ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ДИНАМИКИ ИНЕРЦИОННЫХ ПЕРЕДАЧ

Основная задача экспериментальных исследований заключалась в проверке положений разработанной теории инерционных бесступенчатых передач повышенной нагрузочной способности. Результаты экспериментальных исследований опубликованы в работах [131,173].

Описание экспериментального стенда

Для проведения экспериментальных исследований в научно- исследовательской лаборатории Южно-Уральского государственного университета был спроектирован и изготовлен опытный образец инерционной бесступенчатой передачи. Фотография экспериментального стенда представлена на рис. 7.1, а его принципиальная схема изображена на рис. 7.2.

Фотография экспериментального стенда

Рис. 7.1. Фотография экспериментального стенда

Экспериментальный стенд включает двигатель Д с тиристорным управлением, позволяющим менять угловую скорость двигателя в пределах от 0 до 200 с'1, клиноременную передачу с передаточным отношением i = 1, импульсный механизм Левина с ведущей

эпициклической шестерней и ведомой солнечной шестерней, центральный кривошипно-ползунный механизм, зубчатую передачу и нагружающее устройство Т.

Принципиальная схема экспериментального стенда

Рис. 7.2. Принципиальная схема экспериментального стенда

На выходном валу 1 импульсного механизма установлен эпицикл 2, входящий в зацепление с неуравновешенными «плавающими» сателлитами 3, которые, в свою очередь, входят в зацепление с солнечной шестерней 4, жестко закрепленной на промежуточном валу 5. На промежуточном валу также закреплен кривошип 6 центрального кривошипно-ползунного механизма. Конструкция предусматривала возможность ступенчатого изменения радиуса кривошипа. Значение радиуса выбиралось из ряда: 0,058; 0,063; 0,078; 0,083; 0,103 и 0,118 м. К кривошипу одним концом присоединен шатун 7. Другой конец шатуна шарнирно прикреплен к ползуну 8. Для удобства проведения экспериментальных исследований ползун выполнен в виде зубчатой рейки, входящей в зацепление с зубчатой шестерней 9, установленной на валу электромагнитного порошкового тормоза ПТ. Применение порошкового тормоза в качестве нагружающего устройства позволяет простым образом осуществлять двустороннее сопротивление на ползуне.

Соответствие экспериментального стенда и разработанной модели инерционной бесступенчатой передачи без механизмов свободного хода устанавливалось по формуле

где тзр — масса зубчатой рейки;

тпр приведенная к ползуну масса звеньев, расположенных по кинематической цепи за зубчатой рейкой.

Выражение для массы тпр, определяемое из условия равенства кинетических энергий реальной и эквивалентной систем, имеет вид

где Jс момент инерции зубчатой шестерни 9 и вращающихся масс порошкового тормоза относительно оси вала тормоза;

гзш радиус делительной окружности шестерни 9.

С целью уменьшения влияния сил трения ползун (зубчатая рейка) установлен на роликовых опорах 10.

Фотография импульсного механизма Левина представлена на рис. 7.3. На фотографии виден ленточный токосъемник.

Экспериментальный стенд работает следующим образом.

Вращение приводного двигателя передается через клиноременную передачу на выходной вал 1, затем эпицикл 2, неуравновешенные сателлиты 3 . Инерционные силы вращающихся в относительном движении сателлитов 3 создают знакопеременные импульсы инерционного момента на промежуточном валу 5. При этом промежуточный вал совершает знакопеременное вращение, которое через звенья кривошипно- ползунного механизма 6, 7 и 8 передается на шестерню 9. При этом ползун 8 совершает возвратно-поступательное движение.

С увеличением силы сопротивления на ползуне уменьшается амплитуда движения ползуна, меняется скорость обкатки грузовых звеньев импульсного механизма. Происходит автоматическое изменение крутящего момента. Движущее усилие на ползуне увеличивается. Трансформация момента происходит на промежуточном валу импульсного механизма. В зависимости от силы сопротивления на ползуне и положения кривошипа инерционная передача работает или на режиме динамической муфты, или на режиме трансформации крутящего момента, или на режиме заторможенного промежуточного вала импульсного механизма.

Экспериментальный образец инерционной бесступенчатой передачи имел следующие параметры:

Фотография импульсного механизма Левина

Рис. 7.3. Фотография импульсного механизма Левина

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >