Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:патенты / Сборник патентов_11597
.pdf
Если из этого положения упор do 2 14 переместить в крайнее левое положение, зубчатое колесо 115 8 будет
зафиксировано, и двигатель перейдет во вторую скорость.
Третья скорость или прямая передача достигается, когда втулка 11 устанавливается вправо, а втулка 12 —
влево; при этом два вала напрямую соединяются друг с другом. В этом случае очевидно, что ни одно из
центральных колес не должно быть жестко зафиксировано, то есть кулачок 14 должен находиться в своем
среднем положении, а стопорный кулачок 13 — в левом положении.
6
Если из этого положения втулка сцепления 12 перемещается вправо, а стопорный кулачок 13 также
перемещается вправо, как показано на рисунке 130 406,8 sa 406,883 a, в результате чего центральное колесо
6 удерживается на месте, то двигатель работает на четвертой или самой высокой скорости.
Различные положения центральных втулок и застежек приведены в таблице ниже:
Свободный Первый RlvÂTP Ve fl Aitic Yfln stneped Второй Третий a Четвертый snepd Втулка сцепления 11
Левый Левый Левый Левый Правый Правый Ограничитель кулачка 13 Левый Левый Левый Левый Правый
Втулка сцепления 12 Правый Левый Левый Левый Правый Ограничитель кулачка 14 l Правый Центр Правый
Левый Центр центр Эти различные положения элементов управления можно регулировать с помощью схемы
управления, показанной на рисунке 3, при этом втулки управления 11 и 12 перемещаются вдоль оси с
помощью рычагов управления 15 и 16.
Рычаги управления 15 и 16 установлены с возможностью вращения на неподвижных шарнирах 17 и 18 и
перемещаются с помощью тяги управления 19 таким образом, что штифты 57 и 58 на рычагах 59 и 60 входят в
пазы 61 и 62 в тяге управления.
Форма пазов такова, что рычаги входят в зацепление и выцепляются с втулками 11 и 12 в
последовательности, указанной в таблице выше.
Собаки 13 и 14 могут быть включены и выключены одним и тем же способом с помощью управляющей планки
19 посредством рычагов управления 15' и 16', не показанных на рисунке, которые управляются с помощью
пазов на задней части управляющей планки.
Конструктивная форма привода, изображенного на рисунке 5, отличается, как видно из этого рисунка, тем, что
центральная часть 5 держателя эпициклических колес опирается на карданный вал с помощью
шарикоподшипников 20, в результате чего барабан может быть исключен. Карданный вал 2 в этом случае
является непрерывным и опирается со стороны двигателя во втулку вала двигателя 1', как в обычной коробке
передач.
Центральное колесо 6 и центральное колесо 9 поддерживаются непосредственно в редукторе с помощью
шарикоподшипников 38, 40 и 41.
5. Стопорные фиксаторы 13 и 14 выполнены в виде втулок, которые скользят, но не вращаются, и опираются
на трубчатые элементы 63 и 64, причем втулки 13 и 14 снабжены зубьями 13' и 14', которые входят в пазы 63'
и 64'.
Конструкция и принцип работы привода в остальном идентичны первому варианту конструкции. Только для
муфты сцепления 12 предусмотрено среднее положение, в котором зубья 22 могут регулироваться между
зубьями 25 и центральной частью 5, а также зубьями 28 центрального колеса 8. На рисунках 6 и 7 показана
несколько модифицированная конструкция устройства управления перемещением управляющих муфт и
стопорных фиксаторов.
На общем управляющем валу 70 неподвижно расположены четыре управляющих кулачковых диска 74a, 74b,
74o и 74d. Вал 70, а вместе с ним и диски 74, может вращаться с помощью рычага 75 и зубчатой передачи 71,
72, 73. На двух направляющих валах 77 и 78, расположенных по бокам вала 70 и параллельно ему,
управляющие элементы 79a, 79b, 79c и 79d 70 вращательно и скользяще поддерживаются. Управляющие
элементы снабжены направляющими канавками 80, как показано на рисунке 8, в которые входят кулачковые
направляющие 81a, 81b, 81c и 81d. При перемещении рычага 75 диски 74 вращаются, а управляющие
элементы 79 перемещаются вперед и назад. Детали 79a и 79c передаются на втулки 11 и 12 посредством
рычагов 82a и 82c, которые соединены 80 с управляющими элементами 79, нижние концы которых раздвоены,
причем эти раздвоенные концы направляются в канавках 53 и 54 во втулках 11 и 12. Управляющие элементы
79b и 79d соединены с фиксаторами 8513 и 14 посредством рычагов 82b и 82d и перемещают последние в
осевом направлении, когда они направляются управляющими дисками 746 и 74d. Втулки фиксаторов 13 и 14
имеют выемки 83 и 84, в которые входят 9g раздвоенные рычаги 82a и 82c.
Управление также может осуществляться способом, аналогичным тому, который используется в
традиционных системах переключения передач, посредством соответствующих модификаций. 95 Теперь,
подробно описав и определив природу моего изобретения и то, каким образом оно должно осуществляться
=== НАЧАЛО ФАЙЛА: patent_406884.txt ===
ССЫЛКА: https://translationportal.epo.org/emtp/translate/?ACTION=description-retrieval&COUNTRY=GB&ENGINE=
google&FORMAT=docdb&KIND=A&LOCALE=sq_AL&NUMBER=406884&SRCLANG=EN&OPS=ops.epo.org/3.2&T
RGLANG=ru
========================================
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ GB406884A
[]
P A Tl 1 1 ' E N T S P E C I F I C A T IA
ПАТЕНТНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ
Я, GA 4-STO:N Флейшель, гражданин Республики Конго, проживающий по адресу B 16 neau (Yonne), Франция,
настоящим заявляю о характере данного изобретения и о способе его осуществления, которые будут
подробно описаны и установлены в следующем заявлении:
Настоящее изобретение относится к системам управления для трансмиссий с переменной скоростью,
имеющих средства для автономных регулировок передаточного отношения, и, в частности, к системам,
предназначенным для использования в автомобилях, лифтах, подъемных механизмах и т.д.
В соответствии с настоящим изобретением, система управления трансмиссией с переменной скоростью,
имеющая средства для автоматической регулировки передаточного отношения и в которой работа зависит от
перемещений управляющего элемента, такого как дроссельная заслонка, для регулирования мощности,
обеспечиваемой двигателем, характеризуется тем, что эффективный рычаг, посредством которого эффект
одного или нескольких функциональных факторов двигателя, например, скорости или нагрузки на двигатель,
передается на управляющие элементы трансмиссии, автоматически изменяется в зависимости от
перемещений управляющего элемента для регулирования мощности, обеспечиваемой двигателем.
Обычно при конструировании различных энергетических систем предусматривается механизм, позволяющий
контролировать мощность, развиваемую в любой конкретный момент времени. Так, в обычных бензиновых
двигателях эту функцию выполняет клапан карбюратора, регулируя количество взрывчатой смеси,
подаваемой в двигатель. Аналогичным образом, клапан дизельного двигателя регулирует мощность,
развиваемую паровым двигателем, реостат — мощность, развиваемую электродвигателем, а впрыск
переменного количества горючего — мощность, развиваемую двигателями внутреннего сгорания дизельного
типа. Независимо от характера механизма управления в любом из упомянутых типов двигателей, его
положение в любой данный момент времени определяет доступную мощность и, следовательно, цену 1/-1
06,884 4 o 13,259/33.
Нагрузка, которую может компенсировать любая заданная настройка трансмиссии с переменной скоростью
55, соединенной с двигателем.
В системах рассматриваемого типа механизмы, генерирующие мощность (двигатель), и механизмы,
задействованные в трансмиссии (вариатор), совершенно различны 60 и выполняют свои функции независимо
друг от друга. Вследствие этого возможны ложные маневры, когда на один из вышеперечисленных
механизмов воздействует тот или иной. Например, мощность 65, развиваемая двигателем, может быть
небольшой, в то время как настройка вариаторной трансмиссии соответствует настройке, для которой
передаточное число относительно велико.
В результате, все возможности двигателя 70 не используются рационально, чтобы идеально адаптировать
его к крайне разнообразным условиям, в которых он работает.
Для того чтобы изобретение стало более эффективным, 75.
Для того чтобы эти принципы были четко поняты, сначала будут разработаны определенные общие принципы
управления.
Существует несколько методов автоматического управления двигателем в зависимости от его рабочих
характеристик или факторов. Первый метод заключается в передаче силы непосредственно на механизм
управления двигателем, причем эта сила пропорциональна или является некоторой функцией от заданного
рабочего параметра или характеристики. Таким образом, рабочая характеристика «скорость», которая не
ощущается двигателем, может, так сказать, быть реализована таким образом, чтобы реагировать на нее
посредством центробежного регулятора, развивающего силу, пропорциональную скорости двигателя. Эта
сила может быть, таким образом, «взвешена», и ее величина измерена в терминах скорости.
Далее используемые таким образом операционные факторы будут обозначаться как 95, относящиеся к
«первому типу».
Однако рабочие характеристики, свойства или факторы могут проявляться иным образом, помимо развития
силы. Например, в автомобиле перемещение педали акселератора изменяет мощность, развиваемую
двигателем, и нагрузку, которую он способен выдерживать. Когда педаль нажата до упора, двигатель
способен выдерживать максимальную нагрузку. Если, Prdee 25 p (C '-fДата Конвенции (Бельгия): 7 мая 1932 г.
Дата подачи заявки (в Соединенном Королевстве): 6 мая 1933 г. Заявка принята: 8 марта 1934 г.
ПОЛНАЯ СПЕКТИКАЦИЯ.
Усовершенствования в системах передачи электроэнергии.
Напротив, при полностью отпущенной педали нагрузка на двигатель практически равна нулю. Таким образом,
рабочий фактор или характеристика «нагрузка» может проявляться в изменении положения рабочего
элемента — педали акселератора.
В дальнейшем подобные эксплуатационные факторы или характеристики будут обозначаться как «второй
тип».
Цель состоит в том, чтобы обеспечить средства для подчинения механизма изменения передаточного
отношения автоматической коробки передач механизму, управляющему мощностью, вырабатываемой
двигателем, таким образом, чтобы механизм передачи мощности всегда работал со скоростью, определяемой
двигателем.
Подробное описание приводится со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых: Рис. 1 схематически
представляет один из иллюстративных вариантов осуществления изобретения; Рис. 2 показывает вариант
некоторых рабочих элементов в комбинации, показанной на рис. 1; Рис. 3 схематически представляет второй
вариант изобретения; Рис. 4 представляет собой боковой вид, частично в разрезе, четвертого возможного
варианта изобретения 3C; Рис. 5 представляет собой модифицированную деталь части узла, показанного на
рис. 4; Рис. 6 показывает увеличенную деталь, частично в стадии разработки, вращающегося
распределителя, показанного на рис. 4; Рис. 6 представляет собой вариант части узла, показанного на рис. 6;
Рис. 7 представляет собой вид с торца механизма остановки распределителя, предназначенного для
использования со конструкциями на рис. 4 и 6; Рис. 8 представляет собой модифицированную деталь части
узла, показанного на рис. 4; Рис. 9 иллюстрирует модифицированный распределитель типа, представленного
на рис. 6; Рис. 10 схематически показывает другой возможный вариант изобретения; На рисунках 9, 11, 1, 1,
12 и 13 наглядно показаны части четырех других возможных вариантов осуществления изобретения:
На фиг. 14 показан вид сбоку, демонстрирующий применение изобретения в подъемном устройстве.
При реализации изобретения могут использоваться двигатель, зубчатые передачи и коробка передач любого
желаемого типа, причем последняя может быть модифицирована, как указано ниже, для обеспечения
автоматического изменения передаточного отношения.
Переключение передач и сцепления осуществляется сервомотором, который приводится в действие или,
иными словами, управляется в направлении своего движения механизмом, который в дальнейшем будет
обозначаться общим термином «механизм разблокировки».
Как указано в различных патентах, ранее принадлежавших настоящему изобретателю, желательно, чтобы
механизм освобождения находился под контролем (1) скорости ведущих или ведомых валов, (2) нагрузки на
двигатель 70 и (3) антагонистической пружины, зависящей от факторов нагрузки и скорости или изменяющей
их.
Как уже указывалось, механизм разблокировки и сервомотор подчинены 75 механизмам, управляющим
мощностью, развиваемой двигателем (клапаном карбюратора). Поскольку изменение положения клапана
карбюратора приводит к изменению мощности 80, развиваемой двигателем, это смещение может быть
использовано прямо или косвенно для управления механизмом разблокировки. Предположим, что
необходимо передать механизм разблокировки под управление рабочей тяги.
Если фактор первого типа (скорость ведущего или ведомого вала), а также развиваемая мощность, и
двигатель является рабочим фактором второго типа, достаточно соединить центробежный регулятор с
ведущим или ведомым валом, чтобы создать усилие, воздействующее на указанный рабочий фактор первого
типа, обеспечить антагонистическую пружину, действующую для противодействия развиваемой таким
образом силе, и добавить к этой системе любое из устройств, которые будут описаны ниже, соединенное с
каким-либо элементом управления, например, педалью акселератора, которая изменяет мощность,
развиваемую двигателем. 100 Для демонстрации общего применения изобретения на фиг. 1-13 показаны
различные узлы, предназначенные для использования в автомобилях и тому подобном, а на фиг. 14 показана
та же изобретательская идея, примененная к подъемному двигателю 105. В конструкции, показанной на фиг.
1-13, показан двигатель 1, способный развивать различную количество мощности в соответствии с
положением карбюратора автомобиля 110 2 Устройство регулирования скорости 3, расположенное между
ведущим валом 4 и ведомым валом 5, позволяет автоматически изменять передаточные числа через 1 i.
Механизм разблокировки, включающий рычаг 14, управляет электрической цепью, включающей источник
энергии 6, соединенный с серводвигателем 7, способным перемещать управляющий вал 15, образующий
часть трансмиссии 3, для изменения передаточных чисел. Элементы, выполняющие одни и те же функции,
будут обозначаться одним и тем же ссылочным знаком.
В виде сборки, показанной на рис. 12.
1,
Изобретение показано примененным к редуктору, в котором передаточные числа могут постепенно
изменяться между двумя заданными пределами. Здесь на рычаг 14 механизма разблокировки воздействует
13 406 884, но его значение может изменяться, как только рычаг 14 под совместным действием регулятора 8 и
пружины 9 перемещается угловым образом.
В точке контакта 171 двигатель 7 вращается, приводя в действие сектор 20 и управляющий вал 15 в
направлении увеличения передаточного отношения. После восстановления равновесия рычаг 14
возвращается в среднее положение, и двигатель 7 останавливается, поддерживая таким образом
передаточное отношение на новом значении до тех пор, пока рычаг 75 14 снова не совершит колебание,
вызывая новое изменение.
Пара выключателей или автоматических выключателей 211 и 212, соединенных в цепь с клеммами 18' и 182
соответственно, расположены на пути рычага 201, жестко прикрепленного к сектору 20 или являющегося его
неотъемлемой частью, таким образом, чтобы срабатывать, когда указанный сектор достигает одного из своих
крайних угловых положений, т.е. когда достигаются максимальное и минимальное передаточные числа,
независимо от того, остается ли рычаг 14 в контакте с клеммами 171 или 172. Следует отметить, что
функционирование вышеуказанной сборки останется тем же, даже если редуктор 90 будет непрогрессивного
типа и сможет иметь ограниченное число соседних переставляемых передаточных чисел.
Клапан 2 карбюратора управляется обычным способом с помощью педали акселератора 23 через
промежуточный рычаг и систему рычагов, включающую тягу 22.
Для того чтобы воздействие нагрузки на двигатель могло воздействовать на человека 100, как указано для
факторов второго типа, без приложения силы, рычаги, на которые воздействуют пружина 9 и центробежный
регулятор 8, модифицированы. С этой целью звенья 131 и 132 105 соединены рычажно-рычажной системой,
включающей звено 24, с педалью 23 таким образом, чтобы указанные звенья оставались параллельными.
Следует отметить, что угловое перемещение указанных звеньев требует очень малых усилий, независимо от
того, какие осевые или продольные силы передаются ими, и что их перемещение никоим образом не
затрудняется действием этих последних сил.
В положении, показанном на рис. 1, где 115 соответствует полностью отпущенной педали 23, т.е. при очень
малом развитии мощности, звено 13 (коэффициент скорости) воздействует на длинный рычаг, в то время как
звено 132, передающее действие пружины 9, реагирует на 120 соответственно короткий рычаг. В результате,
малых скоростей двигателя достаточно для развития центробежной силы, способной легко преодолеть
действие пружины. Если бы звенья 13 и 132 были расположены на противоположных концах своего хода,
пружина действовала бы на длинный рычаг против функции скорости, действующей на короткий рычаг. В
таком случае, центробежный регулятор скорости 130 8, приводимый в движение от вала 4 зубчатой передачей
или любым другим желаемым способом, развиваемая таким образом центробежная сила материализует
рабочий коэффициент E первого типа «скорость». Антагонистическая пружина 9, натяжение которой может
регулироваться, также реагирует на рычаг 14, который шарнирно установлен в 10. Последний рычаг включает
в себя противовес 11, стремящийся установить равновесие в любом положении. Пара дугообразных рычагов
121 и 122 интегрированы с рычагом 14, образуя своего рода балансировочный рычаг. Регулятор 8
воздействует на рычаг 12' через звено 13', шарнирно соединенное со штифтом или стержнем 161, при этом
центробежный регулятор воздействует на последний аксиально. Действие звена 131 передается на рычаг 121
через ролики или аналогичные конструкции, обеспечивающие направляющее перемещение свободного конца
рычага 131.
Кривизна плеча 121 представляет собой круговую дугу, центр которой находится в точке сочленения
элементов 131 и 16'.
Сразу станет очевидно, что угловое смещение звена 13' нисколько не повлияет на положение рычага 14.
Напротив, осевое смещение штифта 16' передается по звену 13' на рычаг 12' и приведет к угловому
смещению рычага 14 независимо от углового положения звена 131.
Аналогичная конструкция, состоящая из штифта 162 и звена 132, используется для передачи давления,
оказываемого пружиной 9 на рычаг 122. Способ углового смещения звеньев 13' и 132 будет объяснен далее.
Свободный конец рычага 14 электрически изолирован и соединен соответствующими кабелями с источником
тока 6. Пара контактов 171 и 172 расположены на противоположных сторонах свободного конца рычага 14 и
соединены с клеммами 11 и 182 реверсивного электродвигателя 7, работающего в режиме серводвигателя.
Когда ток протекает через двигатель по клеммам 181, он вращает червячную передачу 19, зацепленную с
зубчатым сегментом 20, так что управляющий вал 15 вращается в направлении, при котором увеличивается
передаточное отношение между ведомым и приводным валами. Напротив, когда ток протекает к двигателю 7
по клемме 182, сектор 20 вращает вал 15, так что уменьшается соответствующее передаточное отношение.
Детали системы управления редуктором на рис. 1 не показаны, поскольку следует понимать, что она может
иметь различную конструкцию для получения постепенного изменения коэффициентов демультипликации.
Следует отметить, что когда рычаг 14 занимает свое срединное положение, управляющий вал 15 находится в
состоянии покоя и не изменяет используемое передаточное отношение, которое должно было бы быть очень
значительным, чтобы создать центробежную силу, достаточную для преодоления сопротивления пружины.
Между этими двумя крайними случаями возможны любые промежуточные условия.
Описанный выше узел работает следующим образом.
Предположим, что звенья 131 и 132 находятся в некотором заранее определенном положении и что двигатель
1 медленно вращается в соответствии с открытием клапана карбюратора 2, которое для простоты будет
считаться постоянным.
Центробежная сила, будучи в этом случае меньше силы, создаваемой пружинным рычагом 14, будет
перемещаться таким образом, чтобы соприкоснуться с валом управления 15 в точке 172. Вал управления 15,
приводимый в движение серводвигателем 7, затем повернется в положение, при котором передаточное число
минимально. Это уменьшение передаточного числа разгружает двигатель и позволяет ему разгоняться в
соответствии с конкретным открытием клапана карбюратора 2. Если это открытие очень мало, а нагрузка на
транспортное средство относительно значительна, рычаг 201, тем не менее, может достичь положения с
минимальным передаточным числом. В этом случае переключатель 212 автоматически разомкнется и
зафиксирует вал управления 15 в этом положении, даже если цепь останется замкнутой в точке 172.
Как правило, двигатель способен ускоряться за счет уменьшения передаточного отношения, и это увеличение
скорости, передаваемое на центробежный регулятор 8, может быть достаточным для компенсации
сопротивления пружины 9. В последнем случае рычаг 14 переместится в точку 171, серводвигатель 7 начнет
вращаться, и управляющий вал 15 переместится, изменяя передаточные отношения в сторону увеличения.
Эта операция будет способствовать замедлению двигателя, и, наконец, будет достигнуто состояние
равновесия, при котором двигатель будет вращаться со скоростью, соответствующей равновесию с пружиной
9 в конкретном положении, заданном на звеньях 131 и 132.
Если максимальное передаточное число коробки передач выбрано правильно, то в нормальных условиях она
способна развивать скорость, при которой сервомотор 7 вращает управляющий вал I 5 в положение,
соответствующее указанному передаточному числу. В этом случае переключатель 211 будет разомкнут
рычагом 201, чтобы заблокировать элементы 7 и 15, даже если рычаг 14 все еще находится в контакте с 171,
и двигатель продолжает разгоняться. Таким образом, транспортное средство будет двигаться нормально с
максимальным передаточным числом трансмиссии.
Описанный режим работы соответствует заданному положению звеньев 131 и 132, а поскольку последние
соединены с педалью 23, то и заданному положению этой педали.
Когда педаль 23 полностью отпущена (положение, соответствующее очень малым нагрузкам), звенья 131 и
132 занимают положение, показанное на рис. 1. Коэффициент скорости 70 r благоприятен для рычагов.
Другими словами, даже при низких оборотах двигателя могут использоваться относительно высокие
передаточные числа.
Необязательно, чтобы звенья 131 и 132 управлялись вместе и параллельно. На рис. 2 показан вариант, в
котором эти два звена управляются отдельно, и в котором эффект ускоряющего маневра может быть
уменьшен при желании. Звено 132 остается прикрепленным к педали, в то время как звено 131 может
приводиться в действие водителем транспортного средства с помощью рычажной системы. Таким образом,
видно, что водитель транспортного средства может осуществлять либо прерывистое, либо непрерывное
управление одним звеном, позволяя другому автоматически реагировать на движения ускоряющего
механизма. Как будет очевидно специалистам в данной области техники, эффекты, оказываемые звеньями
131 и 132, могут изменяться (1) путем изменения значений эффективных плеч рычагов 121 и 122 при условии,
что они остаются в равновесии относительно друг друга, или (2) путем выбора различных ходов для
указанных звеньев.
В представленном на фиг. 3 варианте изобретения рычаги 121 и 122 заменены менее громоздкой системой из
100 рычагов, передающих и уравновешивающих усилие, типа, описанного в любом из предыдущих описаний
изобретателя 369, 361.
360,262, 356,139 Коэффициент скорости, реализованный в регуляторе S, воздействует на первый
105-шарнирный рычаг 131 и пружину 9 на второй рычаг 132, установленный в линию с первым рычагом, при
этом свободные концы этих рычагов обращены друг к другу. Третий рычаг 13 достаточной длины, чтобы
соединить рычаги 110 и 132 и расположенный на некотором расстоянии от последнего, несет управляющий
рычаг 14 и воздействует на него через пару роликов 261 и 262, которые далее будут обозначаться как 115
«равновесные ролики». Специалистам в данной области сразу станет очевидно, что перемещение этих
роликов, по отдельности или одновременно, приводит к тому же перемещению рычагов переменного
действия, что и 120-звенья 131 и 132 на фиг. 1 и 2.
Если необходимо добиться того же результата, что и на рис. 1, достаточно соединить два ролика с помощью
звена 27, показанного пунктирными линиями, и соединить последний с помощью рычажной системы,
включающей управляющее звено 924 для ускорения педали 23.
Если же, наоборот, необходимо получить режим работы, представленный на рис. 6, то, если 130 406,85 t III
перемещается в линию щетки a P, последняя будет опираться на изолированную часть b распределителя.
Аналогично, когда кулачковый вал находится в положении, соответствующем второй скорости, генератор 70 II
находится в одной линии со щеткой a 2, и последняя контактирует со своей изолированной частью
распределителя. Другими словами, как только достигается любое передаточное число или режим работы,
соответствующая щетка 75 располагается на изолированной части распределителя.
Предположим, как показано на рис. 4 и 6, что распределительный вал 30 занимает положение,
соответствующее третьей скорости, тогда все щетки выровнены на образующей III, а щетка a' изолирована.
Щетка a4 находится на проводящей пластине bl, которая соединена через щетку aJ с клеммами 181 двигателя
7, в то время как все остальные щетки лежат на пластине b2, проводящем контакт с клеммой 182 через щетку
ay.
Для перехода на четвертую скорость достаточно направить ток 90 в щетку a 4 способом, который будет
описан далее. От этой щетки ток будет течь к клемме 181, вращая распределитель в направлении стрелки X
(увеличение скорости) до тех пор, пока генератор IV 95 не окажется под линией щеток. Щетка a 4 затем ляжет
на изолирующую часть цилиндра, и цепь через двигатель 7 разомкнется. После этого кулачковый вал 30
остановится, и его можно зафиксировать в нужном положении с помощью пластины 38, имеющей множество
углублений 39, образованных по ее периферии (рис. 7), в которые входит фиксирующий шарик 40,
управляемый действием соответствующей пружины 105.
Принцип работы оставался бы тем же, если бы при работе на третьей скорости было необходимо
переключиться на более низкую комбинацию, например, реверс 110. В этом случае было бы достаточно,
чтобы ток проходил через щетку v, которая, находясь в контакте с пластиной b 2, соединенной с клеммой 182
двигателя 7, заставляла бы последний вращаться вместе с распределительным валом 115 и
распределителем 37 в направлении стрелки Y (снижение скорости). Движение прекращалось бы, когда
генератор A перемещался бы под линию щеток, при этом распределительный вал 30 находился бы в
положении, соответствующем реверсу 120, и ток, протекающий к двигателю, прекращался бы, поскольку
щетка a опиралась бы на изолированную часть распределителя.
В различных режимах работы двигателя оператор транспортного средства должен иметь возможность
самостоятельно решать, следует ли транспортному средству продолжать движение вперед, остановиться или
двигаться назад. С этой целью рядом с оператором установлен рычаг 41, который он может использовать (см.
рис. 2), при этом звено 27 отсутствует, ролик 262 перемещается в педали очевидным образом, а управление
роликом 261 осуществляется с помощью рычага управления r 28, реагирующего на рычаг управления и
систему звеньев 25.
Описанные выше различные узлы могут использоваться для автоматического приведения в действие коробки
передач, имеющей четыре или пять передаточных чисел любой желаемой конструкции.
Например, если требуется управлять системой скользящих шестерен, обеспечивающих четыре передаточных
числа, можно использовать узел типа, показанного на рис. 4. Коробки передач этого типа, как правило,
включают шесть возможных комбинаций (нейтраль, задний ход, первая, вторая, третья и четвертая скорости
опережения). В узле, показанном на рис.
4,
Вал 30, установленный в корпусе 291, несет ряд кулачков 31, 3 ? и 33, управляющий муфтой 34 и
скользящими шестернями 36 обычной конструкции. Профили кулачков выбраны таким образом, что на одну
шестую оборота вала 30 все рабочие элементы перемещаются в последовательное рабочее положение, при
этом передаточные отношения увеличиваются при вращении вала 30 в одном направлении и уменьшаются
при вращении в другом, при этом все шесть возможных комбинаций проходятся при каждом полном обороте
указанного вала.
В данной области техники известны системы управления, включающие последовательное вращение
кулачкового вала на одну шестую оборота, поэтому подробное их описание считается излишним. Таким
образом, описание будет ограничено механизмом разблокировки и способом управления сервомотором.
В показанном примере распределительный вал 30 приводится в движение от двигателя 7 посредством
червячного колеса 19, 20. Двигатель является реверсивным, как показано на фиг. 1, и, как и прежде, снабжен
двумя клеммами j 81 и 182, соответствующими вращению в противоположных направлениях.
Для того чтобы точно остановить распределительный вал в положении, соответствующем любому заданному
набору рабочих условий, к валу 30 прикреплен цилиндрический распределитель 37 (рис. 4 и 6), выполненный
из изоляционного материала, а вдоль одной из его образующих установлены восемь щеток.
Две крайние щетки a J и a J соединены с клеммами 181 и 182 двигателя 7. Шесть других щеток обеспечивают
работу в одном из шести возможных режимов работы, а именно: lar — реверс, a — нейтраль, a — первая
скорость, a 2 — вторая, a 3 — третья и a 4 — четвертая скорость.
Распределитель 37 закрыт двумя проводящими пластинами bl и b2, разделенными рядом квадратных,
«ступенчатых» изоляционных пластин. Видно, что когда распределительный вал 3aO занимает положение,
соответствующее третьей скорости, т.е. когда генератор 406884 может перемещаться в любое из трех
положений mb, ma и m', соответствующих этим различным ситуациям. Поскольку предполагается, что коробка
передач оснащена только одной скоростью заднего хода, рычаг 41 установлен для распределения тока
непосредственно на щетки a' и ae, управляющие работой в нейтральном положении и при движении задним
ходом, когда указанный рычаг находится в соответствующем положении m и mro. Напротив, когда рычаг 41
занимает положение mb, соответствующее опережению, ток течет к автоматическому механизму выключения,
который будет описан ниже, и который направляет ток к конкретной щетке, которая должна быть запитана при
конкретных условиях работы двигателя, или к щетке, управляющей работой в нейтральном положении.
Тем не менее, если необходимо предоставить водителю транспортного средства выбор режима работы на
определенной скорости движения, например, в случае повреждения или неисправности механизма
автоматического управления, можно предусмотреть ряд из четырех контактных точек ml, M2, m3 и Mn4 в
положении за контактом N7, причем каждая из дополнительных контактных точек соединена с
соответствующими щетками a', a2, a3 и a4. Таким образом, видно, что при перемещении рукоятки управления
41 на любую из этих дополнительных контактных точек ток будет поступать к соответствующей щетке, и будет
достигнута работа с желаемым соотношением скоростей.
Как очевидно, такая конструкция могла бы использоваться для дистанционного управления неавтоматической
коробкой передач при условии, что последняя была бы оснащена элементами управления, эквивалентными
серводвигателю 7, распределительному валу 30 и распределителю 37.
Автоматический механизм освобождения в данной форме (рис. 4) изобретения включает в себя
центробежный регулятор 8, который передает осевые усилия непосредственно на рычаг 14 через
промежуточный штифт 161.
Пружина 9 сначала воздействует на систему преобразования силы 132-262 w-13, аналогичную показанной на
рис. 3, которая служит для усиления или ослабления действия указанной пружины в соответствии с
положением ролика 262 и изменением плеча рычага, возникающим в результате этого. Рычаг 131
воспринимает эту измененную силу.
Конструкция рычагов 14 и 131 и их взаимодействие специально подобраны с учетом специфических условий
эксплуатации изнашиваемых коробок передач, работающих с периодически различными и независимыми
передаточными числами. Если, например, требуется перейти от третьей к четвертой комбинации и получить
при последней из них частоту вращения двигателя TV, предыдущая комбинация не должна быть разогнана
ниже частоты V, которая несколько выше частоты вращения двигателя V2. Относительное передаточное
число двух рассматриваемых комбинаций определяет соотношение между частотами V1 и V70.
Предположим, что уравновешивающие ролики 261 и 262 занимают положение, при котором центробежная
сила уравновешивает пружину 9, когда указанная сила достигает значения, скажем, F, лежащего посередине
между значениями F' и F'2, соответствующими частотам вращения двигателя V1 и V2. Разумеется, очевидно,
что положение этих роликов определяет значение силы F и, следовательно, значения сил F' и F2, зависящие
от нее.
Механизм замедления, принцип работы которого описан в любом из указанных выше описаний, соединен с
рычагом 14 и предотвращает увеличение комбинаций скоростей до тех пор, пока развиваемая центробежная
сила не превысит F', соответствующую скорости V, и уменьшение комбинации скоростей до тех пор, пока
центробежная сила не опустится ниже F', соответствующей скорости V'.
С этой целью изогнутый рычаг 141, показанный в увеличенном виде на рис. 8, соединен с рычагом 14 и
снабжен на одном конце роликом 42, далее обозначаемым как «замедляющий ролик», который перемещается
по дугообразной поверхности 43, центр кривизны которой совпадает с осью сочленения рычага 14, в то время
как другой конец рычага 141 соединен с рычагом 131 посредством звена. Этот последний конец мог бы просто
соприкасаться с рычагом 131, если бы различные элементы управления были спроектированы таким образом,
чтобы располагаться достаточно близко друг к другу.
Замедляющий ролик 42 воздействует на поверхность 43 с силой, пропорциональной натяжению пружины 9.
Если бы поверхность 43 представляла собой гладкий круг, то узел работал бы так, как если бы рычаг 131 был
жестко соединен с рычагом 14, который в этом случае испытывал бы воздействие центробежной силы,
создаваемой регулятором 8, с одной стороны и сопротивление пружины 9 с другой.
Искомый тормозящий эффект достигается с помощью ряда зубцов или 115 выступов 44, 441, 442, 443 и так
далее (рис. 8), являющихся частью поверхности 43 и расположенных таким образом, чтобы действовать
между положениями, соответствующими работе при соседних передаточных числах 120. Предположим, что
двигатель продолжает разгоняться со скоростью, развивающей центробежную силу F, которая как раз
уравновешивает действие пружины 9. Центробежная сила, становясь больше, чем сила, создаваемая
пружиной 9, будет смещать рычаг 14 и тормозной ролик 42 (предполагается, что он находится в положении
для третьей скорости) в направлении стрелки (рис. 8). Затем тормозной ролик соприкоснется с зубцом 443,
высота которого выбрана в соответствии с комбинациями передаточных чисел III и IV, что остановит первый.
Правильно выбрав длину рычага 141, соединенного с рычагом 131, и высоту зуба 443, тормозящую силу
можно отрегулировать так, чтобы она была несколько больше центробежных сил F' и F2, упомянутых ранее.
Таким образом, видно, что ролик 42 не может преодолеть препятствие, создаваемое зубом 443, пока
центробежная сила не станет больше F', т.е. пока двигатель не начнет вращаться со скоростью,
превышающей V. Как только будет достигнута последняя скорость, ролик 42 пройдет мимо зуба 443, и рычаг
14 переместится в положение перед точкой контакта IV, являющейся частью последовательности 0, I, II, III, IV.
Затем ток начнет течь к щетке a4 и перестанет течь через щетку a&, и распределительный вал 30 начнет
вращаться, чтобы привести в зацепление четвертую комбинацию шестерен. Затем скорость двигателя упадет
до V, а центробежная сила — до значения F2, так что система будет иметь тенденцию двигаться назад, но
тормозящий ролик 42 Затем он снова упирается в зуб 443, который только что прошел, вызывая
возникновение силы, которая препятствует возвращению к работе на третьей скорости. Таким образом,
двигатель будет продолжать работать на четвертой скорости, несмотря на изменение центробежной силы,
вызванное изменением скорости вращения двигателя.
Поскольку тормозящая сила, действующая на ролик 42, всегда направлена против его движения в любом
направлении и пропорциональна действию пружины 9 для любого заданного положения уравновешивающих
роликов 261 и 262, разница в скорости между значениями V и V останется неизменной при изменении их
абсолютных значений вследствие перемещений уравновешивающих роликов.
Сразу станет очевидно, что работа механизма изменения скорости остается стабильной независимо от
частоты вращения двигателя.
Уравновешивающие ролики, очевидно, могут перемещаться вручную, движением акселератора (рис. 4) или
комбинацией первого и второго способов (рис. 3).
Далее будет описана работа различных элементов управления при запуске двигателя и транспортного
средства.
Для запуска двигателя необходимо перевести рукоятку 41 в нейтральное положение m? чтобы направить ток
в щетку a 0.
Предположим, что водитель транспортного средства желает продвинуться вперед и устанавливает рукоятку
управления 41 в положение mb. Эта операция подает ток через проводник 46 к рычагу 14. Пока двигатель
вращается в холостом ходу, центробежной силы, создаваемой регулятором 8, недостаточно для преодоления
действия пружины 9, даже когда уравновешивающие ролики 261 и 262 расположены таким образом, чтобы
оказывать минимальное воздействие. Следовательно, рычаг 14 перемещается в предельное положение
пружиной 9, и его контактный ролик соприкасается с клеммой 0. После этого коробка передач останется в
положении, позволяющем работать в нейтральном положении.
Если оператор транспортного средства теперь разгонит двигатель 75, последний может достичь скорости V (в
зависимости от положения уравновешивающих роликов 261 и 262), для которой центробежная сила,
создаваемая регулятором 8, достаточна для преодоления сопротивления пружины 80 9 плюс тормозящего
эффекта зуба 44 на ролике 42. Если это произойдет, рычаг 14 переместится таким образом, чтобы его
контактный ролик 45 соприкоснулся с клеммой I, тем самым перекрыв поток тока к щетке 85 a и установив
поток в щетку al. Затем кулачковый вал 30 совершит оборот на одну шестую оборота и заведет шестерни в
зацепление, соответствующее первой скорости. Когда скорость двигателя в этой комбинации 90 снова
достигнет значения V, которое позволяло пройти от клеммы 0 к клемме 1, рычаг 14 перейдет к клемме II и так
Соседние файлы в папке патенты