Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:патенты / Сборник патентов_10716
.pdf
теперь мгновенный центр вращения находится на шатунном узле кривошипа, который, как указано выше,
удерживается неподвижно относительно ведомого элемента с помощью блокирующего устройства. 90 Таким
образом, центробежная сила действует не на ведомый элемент, а только на шатун и нейтрализуется
блокировочным устройством, в результате чего ведомый вал, будучи свободным от реакции 95 центробежной
силы, толкается в положительном направлении реакцией кривошипа, так что за один цикл центробежной силы
на ведомый вал передаются две положительные реакции: одна — за счет центробежной силы, а другая — за
счет реакции кривошипа, которая является функцией крутящего момента двигателя.
Это имеет первостепенное значение, поскольку характеристика шестерни i05 уже не параболическая, а
гиперболическая.
С помощью этого устройства я могу использовать реверсивную трубку с тем же результатом.
Действие ревербератора следующее (HG lows):
Когда момент инерции находится в отрицательном ходе и необходимо остановить качающийся рычаг, чтобы
изменить точку приложения центробежной силы с ведомого вала на фиксированную точку вне ведомого вала
(во избежание, как указано выше, передачи отрицательной реакции центробежной силы на ведомый вал,
которая могла бы нанести ущерб работе устройства), я предусматриваю средства, с помощью которых
качающийся рычаг воздействует на элемент, который, в свою очередь, воздействует на неподвижный
элемент, который таким образом мгновенно передает положительное вращение третьему элементу. Этот
третий элемент непосредственно или упруго соединен с ведомым элементом таким образом, что
отрицательная реакция через указанный неподвижный элемент обращается вспять.
347,5Th i преобразуется в положительный ток и передается обратно на ведомый вал.
Согласно одной из предложенных мною конструкций, эксцентриковый шкив позволяет эксцентриковому шкиву
свободно вращаться. Эксцентриситет эксцентрика и эксцентрик шкива почти равны, так что в определенной
точке эксцентриситет эксцентрика и эксцентрик шкива компенсируют друг друга, образуя таким образом диск с
неэксцентричной осью.
Вокруг эксцентрикового шкива находится кольцо, в котором эксцентриковый шкив может свободно вращаться.
В данной конструкции кольцом является J15, также представляющее собой большой конец системы шатунов,
аналогичной той, что используется в радиальных авиационных двигателях.
Можно использовать любое подходящее количество стержней, но в этой конструкции я для простоты
использую предпочтительно три, один из которых является основным и изготовлен из кольца rin11g в одном
куске, а остальные соединены с кольцом шарнирно.
Согласно одному из изобретений, малые концы шатунов могут быть соединены с плунжером (поршнем),
который герметично входит в цилиндр. В нижней части цилиндра расположен клапан, который удерживается
на своем месте подходящей пружиной. Клапан открывается таким образом, чтобы позволить маслу или любой
другой жидкости поступать в цилиндр (когда поршень находится в такте всасывания), а также закрываться и
предотвращать поступление масла в него (когда поршень находится в такте сжатия), образуя таким образом
упор для поршня, предотвращающий его обратное движение.
Клапан управляется извне соответствующими средствами, которые! Позволяет поршню стать необратимым
(однонаправленным) во время такта всасывания, позволяя пружине удерживать клапан закрытым во время
такта всасывания и полностью удерживая клапан открытым во время такта сжатия (чтобы поршень мог
вернуться в исходное положение).
Предположим теперь, что эксцентрик и эксцентриковый шкив расположены относительно друг друга таким
образом, чтобы образовывать единый эксцентрик (это достигается путем блокировки основного
эксцентрикового шкива, когда они находятся в подходящем положении), тогда очевидно, что путем
соответствующей синхронизации срабатывает управляющий механизм.
5. Задействовав клапаны и позволив поршням скользить только в одном направлении, мы можем заставить
эксцентрик вращаться только в одном направлении и зафиксировать его в обратном направлении.
Теперь представим, что эксцентриситеты эксцентрика и эксцентрикового шкива взаимно компенсируются, в
результате чего эксцентриситет эксцентрика эксцентрикового шкива исчезает, и система (эксцентрик и
эксцентриковый шкив) вместе образует симметричный диск. Очевидно, что в этом случае при вращении диска
шатунам не передается никакого движения, и диск свободно вращается в любом направлении.
Предположим теперь, что эксцентриковый шкив и эксцентриковый шкив имеют результирующий
эксцентриситет, равный нулю, и могут свободно вращаться относительно друг друга, и предположим, что,
предотвращая вращение эксцентрикового шкива, мы одновременно пытаемся повернуть его в направлении
положения фиксации устройства. Очевидно, что эксцентрик не может быть повернут в этом направлении,
поскольку он прижимает коническую часть эксцентрикового шкива к кольцу шатуна, вследствие чего
эксцентриковый шкив стремится вращаться в направлении, противоположном направлению вращения
эксцентрика (свободное направление). Когда крутящий момент 85, приложенный к эксцентрику, становится
достаточным, крутящий момент, передаваемый на шкив эксцентрика, преодолеет сопротивление,
удерживающее его в неподвижном состоянии, и повернет его на угол, эквивалентный вращению эксцентрика
90, но в противоположном направлении.
Предположим теперь, что эксцентриковый шкив повернулся на эквивалентный угол и удерживается в этом
положении 95°, а затем эксцентрик поворачивается в направлении вращения шкива. Очевидно, что на
эксцентриковый шкив не передается никакой реакции, поскольку результирующий эксцентриситет стремится к
нулю 100° и, следовательно, не может оказывать реакции на однонаправленный шатун.
Подводя итог, можно сказать, что когда в вышеуказанной системе эксцентриситет стремится к увеличению,
два элемента, эксцентриковый шкив и эксцентриковый шкив 105, вращаются в противоположных
направлениях друг относительно друга и описывают углы, пропорциональные углам реакций, передаваемых
от одного элемента к другому. Когда результирующий эксцентриситет 110 этих элементов стремится к нулю,
на элементы не оказывается никакого воздействия, и оба они могут свободно вращаться в разблокированном
положении шатуна. В случае, когда система (эксцентрик 115 и эксцентриковый шкив) заменяется одним
эксцентриком с любым подходящим эксцентриситетом, очевидно, что эксцентрик может вращаться только в
одном направлении, а именно в направлении разблокировки шатуна. 120 Вместо использования жидкого
вещества для обеспечения однонаправленного хода поршня мы, соответственно, «устанавливаем
необратимый кулачок, который следует за поршнем» или… Эквивалент указанного необратимого кулачка 125
прижимается к поршню или его эквиваленту пружиной или любым другим подходящим механизмом таким
образом, чтобы обеспечить однонаправленное движение одного из ходов поршня.
Во время свободного хода необратимый кулачок поднимается другим подходящим кулачком, проходящим
либо через качающиеся, либо через приводные валы с помощью подходящих средств. Такой механизм может
представлять собой механизм с гайкой и винтом. В этом случае один из двух элементов (гайка или винт)
механизма с гайкой и винтом предотвращается от вращения и прочно удерживается на корпусе редуктора,
тогда как другой элемент остается неподвижным.
- iO поворачивается на ограниченный угол с помощью подходящей пружины. Угол поворота этого элемента
пропорционален шагу винта и ходу эксцентрика. Один из концов вращающегося элемента механизма гайки
15: находится в тесном контакте с поршнем или его эквивалентом. Вращение осуществляется посредством
катушки! пружина или ее эквивалент, витая пружина наматывается во время такта сжатия, причем намотка
осуществляется, например, кулачком, приводимым в действие либо ведомым валом, либо ведомым валом.
Принцип работы устройства следующий: для простоты объяснения предположим, что мы рассматриваем
однонаправленное устройство.
Очевидно, что когда эксцентрик перемещается в разблокированном направлении, поршни P30 или
эквивалентный элемент (или элементы) во время соответствующего хода всасывания тесно следуют за
винтом (предполагается, что винт подвижен, а гайка зафиксирована), который вращается благодаря
разматыванию соответствующей пружины. Следует отметить, что когда поршень или его эквивалент
находится в такте всасывания, не завершив его, и мы пытаемся изменить направление движения, винт, в силу
своей необратимости, действует аналогично жидкости, описанной выше, препятствуя любому обратному
движению, и поэтому вращение осуществляется только в одном направлении. В ходе соответствующего-45-го
аэ.ти. В момент такта сжатия винт вращается в направлении, противоположном тому, в котором он вращался
ранее, и вращается, например, с помощью соответствующего кулачка, который приводится в движение либо
приводным валом, либо качающимся рычагом. Вращая винт в обратном направлении, мы позволяем поршню
свободно возвращаться в исходное положение, при этом пружина заводится и готовится к следующему ходу.
Таким образом, при соответствующем действии такта всасывания пружина вращает винт и заставляет его
следовать за поршнем, тогда как при соответствующей части такта сжатия винт соответствующим образом
вращается в обратном направлении, например, с помощью кулачка или любого другого подходящего
механизма, приводимого в действие от ведомого или качающегося вала. В ходе этой операции происходит
намотка пружины, что обеспечивает свободу движения поршня. Вместо фиксированного эксцентрика
(однонаправленного устройства) мы теперь имеем систему (эксцентрик и эксцентриковый шкив), то есть
ревертер. Когда мы поворачиваем один элемент в направлении блокировки, другой элемент системы
вращается в направлении разблокировки.
Функция однонаправленного устройства в сочетании с редуктором уже была подробно объяснена. Ревертер
№7, установленный на редукторе, работает следующим образом:
Качающийся рычаг является частью одного элемента системы (эксцентрик и эксцентриковый шкив), в то
время как другой элемент прочно закреплен на ведомом валу. Предусмотрено, что результирующий
эксцентриситет системы (эксцентрика и эксцентрикового шкива) равен нулю, когда момент инерции находится
в точке изменения точки опоры. 85 Когда качающийся рычаг начинает двигаться назад, элемент системы
(эксцентрик и шкив) вращается в обратном направлении, то есть в направлении 90-градусного вращения
ведомого вала, и, поскольку он соединен с указанным валом, он будет передавать реакцию качающегося
рычага в виде положительного крутящего момента на ведомый вал.
Преимущество этой системы заключается в том, что при прямом приводе, когда система (эксцентрик и
эксцентриковый шкив) имеет нулевой эксцентриситет, вся система не работает и подобна шарикоподшипнику.
Изменение направления вращения устройства блокировки приводит к тому, что реакция ведомого вала i0 и
преобразователя заставляет его вращаться в обратном направлении. Вместо поршня или ползунка мы можем
с лучшими результатами использовать качающийся рычаг, свободный конец которого снабжен винтовым и
гайковым механизмом, необратимым кулачком или любым другим эквивалентным механизмом. Очевидно, что
когда ведомый вал достигает определенной скорости, центробежная сила, возникающая при таком вращении,
удерживает инерционные грузы неподвижно относительно ведомого вала, благодаря чему достигается
прямая передача, то есть ведущий и ведомый валы как бы соединены вместе.
Датировано 11 июня 1930 года.
Эгейль Димократтс, Уитли и Маккензи, 40. Чансери Лейн, Западный туалет 2, -Агенты.
1
347 576
W34,5769 ПОЛНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ. _
Усовершенствования средств преобразования и передачи крутящего момента.
Я, Ацилль Анн Демхокр. Атис, гражданин Лиелльской Республики, проживающий по адресу:
Сент-Огастинс-роуд, 38, Камден-сквер, Лондон, северо-запад 1-го округа, настоящим заявляет о природе
данного изобретения и о способе его осуществления, которые будут подробно описаны и установлены в
следующем заявлении:
Данное изобретение относится к средствам преобразования крутящего момента и его передачи.
Крутящий момент от ведущего элемента к ведомому элементу такого типа, в котором крутящий момент и
угловая скорость ведомого элемента автоматически изменяются, причем 1,5 являются функциями нагрузки на
указанный ведомый элемент.
Согласно настоящему изобретению, средства преобразования и передачи крутящего момента включают одну
или несколько неуравновешенных инерционных масс, установленных на вращающемся ведомом элементе и
вращаемых ведущим элементом таким образом, что каждая масса создает центробежную силу, переменную
по направлению с частотой, пропорциональной скорости ведущего элемента относительно ведомого
элемента, и фиксаторы, которые позволяют инерционным силам положительного значения действовать
непосредственно на ведомый элемент, создавая на нем положительные крутящие моменты, но
предотвращают действие инерционных сил на ведомый элемент в отрицательном направлении в течение тех
периодов, когда силы имеют отрицательное значение, таким образом, что фиксатор воздействует через
инерционную массу или массы на ведомый элемент в течение этих периодов, создавая на нем
дополнительные крутящие моменты того же направления, что и упомянутые выше.
Фиксатор обеспечивает точку, свободную для перемещения инерционной массы или масс в одном
направлении, и точку сопротивления, попеременно называемую точкой реакции, с которой инерционная масса
или массы взаимодействуют для создания второго упомянутого момента на приводном валу.
Более конкретно, в качестве ведущего и ведомого элементов предпочтительно указываются: ведущий вал,
расположенный на одной оси с ведомым валом, на котором закреплен диск или подобный элемент, несущий
на некотором расстоянии от оси вращения шарнир, вокруг которого вращающаяся масса предназначена для
качания, причем указанный элемент представляет собой точку, в которой положительная сила переменной
силы и положительные реакции, возникающие из-за взаимодействия массы или масс с точкой сопротивления,
соответственно приложены к ведомому элементу.
Согласно другой особенности настоящего изобретения, точка сопротивления, к которой могут быть
приложены отрицательные значения переменной силы, приспособлена для ограниченной деформации под
действием приложенной силы, и движение этой точки преобразуется в дополнительный импульс на ведомый
элемент в положительном направлении, т.е. в направлении вращения указанного ведомого элемента. На
прилагаемых чертежах:
На фиг. 1, 2 и 3 представлены диаграммы, иллюстрирующие теоретическое рассмотрение основного
принципа усовершенствованного гидротрансформатора и датчика крутящего момента в соответствии с
настоящим изобретением; фиг. 4 — схематическое изображение реверсивного однонаправленного устройства
для использования с устройством настоящего изобретения; фиг. 5 — фрагментарный поперечный разрез
модификации такого однонаправленного устройства; фиг. 6 — вид, аналогичный виду на фиг. 5,
демонстрирующий дальнейшее усовершенствование однонаправленного устройства; фиг. 7 —
фрагментарный вид одной из форм устройства, предназначенного для использования вместо
однонаправленных устройств, показанных на фиг. 4–6, - 9. Рис. 8 представляет собой аналогичный вид другой
конструкции указанного устройства, рис. 9 представляет собой продольный вертикальный разрез
приблизительной конструкции всего устройства согласно изобретению, рис. 10 представляет собой вид с
торца, выполненный по линии 10–10 на рис. 9, рис. 11 представляет собой аналогичный вид, выполненный по
линии 10–11 на рис. 9, при этом некоторые части закрыты, а корпус снят. Рис. 12 представляет собой
фрагментарный детальный вид однонаправленного устройства, встроенного в устройство, рис. 1
представляет собой фрагментарную детальную схему, выполненную для альтернативного расположения
элементов. 'o h'parts, Fig. 214 is. an edlvton ofFg, 13, ""R til i " wik conltrol In oderthat th - ivnion itma tle clearl
undestoodthe 'sic rinciple's utn4 rTqa samne,jwill flt- efbiey conto 347,576 considerred from the theoretical-
standpoint, in reference being made to the accompanying diagrams (Figs. 1 to 3).
На рис. 1 изображена неуравновешенная инерционная масса W, вращающаяся против часовой стрелки вокруг
оси C на ведомом элементе, ось вращения которого обозначена в точке 0. Масса W, которая приводится в
движение от приводного элемента с помощью соответствующих средств, не показанных на чертеже, и которая
интегрирована с ним на своем шарнирном конце кривошипом CK, образующим угол α с линией, проходящей
через центр тяжести массы W и шарнир C.
Шатун EN шарнирно соединен одним концом со свободным концом кривошипа K, а другим концом — с одним
концом N рычага NO, другой конец которого вращается вокруг оси вращения 0 ведомого элемента. Этот рычаг
NO соединен с одним из элементов устройства, которое обеспечивает свободное перемещение рычага в
одном направлении, но оказывает сопротивление перемещению рычага в другом направлении.
Для простоты обозначены фиксирующий механизм, включающий собачку и зубчатое колесо с храповым
механизмом, P, Ri.
Защелка P шарнирно закреплена на рычаге NO, а зубчатое колесо R закреплено на какой-либо неподвижной
части, например, на корпусе, окружающем шестерню. Конструкция такова, что рычаг NO может свободно
вращаться по часовой стрелке, но остается неподвижным, когда стремится двигаться против часовой стрелки.
Угол предпочтительно выбирается таким образом, чтобы, когда масса W находится в положении,
обозначенном буквой T, качающийся рычаг NO находился в крайнем положении своего хода, а если
предположить, что точка C неподвижна, то вращение кривошипа CK на 180° качает рычаг NO на угол P3 в
положение NIO.
- Когда масса W начинает вращаться из положения, обозначенного I, против часовой стрелки, качающийся
рычаг NO начинает двигаться к положению NIOO, оставаясь свободным в этом направлении, как уже было
указано. Предполагая, что суммарная масса шатуна, качающегося рычага и собачки очень мала, очевидно,
что единственными силами, которые следует учитывать, являются силы, создаваемые вращением массы W
вокруг оси вращения C. Вследствие такого вращения возникает центробежная сила F, составляющая F,
перпендикулярная направлению иадиуса 00 ведомого элемента, причем значение F определяется формулой
F = P cos FCF. Этот компонент F воздействует на ведомый элемент в точке C, создавая крутящий момент FO.
OC стремится повернуть ведомый элемент в направлении стрелки 6,5 A.
Следовательно, при вращении массы W из положения, обозначенного I, в положение, обозначенное IV, на
ведомом элементе возникает крутящий момент, значение которого 70°, изменяющийся от нуля до максимума
и снова до нуля, и пропорционален квадрату скорости массы W.
Теперь, когда масса W продолжает вращаться, проходя мимо положения, обозначенного IV, качающийся
рычаг NO (75°) стремится вернуться в исходное положение, но этому препятствует фиксирующий механизм P,
R.
Таким образом, внешний конец N рычага NO удерживается неподвижно в точке N1 (см. рис. 2), но поскольку
кривошип C11, теперь расположенный в точке C111, все еще вращается от приводного элемента, точки C11 и
K должны переместиться. Точка K ограничена перемещением по дуге окружности y, имеющей центр в точке
N'1 и радиус, равный длине шатуна EN, в то время как точка опоры C ограничена перемещением по дуге
окружности 8, имеющей центр в точке 0 и радиус, равный расстоянию от точки опоры до оси вращения
ведомого вала, т.е. расстоянию 00.
Предположим, что W повернулся из положения IV на небольшой угол в положение V. Тогда конец K
кривошипа переместится по дуге y в положение K2, а точка опоры C переместится по дуге 3 в положение 2.
Таким образом, точка опоры C смещена на 100 градусов в результате рычажной реакции в положение C2, и
поскольку точка опоры закреплена на ведомом элементе, последний повернут на угол Mu. Если отложить
положения точки опоры C и конца K кривошипа 105 для положений массы W, обозначенных IV, V, VI- -----IX
(рис. 2), то получатся точки от C' до C6 и от K' до K6. Проведя плавную кривую через точки V, VI-, IX, 110,
представляющие последовательные положения центра тяжести массы W, можно увидеть, что указанный
центр тяжести описывает циклоидальную кривую. Теперь мгновенный центр вращения массы W, когда эта
масса находится в положении IV, расположен в точке 0, но когда масса вращается по своей циклоидальной
траектории, мгновенный центр вращения стремится к точке S (рис.
3)
. Радиус 120, соединяющий центр тяжести массы W с мгновенным центром вращения S, всегда проходит
между точками K и C. Теперь известно, что центробежная сила, создаваемая вращением 125 массы, всегда
действует вдоль линии, проходящей через мгновенный центр вращения и перпендикулярной траектории,
описываемой центром тяжести вращающейся массы 34T,5T6. 11 Следовательно, в рассматриваемом случае
центробежная сила, создаваемая движением массы W, действует вдоль мгновенного радиуса вращения. По
мере прохождения этого радиуса между точками K и C сила может быть разложена на составляющую,
действующую в направлении, параллельном шатуну RN, и составляющую, действующую в точке опоры C
вдоль кривошипа Cli. Компонент, действующий в направлении, параллельном шатуну, может быть заменен
парой параллельных сил, одна из которых действует вдоль шатуна, а другая — на шарнир C в направлении,
параллельном указанному шатуну.
Теперь видно, что сила, действующая вдоль шатуна KN, будет приложена к точке N неподвижного
качающегося рычага NO, в то время как две силы, действующие на шарнир C, создают результирующую силу,
направление которой в основном радиально по отношению к ведомому элементу.
Следовательно, центробежная сила, возникающая при вращении массы W из положения TV в положение 1I
(рис. 1), не создает непосредственно крутящего момента на ведомом элементе. Однако фиксатор
воздействует через массу W на ведомый элемент во время этого полуоборота указанной массы, создавая
крутящий момент на ведомом элементе, стремящийся повернуть его в направлении стрелки А (рис.). 1).
При полном вращении массы WX на ведомом элементе возникают два последовательных и синусоидально
действующих момента, первый из которых возникает в результате непосредственного приложения
центробежной силы, обусловленной вращением массы, к ведомому элементу в точке, удаленной от его оси
вращения, а второй — в результате реакции фиксатора на ведомый элемент через инерционную массу или
массы.
415 Следует понимать, что характеристики устройства будут очень похожи на гиперболу, что делает его
весьма подходящим для применения в автомобилях.
Хотя в приведенном выше описании масса W была описана как вращающаяся, те же результаты можно
получить, если масса W будет колебаться вокруг своей точки опоры C.
Кроме того, фиксирующий механизм P, IR может быть заменен устройством, подобным описанному ниже, с
помощью которого сила, приложенная к качающемуся элементу 19ver, преобразуется в поступательный
импульс на приводном элементе.
На ведомом элементе может быть установлено более одной системы инерционных масс, и в случае
использования двух таких систем их шарниры будут симметрично расположены на диаметре ведомого
элемента по обе стороны от его центра, при этом массы будут работать синхронно и взаимодействовать с
качающимся рычагом, подобным описанному выше.
указано.
Инерционная масса или массы предпочтительно расположены и имеют такие размеры, что при заданной
скорости движения ведомого элемента центробежная сила, создаваемая вращением указанной массы или
масс вокруг оси вращения ведомого элемента, будет такой, чтобы удерживать массу или массы от движения
относительно ведомого элемента.
Это обеспечивает сцепление и прямую передачу от ведущего элемента к ведомому. 8 Кроме того,
направление вращения ведомого элемента может быть изменено на противоположное, в то время как
инерционная масса или массы продолжают вращаться в том же направлении, способом, более подробно
описанным ниже, 35 и будет видно, что, хотя прямая передача в обратном направлении не будет
осуществляться, инерционная масса или массы будут вращаться быстрее, создавая, таким образом,
увеличенный крутящий момент.
В приведенном выше описании 9Gj упоминается тот факт, что «качающийся рычаг соединен с одним
элементом устройства, которое обеспечивает свободное перемещение рычага в одном направлении, но
оказывает сопротивление перемещению рычага 95 в другом направлении, и в качестве простейшей формы
этого устройства указан фиксатор с собачкой и зубчатым колесом».
(устройство. Однако можно использовать и другие однонаправленные устройства, и теперь будут описаны
некоторые примеры конструкций, действие которых легко обратимо, со ссылкой на схематические рисунки на
рис. 4–6. 105 Конец качающегося рычага NO, удаленный от шатуна KN (рассматривая схему на рис. 1), жестко
соединен со втулкой, обозначенной как a' на рис. 4, которая может вращаться вокруг той же оси, что и
ведомый элемент (не показан), а эксцентрик b, в свою очередь, жестко соединен с указанной втулкой.
Кольцо c, образующее большой конец соединительного стержня d, свободно вращается на указанном
эксцентрике 115 и шарнирно соединено с двумя дополнительными соединительными стержнями - e и 1
соответственно. Малые концы шатунов d, c и 1 соединены обычным способом с поршнями g, h120 и i
соответственно, работающими в неподвижных цилиндрах p1, hl и il. В головке каждого цилиндра установлен
обратный клапан j, открывающийся внутрь цилиндрического пространства и прижимаемый к своему седлу tI25
пружиной le; эти клапаны регулируют сообщение соответствующих цилиндрических пространств с рубашками
1, которые установлены на головках цилиндров и соединены между собой соответствующими
трубопроводами. 130 347,57Q Рубашки цилиндров -1- и связанные с ними трубопроводы m заполнены
жидкостью, например, маслом, из резервуара n, и видно, что во время движения любого поршня, скажем, g, во
внутреннем направлении, т.е. к гильзе a, масло будет всасываться в соответствующий цилиндр g' через
обратный клапан j. Но если поршень попытается изменить направление своего движения, то клапан j
закроется, и такое обратное движение поршня g будет предотвращено объемом масла, уже всасываемого в
цилиндр g'.
Поскольку необходимо обеспечить необратимость движения поршней только в одном направлении — внутрь,
и позволить им свободно перемещаться наружу, клапаны j управляются кулачком o на центральной втулке a,
посредством соответствующих толкателей p и коромысел q, так что каждый клапан удерживается в открытом
положении против действия своей пружины k во время хода наружу соответствующего поршня.
Теперь видно, что движение втулки a по часовой стрелке, вызванное соответствующим движением
качающегося рычага NO на рис. 1, приведет к перемещению поршней h и i наружу, а поршня g — внутрь.
Однако из-за формы кулачка o клапаны j, связанные с цилиндрами h' и i, остаются открытыми во время
движения поршней h и i наружу, в то время как клапан, связанный с цилиндром 91, подвергается воздействию
только своей пружины k во время движения поршня g внутрь. Таким образом, масло будет вытесняться из
цилиндров h' и il в трубопровод m, из которого масло будет всасываться в цилиндр gi через обратный клапан j
tlhereon. Таким образом, движение втулки a по часовой стрелке будет свободным и беспрепятственным.
Однако, когда первоначальное изменение направления движения качающегося рычага NO- в Fiho' 1
стремится переместить 50-s-втулку -a ilu thie. anti.:elio kise -djrection, клапан j на цилиндре gI закроется под
действием своей пружины k, и поршень g не сможет двигаться наружу. Таким образом, такое обратное
движение втулки будет предотвращено, и качающийся рычаг NO будет удерживаться в неподвижном
положении. Следует понимать, что поршни g, h и i, в свою очередь, начинают работать, предотвращая
обратное движение рычага, поскольку последний взаимодействует с приводным элементом относительно
неподвижных цилиндров g1, h' и i. С помощью описанного выше устройства движения качающегося рычага,
обусловленные вращением инерционной массы, будут беспрепятственными в одном направлении, но будут
предотвращены в другом направлении.
Таким образом, описанное устройство функционирует как гидравлический фиксатор.
Очевидно, что, установив на центральной втулке a второй кулачок управления клапаном, имеющий
аналогичную форму, что и обозначенный буквой o, но расположенный таким образом, чтобы работать в
обратном направлении, и сделав кулачок o неработоспособным, действие этого устройства может быть
обращено вспять, т.е. те движения качающегося рычага, которые ранее были беспрепятственными, теперь
предотвращаются, и наоборот. 0 Это важно, поскольку такое изменение направления вращения приводит к
изменению направления вращения ведомого элемента следующим образом:
Полуоборот массы W (рис. 867 1) из исходного положения, обозначенного буквой I, больше не происходит при
свободном перемещении качающегося рычага, поскольку теперь он будет удерживаться в неподвижном
положении фиксатором в обратном направлении всякий раз, когда он будет стремиться двигаться по часовой
стрелке. Таким образом, масса W теперь вращается вокруг нового центра, создавая реактивную силу на оси
C, стремящуюся повернуть ведомый элемент в направлении, противоположном указанному стрелкой A.
В ходе последующего полуоборота массы W качающийся рычаг теперь может свободно перемещаться, и
центробежная сила, возникающая в результате такого вращения, действует на ось вращения C, создавая
крутящий момент на ведомом элементе, который снова стремится повернуть последний в направлении,
противоположном указанному стрелкой A. Видно, что направление вращения ведомого элемента, таким
образом, меняется на противоположное, в то время как масса W по-прежнему вращается против часовой
стрелки. Ещё один важный момент заключается в том, что если однонаправленное устройство будет
выведено из строя, то есть если поршни будут свободно перемещаться в любом из направлений путём
удержания обратных клапанов открытыми при обоих ходах поршней, то качающийся рычаг также будет
свободно перемещаться в обоих направлениях, и единственным эффектом, который вращение массы W
окажет на ведомый элемент, будет приложение двух равных и противоположно действующих моментов к
ведомому элементу при каждом полном обороте указанной массы. Тогда можно сказать, что
гидротрансформатор и преобразователь крутящего момента находятся в «нейтральном» положении,
поскольку вращение ведомому элементу не передаётся.
—Теперь возвращаясь к — однонаправленному — устройству M, отображающемуся в. Рис. 4, воплощающий
поршни и цилиндры. COLertipn desbribed is- nbcessarilf coimi pliiated- and--the- use o, oil,to-4.reent.
-reverse- motion -of the' piqtons --i-s open fo: 3 347,576 347,576 sriious oo,-jee ijolis.
Однако Tlic samne KL может быть получен, как и любой из блоков, включающих рубашку охлаждения с
масляным охлаждением и систему, предотвращающую обратный поток воздуха, с помощью устройства,
подобного тому, что показан в Fi' 5.
Пара соединительных стержней d, e и f, показанных на рисунке, соединена с направляющими, которые
соединены с одной стороны гайкой, в которой находится нереверсивный винт с подходящим шагом. Этот винт
приводится в движение торсионной пружиной, заставляя его вращаться в направлении, подобном тому, как
винт следует вверх по поперечной балке, когда она движется внутрь к втулке.
Для обеспечения необходимой свободы движения поперечной головки iii наружу в желаемые моменты
времени винт 11 соответствующим образом регулируется - от кулачка o на центральной втулке (рис. 4), этот
кулачок приводит в действие механизм толкателя p и рычага блокировки q, чтобы открутить его через гайку t
agtainist под действием пружины v.
Это достигается путем формирования винта с удлинением w0, имеющим винтовые зубья, которые
зацепляются с соответствующими зубьями только на дугообразной поверхности сегментного внутреннего
конца x коромысла q.
Подробное обсуждение конструкции обратимого фиксатора не планируется, поскольку очевидно, что по
своему действию он соответствует тому, что показано на рис. 4.
Однако дальнейшее усовершенствование этого механизма может быть достигнуто, если, как показано на рис.
6, каждая из поперечных головок r будет заменена качающимся рычагом y, шарнирно соединенным с
внешним концом соответствующего шатуна (например, d) и расположенным таким образом, чтобы качаться
вокруг неподвижной оси z, при этом эксцентрик zI будет закреплен на рычаге y на шарнирном конце.
Периферия эксцентрика zl расположена таким образом, чтобы воздействовать на торцевую поверхность
необратимого винта it, как уже описано, который ввинчен в неподвижную гайку t dud is- urged tb follow the
periipheral of the excentric z], -when the last rotates by the pressure of the spring v.
Для отвинчивания винта ii против действия его пружины v в нужные моменты предусмотрены кулачковые
механизмы p, q, xr, w, при этом следует понимать, что возможны лишь очень малые перемещения и что доли
полного оборота винта u.l будет достаточно для достижения желаемого эффекта.
Описанный выше механизм представляет собой эффективный «обратимый фиксатор», и следует понимать,
что его можно использовать для управления работой качающегося рычага, связанного с вращающейся
инерционной силой гидротрансформатора.
Однако у описанных выше устройств на практике есть тот недостаток, что они всегда находятся в движении,
даже когда не требуется действовать как однонаправленные устройства, то есть во время прямого привода.
Предпочтительно использовать устройство 70 для управления работой качающегося рычага, которое
обеспечивает ограниченное перемещение качающегося рычага в те периоды, когда он оставался бы
неподвижным при использовании простого фиксационного механизма 75, и которое преобразует это
перемещение рычага в импульс на ведомом элементе, способствующий его вращению.
Данное устройство включает в себя резисторный элемент 80 или элемент, на котором концентрируется сила,
передаваемая качающимся рычагом, для создания обратного вращения, реактивный элемент, который
преобразует отрицательное или обратное вращение резисторного элемента 85 в усилие, которое может быть
радиальным или параллельным оси устройства, и реверсивный элемент, который преобразует это усилие в
положительное или прямое вращение.
Это положительное вращение передается подходящим способом на ведомый элемент.
В одном из вариантов конструкции такого устройства, показанном на рис. 7 лишь в качестве примера,
резисторный элемент состоит из втулки 1, свободно вращающейся на приводном валу 95 (не показан) и
жестко соединенной с внутренним концом качающегося рычага (также опущенного на рисунке).
На указанной втулке жестко закреплен реагирующий элемент, который включает в себя эксцентриковый шкив
2), свободно вращающийся в эксцентриковом подшипнике, образованном в диске 3, который представляет
собой реверсивный элемент. Указанный реверсивный элемент 3 соединен с приводным элементом (не
показан) для вращения вокруг него и окружен неподвижной кольцевой обоймой 4, концентричной с приводным
валом и несущей ролики 5 или их эквиваленты (из которых только три являются одинаковыми), которые
контактируют с периферией диска 3, составляющего реверсивный элемент, и могут скользить радиально к
обойме 4 в радиальных пазах, прижимаясь к указанной периферии с помощью пружин, как показано на 6. 1
Инерционный маховик 7 свободно вращается на втулке 1, образующей резисторный элемент, и снабжен
средствами для зацепления с одним или другим из свободно установленных роликов 5 для прижима его в
плотное соприкосновение с периферией реверсивного элемента 3.
Указанное средство может включать кулачковый элемент 8, образующий продолжение качающегося рычага 9,
шарнирно закрепленного в точке 10 на ободе маховика 7 и приводимого в действие звеном 11 от кривошипа
12, установленного на втулке 1, несущей реактивный элемент, для прижима рычага 13, шарнирно
закрепленного в точке 14 на маховике 7, к ролику 5130, напротив которого рычаг 13 расположен в момент
срабатывания звена 11. Эксцентриковый реактивный элемент 2 расположен таким образом относительно
эксцентрикового реверсивного элемента, что, когда кулачки находятся в нейтральном положении, как железо
на периферии реверсивного элемента 3, он концентричен с втулкой, соединяющей резисторный элемент, и,
следовательно, с приводным валом.
Когда, как описано выше, на качающийся рычаг (не показан) действует центробежная сила, возникающая
из-за колебания инерционной массы вокруг нового центра, приложенного к нему через шатун, резисторный
элемент 1 вместе с реактивным элементом 2 вращается в обратном направлении относительно реверсивного
элемента 3, как показано стрелкой, обозначенной 1,5, при этом реверсивный элемент 3 и инерционный
маховик 7 вращаются вместе с ведомым элементом в направлении стрелки, обозначенной 16.
Первая часть этого относительного вращения приводит в действие звено 11, заставляя рычаг 13,
вращающийся на маховике 7, удерживать один из роликов 5, окружающих реверсивный элемент 3,
неподвижно в тесном контакте с последним, при этом указанный ролик воздействует на подходящую точку на
реверсивном элементе.
Дальнейшее вращение эксцентрикового реагирующего элемента 2 относительно вращающегося элемента 3
теперь приводит к созданию радиальной тяги на последнем, направленной в сторону неподвижного ролика 5.
Следовательно, часть реверсивного элемента 3, расположенная между неподвижным роликом 5 и
реагирующим элементом 2, подвергается сжимающему воздействию, и поскольку указанная часть сужается в
направлении, противоположном направлению вращения ведомого элемента, это сжимающее воздействие
преобразуется в положительное движение указанной части и, следовательно, реверсивного элемента.
Таким образом, при отрицательном вращении реагирующего элемента 2 и резисторного элемента 1
достигается положительное вращение реверсивного элемента 3, причем термины «положительный» и
«отрицательный», как будет понятно далее, являются лишь относительными и относятся к направлению
вращения ведомого элемента.
При обратном движении качающегося рычага -55 во время колебания инерционного датчика на протяжении
последующей половины его полного оборота, положительное вращение передается на реагирующий элемент
2, который сначала приводит в действие кулачковый элемент 8 на маховике -60 7, освобождая ролик 5,
зацепленный с прижимным рычагом 18, а затем вращает реагирующий элемент 2 относительно реверсивного
элемента 3, чтобы привести его в положение p, в котором он может снова оказывать сжимающее действие на
указанный реверсивный элемент, когда сила, возникающая из-за колебания рычажной системы, снова
воздействует на резисторный элемент 1.
Таким образом, будет видно, что происходит попеременно преобразование отрицательного или обратного
вращения резисторного элемента в положительное вращение реверсивного элемента и свободное прямое
вращение указанного резисторного элемента.
Поскольку угол колебаний качающегося рычага ограничен, угол колебаний реагирующего элемента 2 также
ограничен, и поэтому этот элемент всегда находится в положении, позволяющем изменить направление
отрицательного движения резистивного элемента 1 на положительное движение ведомого элемента 0.
Хотя при описании вышеупомянутого устройства упоминается инерционный маховик 7, следует понимать, что
такой маховик не является необходимым для работы устройства, которое, кроме того, может быть
сконструировано одним из нескольких способов при условии соблюдения изложенных выше условий, т.е.
обратного вращения, преобразуемого, в свою очередь, в соответствующую тягу и положительное вращение.
Например, вместо маховика можно использовать, как показано на рисунке Филга.
8, Дугообразный кулачок или упор 17, установленный на радиальном рычаге 18, упруго соединенном с
приводным элементом (не показан) и предназначенном для вращения вокруг роликов 5, расположенных по
периферии реверсивного элемента 3. Этот кулачок или упор 14o, пункт 17, как будет понятно, удерживает
необходимый ролик 5 серии в контакте с указанным реверсивным элементом в течение периода, когда на него
действует радиальная сила. 0 Как станет понятно, преобразование обратного вращения резисторного
элемента в тягу может быть осуществлено с помощью устройств с наклонной шайбой, при этом тяга будет
параллельна оси вращения. В данном случае тарелки перекоса соответствуют эксцентрикам уже описанного
устройства, причем тарелки перекоса расположены относительно друг друга и приспособлены для
взаимодействия с устройством 115, включающим стержни или аналогичные элементы, продольно
Соседние файлы в папке патенты