Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:патенты / Сборник патентов_13039
.pdf
Из кривой С видно, что в очень широком диапазоне значений крутящего момента, начиная с довольно низкого
значения, скорость поддерживается регулятором практически постоянной.
При несколько больших значениях крутящего момента скорость, как правило, уменьшается, а не
увеличивается, как можно было бы ожидать. Сравнивая кривые А и С, легко заметить, что точность
управления значительно отличается при использовании толстой масляной пленки от точности, достигаемой
при использовании обычного твердого фрикционного материала. Кроме того, из кривой C видно, что
существенное улучшение достигается при довольно низком приложенном крутящем моменте, то есть когда
энергия, рассеиваемая регулятором, довольно низка.
Было установлено, что регулятор, сконструированный описанным образом и на который был нанесен
материал, продаваемый под зарегистрированной торговой маркой «Mobilgrease».
Существенно точное управление достигалось в течение длительных периодов непрерывной работы при
условии, что вал вращался в таком направлении, что носки тормозных колодок совершали колебательные
движения. Если же, с другой стороны, вал вращался в обратном направлении, масляная пленка, по-видимому,
очень быстро удалялась, и скорость значительно возрастала при любом заданном значении крутящего
момента, поскольку регулирующее воздействие в значительной степени исчезало.
Кроме того, было обнаружено, что если крутящий момент значительно увеличить, скорость останется
постоянной или уменьшится до определенного момента, после которого, по-видимому, толстая масляная
пленка разрушится, и скорость резко возрастет. При этом определяющий эффект в значительной степени
исчезнет.
Для получения данных для кривых на рис. 2 использовался двигатель постоянного тока с последовательной
обмоткой, обеспечивающий крутящий момент 110 В, к которому подавались различные напряжения, и
измерялись результирующие скорости.
На рис. 2 вертикально отображено приложенное напряжение, а горизонтально — отклонение скорости в
оборотах в минуту от произвольно выбранной скорости. Кривая D была получена с использованием масла,
продаваемого под зарегистрированной торговой маркой «Mobilgrease». Кривая E была получена с
использованием обычного лекарственного касторового масла J.90. Из этих двух кривых видно, что вязкость
масла мало влияет на его трение, поскольку вязкость масла, продаваемого под зарегистрированной торговой
маркой «Mobilgrease», значительно выше, чем у касторового масла. Кривая F, равная 125, была получена с
использованием масла, продаваемого под названием "Mobiloil XreTic".
Кривая G была получена с использованием обычного медицинского парафина. Кривая H была получена с
использованием масла, продаваемого под зарегистрированной торговой маркой «Mobiloil» (класс A), а кривая
J была получена с использованием масла, продаваемого под зарегистрированной торговой маркой «Velocite»
(класс D). Как видно, при увеличении напряжения на двигателе на 22,2% результирующее увеличение
скорости при использовании масла, продаваемого под зарегистрированной торговой маркой «Mobilgrease»,
составило 0,111%, при использовании касторового масла — 0,278%, при использовании масла «Mobiloil
Arctic» — 2,1%, при использовании медицинского парафина — 2,75%, а при использовании масла,
продаваемого под зарегистрированной торговой маркой «Mobiloil» (класс A), — 2,70%, в то время как масло,
продаваемое под зарегистрированной торговой маркой «Velocite» (класс D), дало изменение скорости на
2,566% при изменении напряжения на 16,7%.
Было установлено, что при использовании описанного выше аппарата (26 единиц) периодически
наблюдались внезапные, короткие и резкие снижения скорости, напоминающие рывки, иногда создававшиеся
ощущение временного заклинивания или блокировки регулятора. Это явление проявлялось не при всех
условиях, и условия, определяющие его появление, в настоящее время не установлены. Однако было
установлено, что появление этого явления, которое нежелательно в регуляторе, можно преодолеть, приложив
к тормозным колодкам силу, зависящую от скорости, как в обычном центробежном регуляторе, а также от
скорости изменения скорости, как в так называемом инерционном регуляторе.
На рисунках 3, 4 и 5 изображен регулятор, действующий как пропорционально скорости, так и скорости
изменения скорости, который оказался чрезвычайно эффективным на практике.
Торцевая крышка 10 корпуса электродвигателя снабжена цилиндрическим барабаном 12 j:5, имеющим
точеную внутреннюю поверхность 13. Внутренняя поверхность цилиндрического барабана имеет углубление
под углом 15 градусов для размещения небольшого количества масла.
На валу i6 двигателя установлен 5 (утопленный цилиндрический элемент 17). Две поворотные стойки 18 и 19
ввинчены в радиальную поверхность цилиндрического элемента 17 в диаметрально противоположных точках
и служат опорами для пяток двух тормозных колодок 20 и 21.
Шарикоподшипник 22 установлен на выступе 23, выполненном заодно с элементом 17. Шариковый подшипник
22 удерживает тяжелый круглый диск или маховик 24. Пара стоек 25 и 26 ввинчены в маховик 24 и выступают
через пазы в радиальной части элемента 17.
Эти стойки 25 и 26 соединены соответственно звеньями 27 и 28, предпочтительно регулируемыми, с
выступами или передними концами тормозных колодок 20 и 21. Пара стоек 30 и 31 ввинчены в маховик 24 и
выступают через пазы в радиальной части элемента 17.
Эти стойки 30 и 31 соединены с помощью 7 пружин растяжения 32 и 33, натяжение которых регулируется
винтами 34 и гайками 36 и 37, с кронштейнами 38 и 39, жестко закрепленными на радиальной части элемента
17. 75 По периметру мембраны 17 выполнена резьба или червяк 40, который служит для подачи масла из
углубления 15 барабана 12 в канал 50 и, таким образом, обеспечивает подачу масла к нижней части
поверхности 13 барабана.
Регулятор вращается в направлении, указанном строками 52 на фиг. 5 чертежа, так что передние части
тормозных колодок 20 и 21 оказываются впереди. Тормозные колодки 85 при изготовлении регулятора
подготавливаются особым образом, который, как было установлено, обеспечивает поддержание необходимой
толщины масляной пленки для достижения эффектов изобретения 9c). Металлические тормозные колодки
изготавливаются путем точения их наружных поверхностей таким образом, чтобы они соответствовали
окружности, диаметр которой примерно на три-четыре тысячных дюйма больше диаметра внутренней
поверхности барабана. Затем внешние поверхности тормозных колодок немного стачиваются вблизи
шарнирных концов, чтобы обеспечить возможность установки тормозных колодок, когда они установлены на
шарнирах, внутрь барабана. Таким образом, тормозные колодки контактируют с барабаном только в точках,
расположенных вблизи их шарниров. Затем между тормозными колодками и барабаном наносится
шлифовальная паста, состоящая из порошка карборунда и масла, для шлифовки обеих поверхностей.
Следует отметить, что шлифовка сначала происходит только вблизи шарнирных концов тормозных колодок и
по всей их внешней поверхности.
В этих областях происходит истирание поверхности тормозной колодки, подвергающейся шлифованию.
Шлифовка продолжается до тех пор, пока поверхность каждой тормозной колодки не будет отшлифована до
состояния, очень близкого к свободному концу или носку тормозной колодки.
Таким образом, шарнирные концы или пятки тормозных колодок, как правило, шлифуются сильнее, чем носки,
и, следовательно, после завершения шлифовки, когда носки тормозных колодок соприкасаются с барабаном,
между пятками тормозных колодок и барабаном остается зазор примерно в одну или две тысячных дюйма, а
возможно, и больше. Таким образом, между тормозными колодками и барабаном образуется узкое
клиновидное пространство. Вал двигателя всегда вращается в таком направлении, что передние части
тормозных колодок находятся впереди. По всей видимости, зазор в пятках тормозных колодок tr 380,894
способствует втягиванию масла и поддержанию масляной пленки при вращении тормозных колодок в этом
направлении. Если же, наоборот, тормозные колодки вращаются в обратном направлении, то, по-видимому,
масляная пленка быстро удаляется.
Регулятор предпочтительно смазывается маслом, продаваемым под зарегистрированной торговой маркой
«Mobilgrease», или другим маслом, например, касторовым, которое обеспечивает достаточную точность
регулирования и поддерживает постоянное состояние в течение длительных периодов времени.
Эффективная масса -15 тормозных колодок 20 и 21 и натяжение пружин 32 и 33 регулируются таким образом,
чтобы тормозные колодки вылетали и соприкасались с барабаном со скоростью, немного меньшей, чем та,
при которой двигатель должен оставаться постоянным. На чертеже в натуральную величину показаны
относительные пропорции деталей конструкции регулятора, рассчитанного на работу со скоростью 2000
оборотов в минуту для двигателя мощностью около четверти лошадиной силы.
Момент инерции маховика 24 и движущихся вместе с ним частей рассчитан таким образом, чтобы
противодействовать любым резким изменениям скорости двигателя. В рассматриваемом регуляторе момент
инерции пятиколесного механизма 24 составляет приблизительно 22,15 фунто-дюймов в квадрате.
В процессе работы, когда двигатель вращается с практически постоянной скоростью, тормозные колодки 20 и
21 прижимаются к толстой масляной пленке, которая находится на поверхности 13 барабана 12. Если
происходит ускорение, этому немедленно противодействует действие маховика 24, который стремится
вращаться относительно элемента 17, тем самым уменьшая натяжение пружин и позволяя тормозным
колодкам - 21 перемещаться наружу, преодолевая сопротивление масляной пленки, тем самым увеличивая
давление на масляную пленку. Кроме того, при увеличении скорости на масляную пленку оказывается
дополнительное давление из-за центробежного воздействия на тормозные колодки. Если происходит
внезапное замедление, например, вызванное упомянутым ранее эффектом заклинивания или заедания,
этому немедленно противодействует стремление колеса 24 поддерживать свою скорость и, таким образом,
перемещаться относительно элемента 1s, воздействуя на тормозные колодки 20 и 21 через звенья 27 и 28,
чтобы уменьшить давление на масляную пленку.
Было установлено, что регулятор, сконструированный, как описано и показано на рис. 3, 4 и 5, поддерживает
скорость вращения двигателя с последовательным обмоткой коммутатора на чрезвычайно постоянном
уровне и с относительно небольшим рассеиванием энергии. Благодаря этому регулятору скорость может
поддерживаться в пределах примерно 0,1% от желаемого значения при колебаниях напряжения до 20%.
Следует понимать, что теоретическое объяснение явлений, лежащих в основе данного изобретения, является
лишь предварительным, и что один конкретный регулятор описан и проиллюстрирован только в качестве
примера, и в него могут быть внесены многочисленные модификации, не выходящие за рамки изобретения.
Датировано 27 июля 1931 года.
Ф. К. Томлинс, дипломированный патентный поверенный, Буш Хаус, Олдвич, Западный округ, представитель
заявителей.
ПОЛНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
Xmproveernts, относящиеся к фрикционным тормозам или связанные с ними.
Мы, компания ELE=cmICAL, RESEARCH PRODnuCTS Ixe., расположенная по адресу: 195, Бродвей, Нью-Йорк,
штат Нью-Йорк, Соединенные Штаты Америки, корпорация, учрежденная в соответствии с законами штата
Делавэр, Соединенные Штаты Америки, и Эдвард Нотл Жу-Нксус, расположенный по адресу: 43, Белсайз
Парк, Хэмпстед, Лондон, Нью-Йорк. В.3, Англия, подданный Великобритании, настоящим заявляет о
характере данного изобретения и о способе его осуществления, которые будут подробно описаны и
установлены в следующем заявлении:.
Данное изобретение относится к фрикционным тормозам.
Ранее предлагались тормоза и центробежно управляемые регуляторы трения, в которых тормозные или
фрикционные поверхности разделены частично или полностью определенным количеством масла, в
некоторых случаях слоем значительной толщины. Примеры подобных схем показаны в британских патентных
спецификациях YNod: 70231
89, 109,141 и 163,7158.
Эксперименты показали, что когда две относительно подвижные поверхности разделены масляной пленкой,
отношение тангенциальной силы (силы, необходимой для поддержания относительного движения между
поверхностями) к силе, перпендикулярной поверхностям, изменяется в широком диапазоне. Иными словами,
суммарный или эффективный коэффициент динамического трения изменяется в широком диапазоне. Более
того, эти эксперименты показывают, что толщина масляной пленки оказывает наиболее существенное
влияние на коэффициент динамического трения. По-видимому, по мере увеличения толщины 110 масляной
пленки по сравнению с толщиной самой тонкой сплошной пленки сила, необходимая для преодоления трения
при определенной относительной скорости, несколько уменьшается и 415 515 A 380,894 обратно
пропорциональна толщине масляной пленки. По-видимому, по мере дальнейшего увеличения толщины
масляной пленки, по крайней мере, при высокой относительной скорости поверхностей, эта сила
претерпевает очень резкое изменение и принимает более высокое значение. По мере дальнейшего
увеличения толщины масляной пленки, сила, необходимая для преодоления трения, быстро уменьшается.
Кроме того, по-видимому, при увеличении толщины масляных пленок сила, необходимая для преодоления
трения, не зависит от относительной скорости поверхностей в широком диапазоне скоростей M. Масляные
пленки увеличенной толщины будут в дальнейшем описании и формулировках обозначаться как «толстые»
масляные пленки. Представляется вероятным, что рассматриваемое явление может быть обусловлено
возникновением турбулентного потока в масляной пленке, частичной эмульсификацией масла с воздухом или
какой-либо другой подобной причиной рассеивания энергии преимущественно или полностью внутри тела
масляной пленки, а не между границами масляной пленки и твердыми поверхностями.
Настоящее изобретение использует явление очень высокой силы трения, возникающей из-за толстой
масляной пленки в тормозе, который, по сути, состоит из двух относительно подвижных твердых
поверхностей, между которыми поддерживается толстая масляная пленка.
Поскольку сила трения «толстой» масляной пленки, по-видимому, в значительной степени зависит от ее
толщины, а толщина может контролироваться давлением, которому пленка подвергается со стороны трех
твердых поверхностей, результирующая сила трения легко поддается контролю способом, обычно
используемым в фрикционных тормозах.
Данное изобретение особенно применимо к центробежным фрикционным тормозам или регуляторам.
Центробежно-управляемый фрикционный тормоз или регулятор, использующий данное изобретение, может
включать в себя неподвижную или подвижную круглую поверхность, взаимодействующую с одной или
несколькими вращающимися тормозными колодками, на которые действует центробежная сила,
уменьшающая расстояние между тормозной колодкой или колодками и поверхностью, и удерживающую
поверхность в пределах ее действия пружиной или пружинами.
Между поверхностью и тормозной колодкой или колодками поддерживается толстый слой масла.
Предпочтительно, поверхность тормозной колодки или колодок не параллельна круглой поверхности, а
образует с ней один или несколько клиновидных или сужающихся к низу каналов.
Особая форма центробежного фрикционного тормоза или регулятора может включать в себя неподвижный
или подвижный цилиндрический барабан, внутренняя поверхность которого взаимодействует с одной или
несколькими вращающимися тормозными колодками. Пятки тормозных колодок могут быть установлены на
шарнирах, эксцентрично расположенных на вращающемся элементе, а носки тормозных колодок могут быть
соединены со свободно установленным тяжелым диском или маховиком, концентричным вращающемуся
элементу, так что они могут прижиматься внутрь или наружу вращением диска или маховика относительно
вращающегося элемента. В данном случае ограничивающие пружины предпочтительно соединены между
диском или маховиком и вращающимся элементом таким образом, чтобы они стремились вызвать вращение
диска или маховика относительно вращающегося элемента в направлении, которое оттягивает тормозные
колодки от цилиндрической внутренней поверхности барабана.
Для лучшего понимания изобретения будут описаны некоторые эксперименты, связанные с изобретением, и
регулятор, сконструированный в соответствии с изобретением, со ссылкой на чертежи, прилагаемые к
предварительному описанию, в которых
Рис. 1 представляет собой ряд кривых, иллюстрирующих работу типичного регулятора предшествующего
уровня техники и типичного регулятора изобретения. Рис. 2 представляет собой ряд кривых, иллюстрирующих
работу регулятора согласно изобретению с использованием различных масел; Рис. 3 представляет собой
частичный боковой вид и частичный разрез электродвигателя, оснащенного одним из видов
центробежно-управляемого фрикционного регулятора согласно изобретению; Рис. 4 представляет собой
разрез регулятора только в плоскости, перпендикулярной плоскости рис. 3, а рис. 5 представляет собой вид с
торца регулятора 105, изображенного на рис. 3 и 2. Данные для кривых, изображенных на рис. 1 и 2, были
получены с помощью электродвигателя с последовательной обмоткой, оснащенного центробежным
регулятором общего типа 10, описанным в спецификации № 10.
20,770/03. К корпусу двигателя был прикреплен цилиндрический барабан, соосный с валом двигателя и
имеющий гладкую внутреннюю поверхность. К валу двигателя М был прикреплен диск диаметром несколько
меньше внутреннего диаметра барабана.
Вблизи края этого диска на противоположных концах его диаметра были закреплены две дугообразные
тормозные колодки, которые при выталкивании наружу центробежной силой 120 зацеплялись с внутренней
поверхностью цилиндрического барабана. Тормозные колодки были прижаты к поверхности барабана
пружинами и отведены внутрь.
При получении данных для рис. 1 к шпинделю двигателя был приложен измеренный крутящий момент 125 А
при отключенных обмотках двигателя, а результирующая скорость двигателя составила 180 А. На рис.
Приложенный крутящий момент отображается по вертикали, а результирующая скорость — по горизонтали.
При получении данных для кривой А на рис. 1 тормозные колодки центробежного регулятора были покрыты
или облицованы твердым фрикционным материалом, продаваемым под зарегистрированным торговым
наименованием «Ferobestos».
Кривая А показывает, что по мере увеличения крутящего момента S-0 скорость возрастает сначала быстро, а
при более высоких значениях крутящего момента — медленнее. Однако скорость не становится независимой
от крутящего момента.
Кривая B была получена при заблокированных тормозных колодках, не зацепляющихся с барабаном, так что
кривая представляет собой изменение скорости в зависимости от изменения крутящего момента,
обусловленное собственным трением и сопротивлением воздуха двигателя и регулятора. Для сравнения
построена кривая B.
Для получения данных для кривой С на рис. 1 использовались металлические тормозные колодки.
Тормозные колодки были облицованы латунными полосками, которые затем аккуратно обрабатывались
вручную, чтобы соответствовать поверхности барабана.
Данные для резьбы C на рис.
1 На внутреннюю поверхность барабана в значительном количестве наносилось смазочное вещество или
масло, продаваемое под зарегистрированной торговой маркой «Mobil0 grease».
Из кривой С видно, что в очень широком диапазоне значений крутящего момента, начиная с довольно низкого
значения, регулятор поддерживает скорость практически постоянной. При несколько больших значениях
крутящего момента скорость, как правило, уменьшается, а не увеличивается, как можно было бы ожидать.
Сравнивая кривые А и С, легко заметить, что точность управления значительно отличается при
использовании толстой масляной пленки по сравнению с точностью, достигаемой при использовании
обычного твердого фрикционного материала. Кроме того, из кривой C видно, что существенно точное
регулирование достигается при достаточно низком приложенном крутящем моменте, то есть когда энергия,
рассеиваемая регулятором, слишком мала.
Было установлено, что при использовании регулятора, сконструированного описанным образом и
обработанного материалом, продаваемым под зарегистрированной торговой маркой «Mobilgrease»,
достигалась практически точная регулировка в течение длительных периодов непрерывной работы, при
условии, что вал вращался в таком направлении, что передние части тормозных колодок опережали
передние. Если же, с другой стороны, вал вращался в обратном направлении, масляная пленка, по-видимому,
очень быстро смывалась, и скорость значительно возрастала при любом заданном значении крутящего
момента, поскольку определяющий эффект в значительной степени исчезал.
Кроме того, было обнаружено, что при значительном увеличении крутящего момента скорость оставалась
постоянной или уменьшалась до определенного момента, после которого, по-видимому, «толстая» масляная
пленка разрушалась, и скорость 70 л внезапно резко возрастала, при этом регулирующий эффект в
значительной степени исчезал.
Для получения данных для кривых на рис. 2 использовался двигатель постоянного тока 75 с
последовательной обмоткой, который обеспечивал крутящий момент, к нему прикладывались различные
напряжения, и измерялись результирующие скорости.
На рис. 2 по вертикали показано приложенное напряжение, а по горизонтали — отклонение скорости на 80
оборотов в минуту от произвольно выбранной скорости 3600 оборотов в минуту.
Кривая D была получена с использованием масла, продаваемого под зарегистрированной торговой маркой 85
«Mobilgrease». Кривая E была получена с использованием обычного лекарственного касторового масла. Из
этих двух кривых видно, что вязкость масла мало влияет на его трение, поскольку вязкость масла,
продаваемого под зарегистрированной торговой маркой «Mobilgrease», значительно выше, чем у касторового
масла. Кривая трения F была получена с использованием масла, продаваемого под названием «Mobiloil
Arctic».
3
Кривая G была получена с использованием обычного медицинского парафина. Кривая T была получена с
использованием масла, продаваемого под зарегистрированной торговой маркой «Mobiloil» (класс A), а кривая
J была получена с использованием масла, продаваемого под зарегистрированной торговой маркой «Velocite»
(класс D1). Было установлено, что при увеличении напряжения на двигателе на 22,2% результирующее
увеличение скорости при использовании масла, продаваемого под зарегистрированной торговой маркой
Mobilgrease, составило 0,111%, при использовании касторового масла — 0,278%, при использовании масла
"Mobiloil Arctic" — 2,1%, при использовании медицинского парафина — 2,75%, и при использовании масла,
продаваемого под зарегистрированной торговой маркой "Mobiloil" (класс A) — 2,70%, в то время как масло,
продаваемое под зарегистрированной торговой маркой "Velocite" (класс D), дало изменение скорости на 2,6%
при изменении напряжения. Было обнаружено, что при использовании описанного выше оборудования
наблюдались периодические внезапные, короткие и резкие снижения скорости, напоминающие рывки, иногда
создававшиеся ощущение, будто регулятор временно заклинивает или блокируется.
Это явление проявлялось не при всех условиях, и условия, определяющие его появление, в настоящее время
точно не установлены. Однако было установлено, что появление этого явления, которое нежелательно в
регуляторе, можно преодолеть, приложив к тормозным колодкам усилие, зависящее от скорости, как в
обычном центробежном регуляторе, а также от скорости изменения скорости, как в так называемом
инерционном регуляторе.
На рисунках 3, 4 и 5 изображен регулятор, действующий как пропорционально скорости, так и скорости
изменения скорости, который оказался чрезвычайно эффективным на практике.
Торцевая крышка 10 корпуса электродвигателя снабжена цилиндрическим барабаном 12, имеющим точеную
внутреннюю поверхность 13. Внутренняя поверхность цилиндрического барабана имеет углубление под углом
15 градусов для размещения небольшого количества масла.
На валу 16 двигателя установлен утопленный цилиндрический элемент 17. Две поворотные стойки 18 и 19
ввинчены в радиальную поверхность цилиндрического элемента 17 в диаметрально противоположных точках
и служат опорами для пяток двух тормозных колодок 20 и 21.
Шарикоподшипник 22 установлен на выступе 23, выполненном заодно с мемом; ее 17. Высокий подшипник 22
удерживает тяжелый круглый диск или маховик 24. Пара стоек 2,5 и 26 ввинчены в маховик 24 и выступают
через пазы в радиальной части мениера 17.
Эти стойки 25 и 26 соединены соответственно звеньями 27 и 28, предпочтительно регулируемыми, с
выступами или передними концами тормозных колодок 20 и 21. Пара стоек 30 и 31 ввинчены в маховик 24 и
выступают через пазы в радиальной части элемента 17.
Эти столбы 30 и 3! Пружины натяжения 32 и 33, натяжение которых регулируется винтами 34 и 35 и гайками
36 и 37, соединены с кронштейнами 38 и 39, жестко закрепленными на радиальной части элемента 17.
По периметру мембраны 17 навинчивается резьба или червяк 40, который служит для подачи масла из
углубления 15 барабана 12 в канал 50 и, таким образом, обеспечивает подачу масла к нижней поверхности
138 барабана.
Регулятор вращается в направлении, указанном стрелками 52 на фиг. 5 чертежа, так что передние части
тормозных колодок 20 и 21 находятся впереди. Тормозные колодки при изготовлении регулятора
предпочтительно изготавливаются особым способом, который, как было установлено, обеспечивает
поддержание необходимой толщины масляной пленки для достижения эффектов изобретения.
Металлические тормозные колодки изготавливаются путем точения их наружных поверхностей таким
образом, чтобы они соответствовали окружности, диаметр которой на шестнадцать тысячных дюйма меньше
диаметра внутренней поверхности барабана. Тормозные колодки соприкасаются с барабаном только в
точках, расположенных вблизи их основания. Затем между тормозными колодками и барабаном наносится
шлифовальная паста, состоящая из порошка карборунда и масла, для шлифовки обеих поверхностей.
Шлифовка продолжается до тех пор, пока поверхность каждой тормозной колодки не будет отшлифована
примерно на половину ее длины, с использованием очень тонкого слоя шлифовальной пасты, или с
использованием толстого слоя шлифовальной пасты, пока поверхность каждой тормозной колодки не будет
отшлифована по всей ее длине.
Таким образом, после завершения шлифовки, когда кончики тормозных колодок соприкасаются с барабаном,
между пятками тормозных колодок и барабаном остается зазор примерно в десять тысячных дюйма, 80 или,
возможно, больше. Таким образом, между тормозными колодками и барабаном образуется узкое клиновидное
пространство. При желании, башмаки и барабан могут быть полностью или частично отполированы,
например, дополнительной шлифовкой с использованием полировальной пасты. В результате этого процесса
может быть, и предпочтительно, немного уменьшено пространство между носками обуви, так что между
обувью и барабаном 90 в рабочем положении образуется зазор. При шлифовании вал двигателя
предпочтительно вращается в таком направлении, чтобы перед ним находились пятки тормозных колодок.
Однако в процессе работы направление вращения составляет 95 градусов, так что передние части тормозных
колодок находятся впереди. По всей видимости, зазор в пятках тормозных колодок способствует втягиванию
масла и поддержанию масляной пленки при вращении тормозных колодок в этом направлении. Если же,
наоборот, тормозные колодки вращать в обратном направлении, то, по-видимому, масляная пленка быстро
удаляется.
105 Регулятор предпочтительно смазывается маслом, продаваемым под зарегистрированной торговой
маркой «Mobilgrease», или другим маслом, например, касторовым маслом, которое обеспечивает
достаточную точность регулирования и поддерживает постоянное состояние в течение длительных периодов
времени. Эффективная масса тормозных колодок 20 и 21 и натяжение пружин 32 и 33 регулируются таким
образом, чтобы тормозные колодки вылетали и соприкасались с барабаном со скоростью, немного меньшей,
чем та, при которой двигатель должен работать постоянно. На чертеже в натуральную величину показаны
относительные пропорции деталей конструкции регулятора, рассчитанного на работу двигателя мощностью
около четверти лошадиной силы при скорости 2000 оборотов в минуту.
Момент инерции маховика 24 и движущихся вместе с ним частей рассчитан таким образом, чтобы
противодействовать любым резким изменениям скорости двигателя. В рассматриваемом регуляторе момент
инерции маховика 24 составляет приблизительно 22,15 фунто-дюймов в квадрате. 13a 380,894 При работе
двигателя с практически постоянной скоростью тормозные колодки 2a0 и 21 прижимаются к масляной пленке,
которая прилегает к поверхности 13 барабана 12. При возникновении любого ускорения этому немедленно
противодействует действие маховика 24, который стремится вращаться относительно элемента 17, тем
самым уменьшая натяжение пружины T0 и позволяя тормозным колодкам 20 и 21 перемещаться наружу,
преодолевая сопротивление масляной пленки, что увеличивает давление на масляную пленку. Кроме того,
при увеличении скорости на масляную пленку оказывается дополнительное давление за счет центробежной
силы, действующей на тормозные колодки. Если происходит внезапное замедление, например, вызванное
упомянутым ранее эффектом заклинивания или заедания, этому немедленно противодействует стремление
маховика 24 поддерживать свою скорость и, таким образом, перемещаться относительно элемента 17,
воздействуя на тормозные колодки 20 и 21 через звенья 2v и 28, чтобы уменьшить давление 23 на масляную
пленку.
Было установлено, что регулятор, сконструированный, как описано на рисунках 3, А и 5, поддерживает
скорость вращения двигателя с последовательной обмоткой коммутатора на чрезвычайно постоянном уровне
и с относительно небольшим рассеиванием энергии. Благодаря этому регулятору скорость может
поддерживаться с точностью до 0,1% от желаемого значения при колебаниях напряжения до 20%.
Аналогичный центробежно-приводной фрикционный тормоз может использоваться для регулирования
скорости паровых двигателей, бензиновых двигателей и тому подобных устройств. С этой целью вал 16 мог
приводиться в движение двигателем, которым необходимо управлять, барабан 12 мог быть установлен с
возможностью вращения, а приложенный к нему крутящий момент мог использоваться с помощью какого-либо
типа муфты для управления дроссельной заслонкой.
Для получения дополнительных данных, необходимых для выяснения наблюдаемых явлений, были
проведены дополнительные эксперименты. Для этих экспериментов использовались две тормозные колодки с
управляющими пружинами, установленные на пластине, приблизительно как показано в британской
патентной спецификации № 0.
20,770103 вращались с помощью последовательно соединенного электродвигателя. Тормозные колодки
работали совместно с барабаном, аналогичным барабану 12 на рис. 3, установленным на подшипниках таким
образом, чтобы иметь возможность вращаться вокруг своей оси. Крутящий момент, возникающий между
тормозными колодками и барабаном в различных условиях, измерялся с помощью пружинных весов,
соединенных с барабаном. Фуртей.
Толщина масляной пленки между барабаном и тормозными колодками измерялась с помощью
остроконечного микрометра, выступающего через отверстие в барабане и изолированного от него. Контакт
микрометрического наконечника с тормозными колодками фиксировался телефоном, соединенным
последовательно с микрометром, тормозными колодками и батареей.
В результате этих экспериментов были получены данные 70, на основе которых были построены графики,
изображенные на чертеже, прилагаемом к полной спецификации.
На прилагаемом рисунке скорость вращения 75 и крутящий момент отложены по вертикали в качестве
ординат, а толщина масляной пленки — по горизонтали в качестве абсцисс. Правая вертикальная шкала
соответствует крутящему моменту, выраженному в фунтах, на радиусе 3,4880 дюймов. Левая вертикальная
шкала показывает скорость в оборотах в минуту.
Толщина масляной пленки в горизонтальном масштабе выражается в тысячных долях дюйма.
Кривая K3 показывает изменение скорости 85 в зависимости от изменения толщины масляной пленки.
Эта кривая была получена путем подачи различных напряжений на последовательно соединенный двигатель
и одновременного наблюдения толщины масляной пленки с помощью микрометра и скорости с помощью
точного тахометра или стробоскопа. Кривая IL была получена одновременно с моментом,
зарегистрированным на спринтерских весах (подключенных к барабану 9cta5.able 93).
Кривая M была получена путем зажима башмаков в ряде заранее определенных положений, при этом
двигатель работал с одинаковой скоростью на протяжении всех 100 наблюдений, поддерживая температуру в
течение всего 100 часов как можно более постоянной и наблюдая за развиваемым крутящим моментом и
фактической толщиной масляной пленки. Ттб.
Для получения данных по кривым K, L и M использовалось масло, продаваемое под зарегистрированным
торговым наименованием "Mobil" (31ark).
смазка».
Поскольку толщина масляной пленки неравномерна по всей длине тормозных колодок, а тормозное
пространство между колодками и барабаном имеет либо суженную, либо суженную форму, наблюдаемые
толщины масляной пленки, конечно же, являются минимальными. Следует отметить, что при минимальной
толщине масляной пленки, изменяющейся в пределах от девяти тысячных долей дюйма до семи тысячных
долей дюйма, скорость остается постоянной, в то время как крутящий момент изменяется от 120 ± 0,75 фунта
до 2,75 фунта, то есть изменение составляет около 393%. При минимальной толщине масляной пленки от
0,007 до 0,003 дюйма поведение скорости и крутящего момента несколько непредсказуемо и
труднонаблюдаемо, как показано пунктирными участками кривых. Из-за значительного увеличения скорости
стало невозможно проводить наблюдения при толщине масляной пленки менее 0,003 дюйма. Кривая M (130
380 894, полученная при заблокированных башмаках) показывает, что по мере уменьшения толщины
масляной пленки от минимальной толщины в девять мил крутящий момент при практически постоянной
скорости увеличивается приблизительно линейно до достижения минимальной толщины в семь мил.
В этом диапазоне толщин крутящий момент, по-видимому, не зависит от скорости и остается постоянным при
изменении скорости, при условии, что толщина масляной пленки не изменяется. Этот диапазон толщины
масляной пленки соответствует диапазону, в котором достигается наилучшее регулирование скорости, как
показано на кривой 1K.
По мере уменьшения толщины масляной пленки с семи мил при практически постоянной скорости крутящий
момент сначала уменьшается, а затем снова увеличивается, пока не будет достигнута толщина в три мила,
после чего, если скорость остается постоянной, крутящий момент имеет тенденцию несколько уменьшаться.
По всей видимости, с учетом конструкции оборудования и используемого масла минимальная толщина
масляной пленки для тормозной и регулирующей систем должна превышать семь мил.
Следует понимать, что теоретическое объяснение явлений, лежащих в основе данного изобретения, является
лишь предварительным, и что один конкретный регулятор описан и проиллюстрирован только в качестве
примера, и в него могут быть внесены многочисленные модификации, не выходящие за рамки изобретения.
Подробно описав и определив природу нашего изобретения и способ его осуществления, мы заявляем, что
то, что мы
=== НАЧАЛО ФАЙЛА: patent_380895.txt ===
ССЫЛКА: https://translationportal.epo.org/emtp/translate/?ACTION=description-retrieval&COUNTRY=GB&ENGINE=
google&FORMAT=docdb&KIND=A&LOCALE=sq_AL&NUMBER=380895&SRCLANG=EN&OPS=ops.epo.org/3.2&T
RGLANG=ru
========================================
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ GB380895A
[]
ПАТЕНТ
- I -;7 -СПЕЦИФИКАЦИЯ / 3809895 Дата подачи заявки: 28, 1931 г. № 21,561/ 31.
Фотография слева: 28 апреля 1932 года.
Завершено: сентябрь. 29, 1932.
ПРЕДВАРИТЕЛЬНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
Усовершенствования в электроразрядных устройствах.
Мы, компания THE BRITISH THoMSON-HOUSTON COMPANY, LIMITED, британская компания,
зарегистрированный офис которой находится по адресу: Crown House, Aldwych, London - W.C. 2, Леонард
Джон Дэвис, проживающий по адресу: Murray Road, 147, Rugby; и Генри де Бойн Найт, проживающий по
адресу: Eastlands Road, 108, Rugby, оба в графстве Уорик, являющиеся британскими подданными, настоящим
заявляем, что характер данного изобретения заключается в следующем:
Разрядные устройства, в которых поток электронов от термоэлектронного катода проходит через газ при
соответствующем давлении и химической природе, образуют источник света с высокой световой
эффективностью, но в более распространенных формах трубок обладают низкой собственной яркостью.
Однако зачастую желательно иметь источник с малыми размерами и высокой собственной яркостью, чтобы
можно было эффективно использовать отражатели и другие устройства для концентрации света. Известно,
что дуга в разрядном устройстве, описанном выше, может принимать малые размеры путем соответствующей
регулировки давления газа. Другой метод заключается в пропускании сильного дугового тока через трубку с
малым внутренним диаметром. После этого устройство приобретает ряд недостатков. Концентрация
электрической дуги в трубке малых размеров приводит к передаче значительного количества энергии стенкам
трубки, которые нагреваются до такой высокой температуры, что к ним опасно прикасаться, а если они
стеклянные, то размягчаются и в конечном итоге разрушаются.
Последней трудности можно избежать, используя кварц в качестве материала для колбы, но, как известно,
этот материал дорог и сложен в изготовлении колбы со свинцовыми проводами.
Целью настоящего изобретения является создание разрядного устройства описанного выше типа, которое
позволяет получать разряд с высокой собственной яркостью без указанных выше недостатков, а также
является дешевым и простым в изготовлении.
В соответствии с изобретением мы предлагаем трубку, независимую от внешней оболочки устройства и
имеющую малый диаметр 50 мкм, для удержания дуги с целью получения высокой собственной яркости.
Для реализации изобретения мы изготавливаем оболочку из стекла стандартных размеров, содержащую на
одном конце 55 стержень, на котором установлен катод требуемой токовой мощности.
Соседние файлы в папке патенты