывание
или другие повреждения деталей.
Обращаясь теперь к рис. 2, носитель колеса 70 2.3, разрезанный для удобства сборки в плоскости,
обозначенной линией &4, установлен на оси качания P-P в двух втулках 35, 36, закрепленных в корпусе 25.
Управляющий вал 37, 75, имеющий левую резьбу в верхнем конце несущего элемента 23, снабжен
шариковым упорным подшипником 38, зажатым на валу (примерно посередине) между втулкой 39 и выступом
40 и податливо расположенным во втулке 41 шайбами 42, 43, которые расположены по обе стороны фланца
44 в нижнем конце втулки и прижимаются к фланцу и упорному подшипнику дисковыми пружинами S8 45, 46,
так что упорный подшипник обычно удерживается в плоскости фланца 44.
который имеет ту же осевую толщину, что и подшипник. На внешнем конце вала управления несущей рамой
находится рычаг 47, с помощью которого несущую раму 90 можно свободно качать. Следует понимать, что
несущая конструкция 24 выполнена и оснащена точно так же, как и другая, за исключением того, что ее вал
управления соединен правой резьбой. Для удобства 9.5 два рычага управления 47, 48 расположены
навстречу друг другу, как показано на рис. 2.
Теперь станет ясно, как работает вал управления колесом (или несущим элементом). 100 Предположим, что
при положении колес, показанном на рис. 2, необходимо получить более высокое передаточное число,
заставив колесо 17 (для простоты будет рассматриваться только это колесо) качаться в направлении 1/5,
чтобы уменьшить скорость диска 14, то есть переместить его в положение, показанное на рис.
1,
в котором P.O больше 1. Для этого рычаг 47 поворачивается против часовой стрелки, если смотреть сверху.
Поскольку резьба 110 на нижнем конце управляющего вала 8.7 имеет левостороннее направление, это
движение рычага и вала поднимает колесо из его нормального положения, в котором его ось вращения
находится в одной плоскости с диском 115.
В результате наклона соприкасающихся поверхностей точки контакта на дисках начинают двигаться по
нисходящей спиральной траектории. Другими словами.
Силы трения, действующие на колесо 120, заставляют его качаться в направлении, в котором качался вал
управления, то есть против часовой стрелки. Таким образом, вал вращается относительно управляющего
вала, и колесо возвращается в копланарное положение (12,5°), в котором силы, вызывающие прецессию
колеса, находятся в равновесии. Следовательно, когда колесо достигает этого положения, прецессия, которая
привела его в это положение, прекращается, 130 251,341 изобретение. Например, если, как в приведенном
выше примере, нагрузка станет настолько велика, что ведомый вал 11 будет неподвижен, в обычном
механизме передачи с трением 70 произойдут два результата: если трение между колесами и дисками
достаточно велико, двигатель, приводящий в движение вал 10, заглохнет или какая-либо часть механизма
сломается; с другой стороны, если трение недостаточно велико, чтобы заглохнуть двигатель или вызвать
поломку какой-либо части, по крайней мере, некоторые колеса и диски будут проскальзывать друг
относительно друга, вызывая износ.
Износ колес диаметром 80 мм может быть незначительным, если он равномерно распределен по их краям, но
будет видно, что если диск вращается относительно неподвижного колеса, последнее будет сплющено в
точке контакта, и на диске образуется канавка диаметром 85 мм. Также будет видно, что если колесо
вращается относительно неподвижного диска не за счет чистого качения, то в точке контакта на диске
образуется углубление. Наличие этих 90 плоских участков и углублений не только делает механизм шумным,
но и мешает плавному вращению и прецессии колес. Очевидно также, что как только такой износ начнётся,
проскальзывание в тех же местах будет происходить легче в будущем, поскольку «плоское» колесо легче
остановить в углублении, чем действительно круглое колесо на ровной дороге. Однако в моем изобретении
крутящий момент, который может передаваться на ведомый вал (100 Н), ограничен самим механизмом
передачи. Предположим, что при заданной жесткости пружинных шайб 45 (рис. 2) нагрузка 105 приводится в
движение механизмом передачи с определенным передаточным отношением, и что нагрузка увеличивается.
Если приложенный к нагрузке крутящий момент превышает силу пружинных шайб, последние
деформируются, что приводит к уменьшению передаточного отношения описанным выше способом. По мере
уменьшения последнего может быть достигнуто соотношение, которое позволит передаточным колесам
вернуться в положение равновесия. В противном случае прецессия продолжится, и по мере уменьшения
скорости нагрузки до нуля передаточное отношение также станет равным нулю. При таком передаточном
отношении колеса уменьшают свой максимальный прогиб или сжатие вдвое, и механизм передачи оказывает
на нагрузку крутящий момент, соответствующий силе, создаваемой пружинами. Таким образом, становится
очевидно, что с учетом размеров и веса аппарата, прочности изготавливаемых из него материалов,
допустимого или возможного трения между колесами и дисками, двигателя, с которым он будет
использоваться, и, следовательно, носитель перестает «отвинчиваться» на валу управления.
Как станет ясно при ближайшем рассмотрении, колесо должно продолжать прецессировать до тех пор, пока
не вернется в копланарное положение.
Следовательно, оно должно опуститься ровно на то же расстояние, на которое оно было поднято; и поскольку
в силу резьбового соединения между несущим элементом и управляющим валом движение вверх, вызванное
качанием управляющего вала, полностью зависит от углового перемещения вала, видно, что действие
отвинчивания, благодаря которому колесо возвращается в плоскостное положение, в точности равно по
угловой величине вышеупомянутому угловому перемещению вала. Короче говоря, прецессия или качание
колеса вокруг оси несущего механизма следует за движением рычага управления и вала и всегда равно ему
-20°. Другое колесо, 18, действует аналогичным образом, за исключением того, что его управляющий вал
изначально поворачивается по часовой стрелке (как показано на рис. 2 сверху), чтобы переместить колесо
ниже осевой плоскости или в копланарное положение и, следовательно, вызвать его поворот по часовой
стрелке.
Как видно, когда диск 14 вращается в направлении стрелки на рис. 2, силы, действующие на колесо 17,
направлены вниз, а силы, действующие на колесо 18, направлены вверх, поскольку последнее колесо
находится на противоположной стороне от оси диска. Предположим теперь, что описанное выше качательное
движение управляющего вала осуществляется слишком резко, что приводит к перегрузке передаточного
механизма.
Когда это произойдет, нижние пружины деформируются, позволяя колесу 17 сместиться вниз, ниже осевой
плоскости, где два диска стремятся прецессировать колесо в противоположном направлении, вызывая тем
самым прецессию колеса в соответствующем направлении (т.е. по часовой стрелке, если смотреть сверху) и,
следовательно, уменьшая передаточное число. Аналогично, если ведомый вал 11 (рис. 1) неподвижен, колесо
17 немедленно сожмет нижние пружины и переместится в положение нулевого передаточного отношения, где
оно продолжит вращаться без проскальзывания, а трансмиссионный механизм в целом будет оказывать на
неподвижный вал максимальный крутящий момент, на который рассчитаны или отрегулированы пружины 45.
Это действие происходит независимо от положения руки 47.
Колесо 18 работает аналогично, за исключением того, что при перегрузке механизма fl) колесо 18
поднимается вверх, а затем качается против часовой стрелки.
Описанное выше действие, а именно автоматическое ограничение крутящего момента или приводного
усилия, которое может быть приложено к ведомому валу, является важной особенностью. 254,341 254,341
Факторы, по которым устройство может быть сконструировано таким образом, чтобы максимальный крутящий
момент, который оно может приложить к ведущему валу, никогда не был достаточно большим, чтобы вызвать
проскальзывание, поломку или остановку двигателя, даже при неподвижном ведомом валу.
На рис. 3 и 4 показан один из вариантов механизма для управления рычагами несущего механизма. На этих
рисунках рычаги 47, 48, управляющие качанием неподвижных колес 17, 18, ригеля 1, соединены звеньями 51,
52 с уравнителем 53, соединенным в его центре со скользящим приводным стержнем 54. Рычаги 55, 56,
управляющие качанием планетарных колес 29, 30 (рис. 1), соединены звеньями 57, 58 с уравнителем 59 на
верхнем конце рычага 60, закрепленного на выступе 60а на вращающемся барабане 33. Нижний конец этого
рычага входит в рифленую неподвижную приводную втулку 61, которая может перемещаться в осевом
направлении по подшипниковой втулке 62 с помощью скользящего стержня 63, чтобы качать рычаг. Одну пару
колёс можно оставить в положении нулевого передаточного отношения, а другую использовать для
изменения скорости, или же обе пары можно качать. Например, в последнем случае планетарный редуктор
может оставаться в обычном положении с передаточным отношением 1:1, а другой (или фиксированный)
редуктор может использоваться до тех пор, пока оператор не захочет выйти за пределы диапазона скоростей,
обеспечиваемого этим редуктором.
Затем Хле приводит в действие рычаг 60, вызывая прецессию планетарного механизма в направлении
желаемой скорости.
На рис. 1 также показан удобный способ создания необходимого фрикционного контакта. Давление
автоматически регулируется и пропорционально нагрузке. Диск 12 (40) свободно закреплен на валу 10, и диск
65 имеет там шлицы. Между ними находится клетка 66, имеющая шарики 64, работающие в кольцевых
углублениях (в этих дисках), которые образованы наклонными или спиральными участками, как показано
пунктирными линиями 12b и 12c, 65b и 65c. Следует понимать, что для каждого мяча существует одинаковый
набор углов наклона.
Легкая пружина 66 шайбообразного типа обеспечивает начальное контактное давление, прижимая диск 65 к
шарикам, последние — к диску 12', а этот диск — к колесам 17, 18. Когда на вал 11 действует нагрузка,
реакция, передаваемая через колеса 29, 30, диск 14 и колеса 17, 18, стремится привести диск 12 в движение
впереди вала 10, если вал 11 вращается в прямом направлении, или привести к тому, что диск 12 отстанет от
вала 10, если вал 11 вращается в обратном направлении. Затем шарики 41 катятся вверх по наклонным
плоскостям 12c и 65c, или 12b и 65b, в зависимости от случая, до тех пор, пока тангенциальная реакция,
вызванная давлением шариков на наклонные плоскости, умноженная на радиус углублений шариков, не
сравняется с крутящим моментом, приложенным к диску 12. Первый эффект, когда шарики катятся вверх по
наклонной плоскости, заключается в смещении диска 65 влево до тех пор, пока пружина 66 не прижмется к
гайке 46, после чего дальнейшее движение шариков толкает диск 12 вправо и тем самым увеличивает его
контактное давление на колеса 17, 18 пропорционально крутящему моменту на диске 12.
Поскольку шарики не могут перекатываться через вершины наклонных плоскостей, диск 12 должен вращаться
вместе с диском 65 и валом 10 us 75, как только контактное давление станет достаточным для
предотвращения проскальзывания.
Обращаясь теперь к рис. 5, разъемный держатель 70 ввинчивается в поршневой шток 71, закрепленный на
диафрагме 72, перекрывающей камеру 73, образованную в барабане 33 или установленную на нем. (См.
также рис. 1.) Нижний конец несущего элемента установлен на подшипнике 74.
Если жидкость под давлением подается в верхнюю часть камеры 73, над диафрагмой 72, через канал F,
диафрагма и держатель опустятся, в результате чего колесо 30 (показанное на рис. 5 в положении нулевой
скорости) окажется ниже осевой плоскости, после чего колесо начнет прецессировать, поворачиваясь против
часовой стрелки, если смотреть сверху, что приведет к вращению барабана 33 и вала 11, к которому
прикреплен барабан, на 95 градусов в направлении вперед, как показано стрелкой. Колесо будет продолжать
прецессировать, увеличивая передаточное отношение, пока не достигнет предела своего блокирующего
движения, при котором передаточное отношение 100 будет максимальным; или пока нагрузка на ведомый
элемент (вал 11) не заставит восходящие силы трения на колесе превысить давление жидкости на
диафрагму, после чего колесо поднимется 105 в центральное (нормальное) положение. Здесь прецессия
ослабнет, и передаточное отношение останется постоянным до тех пор, пока давление жидкости на поршень
и восходящие силы, действующие на колесо, будут несбалансированы.
110 Предположим теперь, что на вал 11 подан импульс перегрузки, стремящийся остановить его.
В результате силы трения, направленные вверх, превышают давление жидкости, и колесо, следовательно,
поднимается над осевой плоскостью, откуда 11.
Оно будет двигаться в противоположном направлении до тех пор, пока не будет достигнуто такое
соотношение скоростей, при котором груз можно будет перемещать, не замедляя движение ведущего
элемента. Если перегрузка достаточно велика, прецессия в направлении 120° с меньшей скоростью будет
продолжаться до тех пор, пока передаточное отношение не станет равным нулю. При таком соотношении вал
11 становится неподвижным, но колеса будут продолжать оказывать на него крутящий момент, максимальное
значение которого зависит от давления жидкости на поршень.
С другой стороны, если давление жидкости подается на нижнюю сторону диафрагмы через канал R, колесо W
поднимется и, следовательно, будет качаться через канал 93 и пыль 94, откуда жидкость поступает в корпус
трансмиссии 25, рис.
1, затем по кольцевому каналу 95 в канал F и камеру 73, рис. 5. Если запорный клапан 85 выдвинут в крайнее
левое положение, полностью перекрывая сообщение между трубой 89 и сливом 90, регулируемый
предохранительный клапан 96 открывает слив при заданном максимальном давлении и, таким образом,
защищает трансмиссию от чрезмерной перегрузки, предотвращая дальнейшее увеличение давления на
диафрагму 72 (рис. 5). Действие клапана при реверсе и торможении аналогично и легко понять: жидкость 80
проходит слева от пробки клапана в канал 97, а затем в канал 25 (рис.).
1, и через кольцевой канал 98 в воздуховод R. При управлении транспортным средством оператор может
установить рычаг 88 в положение 85, которое обеспечит максимальный крутящий момент на высокой
передаче при желаемой скорости, например, 15 миль в час. При приближении к склону, слишком крутому для
подъема "на большую высоту", нагрузка на двигатель снижает его скорость, а вместе с ней и скорость 90
потока масла через канал (более или менее ограниченный положением запорного клапана) между каналом 93
и сливной трубой 99. Давление масла соответственно снижается, изменяясь приблизительно
пропорционально квадрату скорости потока. Но это снижение давления на верхней части диафрагмы 72 (рис.
5) вызывает автоматическое снижение передаточного отношения, как уже объяснялось, до тех пор, пока
двигатель не будет на 100% способен управлять автомобилем на данном подъеме.
Автомобиль поднимается в гору на меньшей скорости, на вершине скорость двигателя увеличивается, и
трансмиссия возвращается к передаточному числу, заданному положением регулирующего клапана 105.
Таким образом, от оператора не требуется никакого внимания, и, за исключением торможения, он может
передвигаться по любой холмистой местности, не регулируя регулирующий клапан. Огромное удобство и
преимущество этой системы автоматического регулирования скорости станут очевидны любому, кто
когда-либо водил автомобиль.
Следует отметить, что когда колеса, например, колеса 29, 80 на рис. 1, были повернуты в крайнее положение
в любом направлении, они должны вернуться в осевую плоскость (т.е. в центральное положение), чтобы
избежать нагрузки на подшипники, проскальзывания и износа. Желаемый возврат 120 может быть обеспечен
любым подходящим способом, например, канавкой 100 в нижней шейке держателя 70 (рис. 5) и штифтом 101,
который достаточно узок, чтобы позволить продольному перемещению держателя 125 создавать желаемые
изменения скорости, но когда достигается максимальное перемещение, наклонная поверхность кулачка паза
на его ближнем конце 130 поворачивается по часовой стрелке в сторону меньшего передаточного отношения,
и при достаточно высоком давлении под поршнем прецессия будет продолжаться через нулевое
передаточное отношение в обратный ход. Для более наглядной иллюстрации этого эффекта предположим,
что приводной механизм, например, автомобиль, движется с высокой скоростью, и водитель хочет его
остановить.
Питание двигателя отключается, и давление жидкости перенаправляется с верхней части диафрагмы на ее
нижнюю сторону. Затем передаточные колеса, как описано выше, прецессируют в направлении нулевого
передаточного отношения, в результате чего транспортное средство приводит в движение двигатель, который
теперь действует как тормоз; или же, как показано на рис. 7, в результате чего тормоз применяется к
ведущему валу 10 (рис. 1). В любом режиме торможения тормозной эффект продолжается со скоростью,
зависящей от используемого давления жидкости, под полным контролем оператора, до тех пор, пока
автомобиль не будет полностью остановлен. Необходимое давление жидкости может обеспечиваться любым
подходящим способом, но предпочтительно шестеренчатым насосом, приводимым в движение со скоростью
вращения приводного механизма, например, насосом смазки двигателя. Такой насос показан на фиг. 1 и
включает в себя шестерню 75, установленную на штифте 76, и шестерню 77, зацепленную с первой
шестерней и закрепленную шпонкой на приводном валу 10. Две шестерни заключены в крышку 78, образуя
насосную камеру, которая соединена с каналами R и F любым подходящим способом.
Масло может подаваться к насосу снизу корпуса 79 через соответствующее соединение, не показанное на
рисунке.
На фиг. 6 показан регулирующий клапан для гидравлической системы, который может быть установлен на
рулевой колонке (не показана) автомобиля или в любом другом удобном месте. 85 представляет собой
эксцентриковую пробку, вращающуюся в корпусе клапана 86 и для этой цели закрепленную на валу 87,
который снабжен рычагом управления 88, с помощью которого его можно свободно качать. Жидкость со
стороны высокого давления насоса подается по воздуховоду 89 в верхнюю часть корпуса клапана. Заглушка
85 показана в нейтральном положении, при котором жидкость из канала 89 свободно проходит в сливную
трубу 90, а оттуда обратно в насос или другой источник масла под давлением. Предположим теперь, что
рычаг 88 перемещен влево, в положение, обозначенное как «Вперед». "
Эта деталь смещает выступ 91 влево, перекрывая канал 92 от сливной трубы 90 и заставляя всю жидкость из
трубы 89 течь справа от пробки; но по мере дальнейшего вращения пробки ее эксцентриковая часть
постепенно ограничивает сообщение между правым каналом 98 и сливной трубой 90, создавая тем самым
эффект дросселирования, который приводит к повышению давления в подающей трубе 89 и, следовательно,
в момент 254341 зацепляет штифт и возвращает держатель в центральное положение, предотвращая
дальнейшее прецессирование.
Подробно описав и определив природу моего изобретения и способ его осуществления, я заявляю, что то, что
я...
=== НАЧАЛО ФАЙЛА: patent_254342.txt ===
ССЫЛКА: https://translationportal.epo.org/emtp/translate/?ACTION=description-retrieval&COUNTRY=GB&ENGINE=
google&FORMAT=docdb&KIND=A&LOCALE=sq_AL&NUMBER=254342&SRCLANG=EN&OPS=ops.epo.org/3.2&T
RGLANG=ru
========================================
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ GB254342A
[]
ПАТЕНТНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ
Дата проведения конвенции (США): 26 июня 1925 года.
Дата подачи заявления (в Соединенном Королевстве): 28 июня 1926 года. № 16,279/26.
Завершено: сентябрь. 8, 1927.
ПОЛНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
Усовершенствование горнодобывающего оборудования.
Мы, компания SULLIVAN MACHINERY COMPANY, корпорация, учрежденная и действующая в соответствии с
законами штата Массачусетс, расположенная по адресу: 122, South Michigan Avenue, Claremont, Sullivan
County, State of New Hampshire, United States of America (правопреемники Морриса Принса Холмса,
гражданина Соединенных Штатов Америки, проживающего в Клермонте, Нью-Гэмпшир, Соединенные Штаты
Америки), настоящим заявляем о характере данного изобретения и способе его осуществления, которые
будут подробно описаны и установлены в следующем заявлении:
Данное изобретение относится к угледобывающим машинам, имеющим механизм подачи, включающий
гибкие средства подачи и взаимодействующие с ними средства управления подачей, предназначенные для
укорачивания участка подачи указанного гибкого средства с целью перемещения машины к точке,
расположенной впереди него, и, в частности, к предохранительным устройствам 26, предотвращающим
повреждение таких машин или травму оператора в результате отказа или прерывания работы механизма
Соседние файлы в папке патенты