LV14744B

LV14744B - Regulējamais hidropārvads

Info

Publication number: LV14744B
Application number: LVP-12-136A
Authority: LV
Inventors: Staņislavs MIROPOLECS; Pāvels MIROPOLECS
Original assignee: Staņislavs MIROPOLECS; Pāvels MIROPOLECS
Priority date: 2012-08-21
Filing date: 2012-08-21
Publication date: 2013-11-20
Also published as: KR20150046178A; IN2015DN01795A; EP2889510A1; US9709143B2; CN104736896A; EP2889510A8; WO2014030989A1; BR112015002699A2; US20150240926A1; CA2879813A1; EA201590399A1; EP2889510B1; LV14744A; CN104736896B; JP2015526667A; EP2889510A4

Description

Izgudrojuma apraksts

Izgudrojums attiecas uz hidrauliskajiem rotācijas pārvadiem un to var izmantot spēka pārvados un kinemātiskās sistēmās, kur ir nepieciešama pārvades attiecības bezpakāpju attiecības izmaiņa, tostarp transportlīdzekļu transmisijās.

Ir zināms automobiļu hidromehāniskais pārvads [1, 2] kurš satur hidrotransformatoru, mehānisko pārvades kārbu, daudzdisku berzes sajūgus un lentes bremzēšanas mehānismus, kuri ir ieslēgti saliktā korpusā. Minētajam pārvadam ir sekojoši trūkumi:

- lieli gabarīti un masa;

- konstrukcijas sarežģītība, kas palielina tās izgatavošanas darbietilpību un ierīces cenu;

- lielu jaudas zudumi berzes sajūgos un lentes bremzēs un darba šķidruma pārkāršana, kas noved lietderības koeficienta samazināšanās.

Izgudrojuma mērķis un būtība

Izgudrojuma mērķis ir pārvades lietderības koeficienta, maksimālo apgriezienu un jaudas palielināšana un ierīces gabarītu samazināšana. Tas ir sasniegts, izmantojot izciļņvārpstas ar hipotrohaīdāla profila virzuli, kurus atdala figurāla siena, kura ir ievietota čaulas iekšienē. Šie konstruktīvie uzlabojumi apvienojumā ar zināmajām konstrukcijām paredz sekojošo:

- Ierīces iekšējais mehānisms ir kompakti izvietots dobā korpusā un sastāv no vadāmas Čaulas, nekustīga atdalītājsprosta - serdeņa tas iekšienē un diviem rotoriem. Korpusā ir logs vadības sviras izvadei, kura ir savienota ar čaulu, bet no galiem tas ir noslēgts ar vāciņiem. Serdenis dala telpu čaulas iekšienē divās mainīgās daļās un kopā ar vāciņiem ir izciļņvārpstu balsts, uz kurām ir ekscentriski uzsēdināti virzuļi. Katrs no rotoriem var būt dzenošais, gan dzenamais un pieļauj rotāciju uz abām pusēm;

- Ierīces pārvades attiecība mainās, pārvietojot čaulu ar vadības sviru attiecībā pret nekustīgo korpusu un serdeni. Rezultātā čaulas iekšienē mainās divu telpas daļu tilpumu attiecība un rezultāta izmainās vārpstu apgriezienu skaits proporcionāli čaulas pārvietojumam.

Izgudrojuma detalizēts izklāsts

Pievienotajos zīmējumos ir parādīts sekojošais:

- fig.1 ir parādīta hidrauliskā pārvada galvenā ierīce garengriezumā;

- fig.2 ir parādīta saīsināta pazeminošā hidrauliskā pārvada ar stieņveida sviru garengriezums ar ritgultņiem uz vārpstām un bez zobpārvada divos variantos: a - ar vienkanāla serdeni un svārstību kompensatoriem piespiedņu vietā; b - ar divkanālu serdeni un ar virzuļu sēžu uz vārpstām bez gultņiem;

- fig.3 ir parādīts ierīces šķērsgriezums pa līniju 3-3 fig.2b;

- fig.4 ir parādīti griezumi un čaulas 7 (fig.1) skats griezums: a - čaulas garengriezums, b - skats bultiņas 4 virzienā (fig.4a); c - šķērsgriezums pa līniju 4'- 4' (fig,4a); d - griezums pa līniju 4 - 4 (fig.4c);

- fig.5 ir parādīti čaulas 7' griezumi (fig.1): a - čaulas garengriezums; b - skats bultiņas 5 virzienā (fig.5a); c - griezums pa līniju 5' - 5' (fig.5a);

- fig.6 ir parādīti griezumi un čaulas 7 skats (fig.2a); a - čaulas garengriezums; b - skats bultiņas 6 virzienā (fig.6a); c - griezums pa līniju 6' 6' (fig.6a);

- fig.7 ir parādīts griezums un čaulas 7' skats (fig.2a): čaulas garengriezums; b - skats bultiņas 7 virzienā (fig.7a);

- fig.8 ir parādīts griezums un čaulas 7^,v skats (fig.2b): a - čaulas garengriezums; b - skats bultiņas 8 virzienā (fig.8a);

- fig.9 ir parādīts serdeņa gals variantiem: a - vienkāršs serdenis (fig.1); b - serdenis 5' ar kanālatverēm (fig.2a); c - serdenis 5 ar kanālatverēm (fig.2b);

- fig.10 ir parādīts šķērsgriezums pa līniju 1—10 (fig.1) variantiem: a ar apaļu centrālo atveri piespiednī 9; b - ar figurālu centrālo atveri piespiednī 9';

- fig.11 ir parādītas kustīgo šķērssienu projekcijas variantiem: a - siena 10 atrodas piespiedņa ietekmē (fig.1 un fig.2b); b - siena 10' atrodas kompensatora ietekmē (fig.2a);

- fig. 12 ir parādīts šķērsgriezums pa līniju 12-12 (fig.2a) ar sekojošu izciļņa 17' pagriešanos prom no vertikāles kopā ar vārpstu 1' par leņķi α priekš variantiem: a - ar čaulu 7; b - ar čaulu 7';

- fig. 13 ir parādīts šķērsgriezums pa līniju 13-13 (fig.2a) ar sekojošu izciļņa 17 pagriešanos prom no vertikāles kopā ar vārpstu 2 par leņķi 3 priekš variantiem: a - ar čaulu 7, b - ar čaulu 7'.

Zīmējumos ir izmantoti sekojoši konstruktīvo elementu apzīmējumi:

- kreisā vārpsta,

T - saīsināta dzenošā vārpsta,

- labā vārpsta,

- virzulis ar zobvainagu,

3' - parasts virzulis,

- saīsināts virzulis,

- korpuss,

- parasts serdenis,

5' - serdenis ar vienu kanālatveri,

- serdenis ar divām kanālatverēm,

- atloksvira,

6' - stieņveida svira,

- čaula ar 4 dažādu dziļumu caurteces kanāliem,

7’ - čaula ar 4 galu kanāliem un 2 dziļiem caurteces kanāliem,

- čaula ar sekliem un dziļiem caurteces kanāliem,

7' - čaula ar 2 sekliem caurteces kanāliem un 4 galu kanāliem;

7^IV čaula ar 4 sekliem caurteces kanāliem,

- vāciņš ar zobvainagu,

8' - vienkāršs vāciņš,

- piespiednis ar apaļu atveri,

9' - piespiednis ar figurālu atveri,

- kustīga siena, ko balsta piespiednis,

10' - kustīga siena, ko balsta kompensators,

- regulēšanas paplāksne,

- korpusa logs,

- vadības sviras stiprināšanas vieta,

- uzgalis, zobritenis, zobrats, vārpstas izcilnis, saīsināts vārpstas izcilnis, vāciņa slīdgultnis, virzuļa slīdgultnis, serdeņa slīdgultnis, vāciņa blīvējums, korpusa loga blīvējums, čaulas blīvējums, serdeņa blīvējums, kustīgās sienas blīvējums, vārpstas blīvējums, rites balstkompensators, vāciņa ritgultnis, virzuļa ritgultnis, serdeņa ritgultnis, čaulas ārējais gareniskais kanāls, kanālatvere serdenī, kombinētais čaulas apvedkanāls, riņķveida apvedkanāls, dažāda dziļuma caurteces kanāls, čaulas sekls caurteces kanāls, čaulas dziļš caurteces kanāls, čaulas galā iegriezts kanāls, čaulas izvirpojums gala zonā, gareniska eja čaulā, vītņots stiprināšanas caurums čaulā, piespiedņa apaļa centrālā atvere, piespiedņa centrālā figurālā atvere, kustīgas sienas hipotrohoidāla atvere, apvedkanāla noslēgs.

ir parādītas sekojošas iespējamās izmaiņas hidropārvadā, pamatvariantu, kas fig.1 ir parādīts garengriezumā:

- saīsināts ierīces variants ar saīsinātu dzenošo vārpstu 1' un virzuli 3;

- vārpstu un virzuļu balstos izmantoti ritgultņi 28, 29 un 30 slīdgultņu 18, 19 un 20 vietā (fig.1);

- virzuļu kustīgas sēžas variants uz vārpstām bez gultņiem (fig.2b);

- vāciņiem un virzuļiem nav zobvainagu 15 un 16 un hidropārvads ir izveidots bez zobpārvada;

- piespiedņu 9 un 9' vietā ir izmantoti rites balstkompensatori 27 (fig.2a);

- atlokotas vadības sviras 6 vietā ir izmantota ieskrūvējama stieņveida svira 6';

- serdeņa 5 vietā bez kanāliem ir izmantots serdenis 5' vai 5 ar vienu vai divām kanālatverēm 32;

- jaunās čaulas 7, 7' un 7^IV atšķiras no pamatvarianta čaulām 7 un 7' pēc darba šķidruma pārteces kanālu skaita un veida saskaņā ar zemāk pievesto tabulu.

Pirmā izmaiņa - saīsinātais variants - ir paredzēts pārvades attiecību samazinošam pārvadam tikai ar īso dzenošo vārpstu 1'.

Katru no pirmajām sešām izmaiņām var izmantot jebkuru vienu vai vairākām citām izmaiņām, bet katru serdeņa izmaiņu variantu var izmantot tikai ar noteiktu čaulas variantu, kas atzīmēts ar zīmi ”+” sekojošā tabulā.

d) ii. 1	tn 2 ro Σ3 :=^ to o J £ ļ Q.	Fig. numurs b —>	1; 9a	2a, 9b	2b; 9c
Serdeņa pozīcija b -*	5	5’	5
Raksturojums —>	bez atveres	viena atvere	divas atveres
1; 4	7	4 mainīga dziļuma kanāli un divi apvedkanāli	+
1; 5	7'	2 dziļi kanāli, 4 galos iefrēzēti kanāli un viens apvedkanāls	+
2a; 6	7	2 dziļi kanāli, 2 sekli kanāli un 1 apvedkanāls		+

2a; 7	₇,	2 sekli kanāli un 4 galos iefrēzēti kanāli		+
2b; 8	₇<v	4 sekli kanāli			+

Visās iespējamās čaulas un serdeņa kombinācijas, kas parādītas tabulā, ar vismazākiem garengabarītiem un vismazāko masu ir varianti 7-5, kur serdeņiem ir vismazākais biezums. Vismazāk darbietilpīgā ir kombinācija 7^IV - 5, kur čaulā ir tikai 4 vienādi sekli caurteces kanāli un nav apvedkanālu un galos iefrēzētu kanālu. Saskaņā ar iepriekš pievesto konstrukcijas un funkcionēšanas principu piedāvātā pārvada galveno mezglu un detaļu uzbūve ir realizēta sekojoši.

Korpuss 4 (fig.1 un fig.2) ir ierīce, kurā ir izvietots apgriezienu pārveidošanas mehānisms. Korpusa vidējā daļā ir garenisks logs 12 čaulas vadības sviras 6 vai 6' izejai, kurš fiksē sviru un čaulu no pagriešanas un nodrošina sviras gājienu H. Logi un sviras var būt vairākas. Uz korpusa (vai vāciņiem 8 un 8') ir jābūt noslēdzamiem uzgaļiem 14 vai atverēm, kuri kalpa darba šķidruma ieliešanai/izliešanai un tā papildināšanai iztvaikošanas vai kodināšanas dēļ un pārsūknēšanai pārkāršanas dēļ. Korpusa galos ir virkne caurumu ar vītnēm vāciņu stiprināšanai.

Vāciņiem 8 un 8' (fig.1 un fig.2) ir centrālā atvere, kuras apstrāde nodrošina blīvēšanu, un vārpstas balsta gultnis, kā arī vienkārši stiprināšanas caurumi pretim vītņotajām atverēm korpusa galos. Uz vāciņa var būt izvietoti iepriekš minētie ievades uzgaļi. Vāciņi var būt divu variantu. Pirmais variants (fig.1) paredz zobrata 16 esamību, kas ir ievirzīts iekšup hidropārvadā. Zobrata dalāmās aploces diametrs ir vienāds ar četrām ekscentricitātēm uz vārpstas: de = 4e. Zobratu var izgatavot vienotā veselumā ar pārējo vāciņa daļu vai kā atsevišķu detaļu, kas nekustīgi pēc tam tiek pievienota vāciņam. Otrajā variantā vāciņš 8' ir bez zobrata (fig.2).

Abas vārpstas 1 (vai 1') (fig.1 un fig.2) ir konstruktīvi vienādas, bet var nebūtiski atšķirties, piem., pēc garuma vai izejošām daļām, kas tiek pievienotas piedziņai vai jaudas noņēmējam (patērētājam) ar jebkuru zināmo paņēmienu. Vārpstas daļa, ko norobežo vāciņš un serdenis 5 (vai 5', vai 5), ir cilindriska izciļņa 17 vai 17’ veidā ar ekscentricitāti e attiecībā pret pārējās vārpstas daļas asi. Šī ekscentricitāte nosaka zobrata, zobriteņa, virzuļa hipotrohīdas, serdeņa profilu un čaulā esošās ejas parametrus. Izcilnis var būt monolīts ar pārējo vārpstas daļu vai uz tās uzmontēts nekustīgi. Pirmajā gadījumā montāžas noteikumu ievērošanai izciļņa diametram ir jābūt lielākam par vai vienādam ar 2e un diametra summu kaut vai vienā vārpstas daļā, kas cieši saduras ar izcilni, t.i., dn> do + 2e (fig.1 un fig.2).

Vārpstas iekšējā gala daļa atbalstās uz serdeņa centrālās daļas caur slīdgultni 20 vai ritgultni 20 vai ritgultni 30, bet ārā izejošā daļa - uz vāciņiem 8 un 8' caur gultņiem 18 un 28. Apgriezienus pamazinošā pārvadā, lai sasniegtu minimālus gabarītus un masu, vienai vārpstai ir jābūt īsākai par otru un ir jābūt tikai dzenošajai. īsās vārpstas 1' ar virzuli 3 iekšējās darba daļas maksimālajam garumam hi_max ir jābūt 2 reizes īsākam par garās vārpstas 2 analoģiskas daļas h2max garumu h_2maxVirzuļi 3 (vai 3' un 3) iekšējā mehānisma abos rotoros, tāpat kā pašas vārpstas, ir vienādi pēc konstrukcijas, bet var nebūtiski atšķirties, piem., pēc garuma. Virzuļa iekšējā šķērsgriezuma profils ir noslēgta līkne hipotrohoīda ar trīs virsotnēm un apvilktas riņķa līnijas diametru d₃ = 12e. Tas ir Relo trīsstūris. Līknes formulas ie pievestas zemāk tekstā. Virzuļiem ir ass virzienā vērsts garenisks caurums, lai tieši uzsēdinātu uz vārpstas izciļņa, bet kustīgi caur slīdgultņiem 19 vai ritgultņiem 29. Pirmajā gadījumā virzulim vai vārpstas izcilnim ir jābūt izgatavotam no antifrikcijas materiāla (bronzas vai tml. materiāla). Var izmantot divus virzuļu variantus. Pirmais variants 3 (fig.1) paredz vienā gala daļā iegremdēta iekšējas sazobes zobriteņa 15 esamību, kura dalāmības aploces diametrs Da = 6e. Zobriteni var izgatavot vienotā veselumā ar virzuli vai tas var būt atsevišķa detaļa, kas pievienota tam nekustīgi. Otrais variants ir virzuļi 3' un 3 (fig.2) bez zobriteņa. Apgriezienus pazeminošā pārvadā uz dzenošās vārpstas tiek uzmontēts saīsināts virzulis 3.

Čaula 7, ..., 7^IV (fig.4 līdz fig.8) var būt izgatavota piecos variantos, kas aprakstīti zemāk. To kopīgas pazīmes ir sekojošas:

- čaulas ārējā virsma ir cilindriska ar diametru, kurš ir mazāks par korpusa 4 iekšējo diametru;

- čaulas ārējās virsmas galos ir vairāki vītņoti caurumi piespiedņu 9 un 9' (fig.1) vai kompensatoru 27 (fig.2) stiprināšanai;

- uz ārējās virsmas var būt vairāki gareniski kanāli 31 dobumu ārpus čaulas labākai sasaistei viena ar otru, kad čaula pārvietojas;

- čaulas iekšienē ir izveidota caurejoša gareniska eja 38, kuras šķērsgriezuma kontūrs ir epitrohoīdas ārējā daļa noslēgtas lauzītas līknes, kuras formulas ir pievestas tekstā zemāk, formā ar divām simetrijas asīm, kuru garums ir l_₅ = 14e un l₅ = 10e (fig.4b līdz fig.8b), pie kam, vārpstai griežoties, līkne no iekšpuses slīdot apripo virzuļa hipotrohoīda;

- abas čaulas gala daļas no gala puses izfrēzētas dziļumā b₇, kuram ir jābūt mazākam par kustīgās sienas (fig.1 un fig.11) 10 biezuma summu ar piespiedņa 9 (vai 9') vai balstkompensatora 27, ja tāds tiek izmantots, čaulā iekšā ievirzāmo garumu, pie kam padziļinājuma diametrs ir lielāks par kustīgās sienas diametra un divkāršotas ekscentricitātes summu, resp., d₇ > D-10+ 2e;

- abos čaulas iekšējos galos apkārt ejas 38 izejai tuvu iet blīvēšanas gropīte 23 (fig.4b līdz fig.8b);

- nominālais garums starp čaulas iekšējiem galiem tiek aprēķināts pēc čaulas maksimālā gājiena garuma H un serdeņa biezuma bs, t.i., I₇ = H + b₅(fig.1) priekš hidropārvada galvenā varianta un l₇ = 2H_kop ⁺ b₅ (fig.2) priekš saīsinātā apgriezienus pazeminošā hidropārvada;

- no ārpuses ir jāparedz vieta čaulas pārvietošanas vadības sviras stiprināšanai, piemēram, vītņots caurums stieņveida sviras 6' (fig.2) ieskrūvēšanai vai vietējs padziļinājums 13 ar caurumiem atlokotai svirai 6 (fig.1), pie kam stiprinājums var būt ārējās cilindriskās virsmas jebkurā vietā un stiprināšanas vietas, tāpat kā sviras, var būt vairākas;

- apkārt vadības sviras stiprināšanas vietai uz čaulas vai korpusa ir jābūt izveidotai noslēgtai gropītei 22 (fig.1 un fig.2) blīvēšanas vajadzībai, kura aptver korpusa logu, pie kam ārējā kontūra gropītes garumam L₂2 uz čaulas (fig.4a līdz fig.8a) ir jābūt pietiekamam, lai blīvējums neizietu ārpus loga robežām, kad čaula atrodas galējos stāvokļos;

- uz čaulas iekšējās ejas sienām no viena gala līdz otram galam ir izveidoti caurteces kanāli, kuri savieno dobumus serdeņa 5 (vai 5' un 5) abās pusēs vienu ar otru, pie kam kanāliem ir jābūt izvietotiem tuvu un gar ejas iekšējām ribām, un kanālu konstrukcija un garums ir atkarīgs no čaulas variantiem, kas ir pievesti tekstā zemāk.

Čaulas 7 variants I (fig.4) ir paredzēts priekš hidropiedziņas varianta, kurā darba šķidrums ir ieslēgts čaulas iekšienē bez saskare ar dobumiem ārpus tās. Šai variantā ir paredzēta:

- četru iekšēju caurteces kanālu esamība ar mainīgu dziļumu (fig,4d);

- diametrāli pretēji kanāli ir savienoti viens ar otru caur 2 apvedkanāliem 33 vai 34 (fig.4a un fig.4c);

- blakus esošo caurteces kanālu šķērsgriezumu asīm ir jāatrodas zem tāda leņķa γ (fig.4b) vienam pret otru, kurš nodrošina pārsedzi starp kanāliem;

- apvedkanāls var sastāvēt no taisniem posmiem 33 vai var būt viscaur līklīnijas 34, kā ar smalkām līnijām ir attēlots fig.4c; pēdējā gadījumā čaula savienojas no daļām griezuma plaknē, kura iet pa kanālu.

Čaulas 7' variants II (fig.5) ir paredzēta ierīcei, kurā vieni dobumi čaulas iekšienē savienojas ar citiem caur dobumiem tās ārpusē, bet citi dobumi savienojas čaulas kanāliem; šis variants paredz:

- divus dziļus iekšējos caurteces kanālus 35, kuri ir novietoti diametrāli pretēji un savienojas viens ar otru kā variantā I caur apvedkanālu 33 vai 34 (fig.5c);

- čaulas galos ir izfrēzēti pa diviem radiāliem galu kanāliem 36 (fig.5a un fig.5b), pie kam izfrēzējumu dziļums l₃₆ ir lielāks, salīdzinot ar čaulas izvirpojumu dziļumu b₇ pie galiem, par lielumu, kas nav mazāks par šo kanālu platumu.

Čaula 7 variantā III (fig.6), analogi kā variantā I, nodrošina darba šķidruma cirkulāciju tikai čaulas iekšienē, un tas paredz:

- divu seklu 35’ un divu dziļu 35 caurteces kanālu esamību, un vienāda tipa kanāli ir izvietoti diametrāli pretēji (fig.6b);

- dziļie caurteces kanāli ir savienoti viens ar otru caur apvedkanālu 34 vai 34 (fig.6c).

Čaulas 7' variantā IV, analogi kā variantā II, darba šķidrums cirkulē gan caur caurteces kanāliem čaulas iekšienē, gan dobumiem ārpus čaulas; šis variants paredz:

- divu seklu caurteces kanālu 35' (fig.7b) esamību;

- čaulas galos ir izfrēzēts pa diviem tādiem pašiem radiāliem kanāliem 36 kā variantā II.

Čaulas 7^IV (fig.8) variantā V ir paredzēta vienīgi 4 seklu caurteces kanālu 35' esamība, lai nodrošinātu darba šķidruma cirkulāciju tikai čaulas iekšienē.

Čaulas 7, 7' un 7 variantos apvedkanāli novērš šķidruma pieplūdes/atplūdes neprecizitātes dobumos. Ja izgatavošana ir precīza un hermetizācija ir droša, kanālus 33 un 34 neierīkot.

Serdenis 5 vai 5' (fig.1, fig.2 un fig.9) ir izvietots ierīces vidū. No nobīdes ass virzienā to aptur virzuļu 3, 3' un 3 gali, bet no pagriešanās ap ierīces garenasi attur čaulas 7, 7^IV. Serdeņa biezums ir atkarīgs no vārpstu balstdaļu garuma un kanālu atveru 32 skaita. No abiem galiem serdeņa centrālās daļas ir izvirpotas atbilstoši vārpstu balstgultņiem. Serdeņa šķērsgriezuma ārējās virsmas līknei ir tāds pats ārējās epitrohoīdas apmalojums kā čaulas gareniskās ejas šķērsgriezumā, bet ar novirzēm, lai nodrošinātu brīvu un hermētisku čaulas pārvietošanos attiecībā pret serdeni. Uz serdeņa ārējās virsmas katra gala kontūra tuvumā ir pieļaujams gropītes apstrādāt atbilstoši blīvējumam 24. Var izmantot 3 serdeņa variantus.

Serdeņa 5 (fig.1 un fig.9a) variants I ir vienkāršs bez kanālu atverēm. Serdeņa 5' (fig.2a un 9b) variantā II ir paredzēta viena kanāla atvere 32. Serdeņa 5 (fig.2b un fig.9c) variantā III ir paredzētas 2 tādas atveres. Kanālu atveres ir caurejošas un iet paralēli serdeņa galiem un zem tāda pat leņķa γ/2 ir vērstas pret detaļas šķērsgriezuma mazo asi, kāds ir čaulas (fig.4 līdz fig.8) caurplūdes kanālu slīpuma parametrs.

Serdeņa variantos I un II izvirpojumi slīdgultņu montāžai var būt caurejoši. Kanālu atveres, kā arī čaulas apvedkanāli novērš darba šķidruma pieplūdes/atplūdes neprecizitātes dobumos. Precīzas izgatavošanas un drošas hermetizācijas gadījumos kanālu atveres 32, un kā sekas arī serdeņu variantus 5' un 5, ir pieļaujams neveidot.

Piespiedņi 9 un 9' (fig.1 un fig.10) tiek uzstādīti čaulas galos. Tos var izgatavot divos variantos. Abiem variantiem ir vienāds atloks ar ārējo diametru Dg, kurš ir mazāks par čaulas ārējo diametru D₇ (fig. 10), un stiprināšanas caurumi pretim vītņotajiem stiprināšanas caurumiem čaulas galos. Piespiedņa daļai, kas ieiet čaulā, ārējais diametrs Dg ir vienāds ar diametru d₇ (fig.1) čaulas izvirpojumam gala zonā. Varianti atšķiras tikai ar centrālo atveri. Pirmajā variantā (fig.1 Oa) atvere 40 ir apaļa ar diametru dg, kurš ir lielāks par serdeņu 5, 5' un 5 (fig.9) lielās ass L₅ garumu otrajā variantā (fig. 10b) centrālā atvere 40' ir figurāla un ir tāda pat kā čaulas 38 šķērsgriezums.

Kustīgā siena 10 un 10' (fig.1, fig.2 un fig.11) ir izveidota paplāksnes veidā ar centrālo atveri 41, kura ir apstrādāta saskaņā ar tādu pat hipotrohoīdu kā virzuļi, bet ar pielaidi priekš brīvas un hermētiskas virzuļa pārvietošanās caur minēto atveri. Pa visu atveres perimetru var būt izveidota gropīte blīvējumam 25. Fig.1, fig.2b un fig.11a attēlotā siena 10 ir pakļauta piespiedņu 9 un 9' iedarbībai un tās abi gali ir absolūti plakani. Fig.2a un fig.11b parādītā siena 10' ir pakļauta balstošā rites kompensatora 27 iedarbībai un tai viens gals ir absolūti plakans, bet otrs gals ir plakans un ir aprīkots ar kompensatora rullīšu velšanās celiņu.

Svira 6 vai 6' (fig.1 un 2) ir paredzēta čaulas pārvietošanās vadībai un var būt visdažādākās konstrukcijas, kas aprīkota ar palīgierīcēm stiprināšanai pie čaulas un pie vadības ierīces piedziņas (piemēram, hidrauliskās, mehāniskās ar gaitas skrūvi un gliemežveida piedziņas) detaļām. Fig.2 ir attēlots rokas vadības vienkāršākais variants, t.i., stieņveida svira 6' ar vītni pie pamata, kas tiek ieskrūvēts čaulā. Fig.1 ir parādīti sviras 6 stiprinājuma variants ar atloku. Sviras tās daļas, kas atrodas korpusa logā, biezumam ir jābūt vienādam ar loga platumu, lai ierobežotu čaulas pagriešanu.

Regulēšanas paplāksnes vai ieliktņi 11 (fig.1 un fig.2) ir paredzētas, lai regulētu vāciņu piespiešanu, kā arī piespiedņu 9 un 9' vai kompensatoru 27 piespiešanu atbilstoši pie virzuļu 3, 3' un 3 galiem un kustīgām sienām 10 un 10', tām nodrošinot brīvu, bet bez spraugām nobīdi hidropiedziņas darba laikā. Regulēšana tiek realizēta, ieskrūvējot vāciņu stiprināšanas detaļas un piespiedņus vai kompensatorus atbilstoši korpusā vai čaulā. Paplāksnes tiek novietotas zem stiprināšanas detaļām, bet ieliktņi starp tām. Paplāksnes un ieliktņi var būt metāliski, kas pielāgoti pēc biezuma, vai nemetāliski no elastīgi saspiežama materiāla (gumijas, poliuretāna utt.). Paplākšņu un ieliktņu vietā var izmantot lokšņveida gredzenus no tādiem pat materiāliem ar iekšējo un ārējo diametriem, kas vienādi ar atbilstošajiem korpusa un čaulas diametriem, kā arī ar caurumiem, kas atbilst stiprināmajām detaļām.

Visi blīvējumi ir gredzenveida tipa un ir izveidoti no auklas ar apaļu vai cita profila šķērsgriezumu. Blīvējumu materiāls ir elastīga gumija, kas izturīga pret eļļu un benzīnu, poliuretāns utt. Blīvējumi tiek izvietoti atbilstošo detaļu gropītēs. Blīvējumi no 22 līdz 26 ir paredzēti, lai nodrošinātu detaļu hermētisku kontaktu, kuras ir kustīgas cita pret citu, bet blīvējums 21 ir paredzēts nekustīgām detaļām (fig.1 un fig.2). Precīzi salāgojot detaļas vienu ar otru, daļu no minētajiem blīvējumiem var neizmantot.

Lai novērstu vibrācijas un troksni hidropārvada darba laikā, katra tā rotējoša detaļa un abi rotori samontētā stāvoklī ir jāpakļauj statiskai un dinamiskai balansēšanai. To var veikt ar diviem paņēmieniem:

- rotori tiek līdzsvaroti, uzstādot uz vārpstu ārējām daļām balansierus kā pretsvarus vārpstu ar virzuļiem ekscentriskajām daļām;

- balansēšana tiek īstenota, izņemot daļu materiāla no iekšienes viscaur pa vārpstas garuma no ekscentricitātes puses, pie tam tādai pat vārpstas izciļņa pusei ir jābūt ar tukšu vidu un puses, kas ir pretējas dobumiem, ir jāpadara smagākas.

Uz iepriekš detalizēti aprakstītās konstrukcijas bāzes zemāk detalizēti ir iztirzāta pārvada (fig.2a) funkcionēšanas secība iekārtas variantā, kas parādīta fig.2a. Par izejas stāvokli ir izvēlēti sekojoši dati:

- vārpsta T ir dzenošā, vārpsta 2 ir dzenamā; - režīms ir nostabilizējies, kad pārnesuma attiecība un nemainās un vadības sviras 6' stāvoklis atbilst kustīgo sienu 10' vienādam attālumam līdz serdenim 5', t.i., h-ι = h_2;

- ierīces izejas stāvoklim atbilst virzuļi 3₀₁ un 3₀₂ fragmenti, kas ar smalkām līnijām attēloti fig. 12 un fig. 13 un atbilstoši attiecas uz dzenošo vārpstu 1' un dzenamo vārpstu 2.

Katra laika momentā ierīces šķērsgriezumā virzuļa profilam ir ne mazāk kā 4 kontaktpunkti ar čaulu, kuri sadala telpu starp virzuli un čaulu mainīga tilpuma daļās. Visu dobumu sākuma garumi (gar ierīces garenisko asi) čaulas iekšienē ir vienādi un, kā sekas, visu dobumu kopīgais tilpums ap dzenošo vārpstu ir vienāds ar kopīgo tilpumu ap dzenamo vārpstu.

Vārpstai 1' ar izcilni 17' pagriežoties par leņķi α pulksteņa rādītāja kustības virzienā, virzulis ieņem stāvokli 3_a, šķidrums tiek izspiests no dobumiem Ai un ai, pēc tam tiek izspiests caur kanāliem 35 (fig. 12a) vai 36 (fig. 12b) un apgabalu ārpus čaulas un nokļūst dobumos A₂ un a₂ (fig. 13a un fig.13b), pagriežot vārpstu 2 ar izcilni 17 pretējā virzienā par leņķi β. Vienlaicīgi dzenamais virzulis aizņem stāvokli 3_P, šķidrums tiek izspiests no dobumiem B₂ un b₂ un pa kanāliem 35' nokļūst izplešamajos dobumos Bļ un bi (fig. 12a un fig. 12b), pie kam šķidruma daudzuma izmaiņas nevienmērīgums pēc spiediena vienāda tipa dobumos izlīdzinās, tam pārtekot pa apvedkanālu 33 (fig.12a) un kanāla atveri 32 (fig.12a un fig. 12b).

Tādi šķidruma cirkulācijas procesi notiek nepārtraukti visos kanālos un atkārtojas nepārtraukti dažādos dobumos, ar spiedienu secīgi iedarbojoties uz katru virzuļa iecirkni un tādējādi nepārtraukti griežot dzenamo vārpstu.

Griežot vārpstu 1' pretējā virzienā, t.i., pretēji pulksteņa rādītāja kustības virzienam, visas iepriekš minētās šķidruma plūsmas maina tecēšanas un iedarbības virzienu uz virzuļiem un rezultātā izmaina dzenamās vārpstas griešanās virzienu uz pretējo.

Vārpstu griešanās ātrumi ir vērti dažādos virzienos, bet sākumā šķidruma tilpuma vienādības dēļ ap virzuļiem ir vienādi pēc absolūtās vērtības. Mainot vadības sviras 6' stāvokli tā, ka hi nav vienāds ar h₂, šķidruma tilpumi čaulas iekšienē pa labi un kreisi no serdeņa 5' arī kļūst nevienādi un noved pie vārpstu 1' un 2 griešanās ātrumu ni un n₂nevienādības. Pārneses attiecība ir vienāda ar u = n₂/n₁ = hi/h₂. Šī attiecība var mainīties no 0, kad dzenamā vārpsta ir nekustīga, līdz maksimumam.

Izejas parametri, lai noteiktu hidropārvada gabarītus un jaudu, ir sekojoši:

- galvenais konstruktīvais parametrs ir ekscentricitāte e starp virzuļu un vārpstu griešanās asīm;

- maksimālais darba šķidruma spiediens ir P_max;

- maksimālais vadības sviras čaulas nobīdes gājiens ir H;

- serdeņa biezums ir b₅.

Ierīces normālam darbam ir nepieciešams ievērot sekojošas attiecības, pie kam turpmāk tekstā visas formulas un apzīmējumi no 1. līdz 4. un 8.

punktā attiecas uz visiem hidropārvada variantiem, bet 5., 6. un 7. punktā atsevišķi ir pievestas formulas priekš galvenā (fig.1) un saīsinātā, pārnesuma attiecību samazinošā, varianta (fig.2):

1) nekustīga zobrata 16 dalāmās aploces diametrs ir d_a = 4e;

2) kustīga zobriteņa 15 dalāmās aploces diametrs ir D_a = 6e;

3) virzuļu 3, 3' u 3 profila līkne ir hipotrohoida ar formulu taisnleņķa koordinātēs

X₃ = e(5sim - sin2T), kurā τ ir brīvais parametrs τ = 0, ... , 2π;

4) serdeņu 5, 5' un 5 (fig.9) ārējas virsmas un čaulu 7, ... , 7^IV (fig.4 līdz fig.8) iekšējās ejas 38 šķērsgriezumu kontūri ir lauzīta noslēgta līkne, kas ir epitrohoīdas ārējā daļa, kuru ar slīdēšanu no iekšpuses apripo virzuļa hipotrohoīda un kurai ir divas simetrijas asis, pie kam lielās ass garums ir l_₅= 14e, bet mazās ass garums ir l₅ = 10e, un epitrohoīdas formulas taisnleņķa koordinātēs ir:

X₇ = e/7(24sinT + 25sin3ir),

Y₇ = e/7(24cosT + 25οογ3τ);

5) čaulas iekšējam garumam (iekšējās ejas 38 garumam) L₇galvenajam pārvada variantam (fig.1) ir jāapmierina sakarība l_₇ > H + b₅, bet saīsinātajam, pārnesuma attiecību samazinošajam pārvada variantam (fīg.2) ir jāapmierina sakarība l₇ > 2H_kop + b₅;

6) Virzuļa garumam nesaīsinātajiem virzuļiem abos pārvada variantos (fig.1 un fig.2a) ir jāapmierina sakarība l_₃> l₇- b_5i bet īsajam, pārnesuma attiecību samazinošajam, saīsinātajam pārvadam (fig.2a) ir jāapmierina sakarība l__{3 kop} > (l· - b₅)/2;

7) dobuma garums korpusa iekšienē starp vāciņu iekšējiem galiem galvenajam pārvada variantam (fig.1) ir sekojošs: l_₄ = 2L₃ + b₅, bet pārnesuma attiecību samazinošajam pārvada variantam (fig.2a) l__{4 kop} =l_₃ + +I-3 ko_P ⁺ bs;

8) hidropārvada apgriezienu pārnesuma skaitlis u ir vienāds ar serdeņa attālumu hļ un h₂ no kustīgajām sienām (fig.1 un fig.2) attiecību u= n₂/ni = h₁/h₂, kurā nļ un n₂ ir dzenošās un dzenamās vārpstu rotācijas ātrumi.

Informācijas avoti:

1. Richard van Basshuysen/Fred Schafer (Hrsg.). Handbuch Verbrennungsmotor. Grundlagen, Komponenten, Systeme, Perspektiven. 3., vollstāndig ūberarbeitete und erweitere Aufla. ATZ/MTZ Fachbuch;

2. B.K. BaxnaMOB, Μ.Γ. LUaTpoB, A.A. ΙΟρΗθΒΟΚΜίί. Αβτομο5μπμ. Teopna m KOHCTpyKLļMfl aBTOMočnnn n αβμγθτθπη. Υμθ6ημκ. Μοοκβθ. l/bflaTenbCKMM μβΗτρ «Ακθαθμμβ», 2010.

Claims

Pretenzijas

1. Regulējams hidrauliskais pārvads, kurš satur korpusu, vāciņus, divas vārpstas, vadības ierīci un rotormehānismu mijiedarbībai ar darba šķidrumu, kas atšķiras ar to, ka starp katru vāciņu un rotormehānisma virzuli ir ierīkots zobpārvads.
2. Hidrauliskais pārvads saskaņā ar 1. pretenziju, kas atšķiras ar to, ka korpusā ir logs vadības sviras izvadei un iekšējais dobums, kurš pilnīgi ir aizpildīts ar darba šķidrumu un apgriezienu pārveidošanas mehānismu.
3. Hidrauliskais pārvads saskaņā ar 2. pretenziju, kas atšķiras ar to, ka vadības ierīce ir aprīkota ar sviru, kura ir nekustīgi savienota ar iekšējo apgriezienu pārveidošanas mehānismu un korpusa logā ir izvirzīta ārā, nodrošinot tās pārvietošanās iespēju ierīces garenvirzienā.
4. Hidrauliskais pārvads saskaņā ar 3. pretenziju, kas atšķiras ar to, ka korpusa galos uzstādīto vāciņu iekšējās gala virsmas ir apstrādātas tā, lai nodrošinātu vāciņa slīdes kontaktu ar virzuļa galu, pie kam vāciņa centrā ir atvere caurejošās vārpstas balstīšanai, kā arī nekustīgu centrālo zobratu iekšējai saķerei ar virzuļa zobriteni.
5. Hidrauliskais pārvads saskaņā ar 4. pretenziju, kas atšķiras ar to, ka vārpstām ir izcilnis ar cilindrisku virsmu un ar ekscentricitāti e attiecība pret vārpstas asi, lai uzsēdinātu virzuli ar rotācijas iespēju.
6. Hidrauliskais pārvads saskaņā ar 5. pretenziju, kas atšķiras ar to, ka mehānisma, kurš mijiedarbojas ar darba šķidrumu, galvenās daļas ir virzuļi, kuru gala virsmas ir apstrādātas slīdkontakta veidošanai ar vāciņa gala virsmām un serdeni ar iekšup iegremdētu zobainu vainagu, kā arī ar ārējo virsmu, ko veido hipotrohoīda ar sekojošām formulām taisnleņķa koordinātēs:

X = e(5sinT - sin2ī),

Y = e(5cosT + cos2t), kurās brīvais parametrs τ = 0,..., 2ττ.
7. Hidrauliskais pārvads saskaņā ar 6. pretenziju, kas atšķiras ar to, ka no iekšējā pārvietojamā korpusa (čaulas) galiem iekšup ir izveidoti centrālie padziļinājumi citu detaļu izvietošanai, un ar to, ka uz čaulas ārējās virsmas atrodas vieta vadības sviras pievienošanai, bet čaulas iekšējās ejas šķērsgriezuma profilu nosaka epitrohoīdas ārējā kontūrlīkne ar formulām

X = e/7(24sinT + 25sin3T),

Y = e/7(24cosī + 25cos3t).
8. Hidrauliskais pārvads saskaņā ar 7. pretenziju, kas atšķiras ar to, ka čaulas iekšējā ejā ir iemontēta šķērssiena - serdenis, kurai ir plakani gali slīdkontakta veidošanai ar virzuļu galiem, centrālās atveres vārpstu balstgultņiem un ārējā virsma, kuru veido tāda pat epitrohoīda, kura veido čaulas iekšējās ejas šķērsgriezuma profilu, bet ar novirzēm, lai nodrošinātu čaulas pārvietošanu garenvirzienā attiecībā pret serdeni.
9. Hidrauliskais pārvads saskaņā ar 8. pretenziju, kas atšķiras ar to, ka čaulas galu padziļinājumos ir izvietotas kustīgas sienas ar iespēju tām slīdēt pa padziļinājuma dibenu un pa piespiednī, pie kam minētās sienas ir izveidotas diska veidā ar ārējo diametru, kas lielāks par 16e, un ar centrālo atveri, kas ir izveidota saskaņā ar tādu pat hipotrohoīdu, kā ir izveidotas virzuļu ārējās virsmas, bet ar novirzēm, lai nodrošinātu virzuļa pārvietošanos caur atveri.
10. Hidrauliskais pārvads saskaņā ar 9. pretenziju, kas atšķiras ar to, ka pie čaulas galiem ir piestiprināti piespiednī ar plakanu iekšējo gala virsmu, kura slīdoši kontaktē ar kustīgo sienu, pie kam minētajiem piespiedņiem ir centrālā atvere.
11. Regulējams hidrauliskais pārvads, kurš satur: korpusu ar logu vadības sviras izvadei, kura ir nekustīgi savienota ar iekšējo apgriezienu pārveidošanas mehānismu; iekšējo dobumu, kas ir aizpildīts ar daba šķidrumu un minēto apgriezienu pārveidošanas mehānismu; vāciņus, kas iekšējā galā ir apstrādāti tā, lai būtu slīdkontaktā ar virzuļa galu; atveres caurejošas vārpstas balstīšanai un divas vārpstas, kas atšķiras ar to, ka vārpstām ir izcilnis ar cilindrisku virsmu un ar ekscentricitāti e pret vārpstas asi, lai uzsēdinātu rotējošu virzuli.
12. Hidrauliskais pārvads saskaņā ar 11. pretenziju, kas atšķiras ar to, ka mehānisma, kurš mijiedarbojas ar darba šķidrumu, galvenās daļas ir virzuļi, kuru gala virsmas ir apstrādātas slīdkontakta veidošanai ar vāciņa gala virsmām un serdeni, ar ārējo virsmu, ko veido hipotrohoīda ar sekojošām formulām taisnleņķa koordinātēs:

X = e(5sim - sin2T),

Y = e(5cosī + cos2t), kurās brīvais parametrs τ = Ο,..., 2ττ.
13. Hidrauliskais pārvads saskaņā ar 12. pretenziju, kas atšķiras ar to, ka no iekšējā pārvietojamā korpusa (čaulas) galiem iekšup ir izveidoti centrālie padziļinājumi citu detaļu izvietošanai, un ar to, ka uz čaulas ārējās virsmas atrodas vieta vadības sviras pievienošanai, bet čaulas iekšējās ejas šķērsgriezuma profilu nosaka epitrohoīdas ārējā kontūrlīkne ar formulām:

X = e/7(24sim + 25sin3T),

Y = e/7(24cosT + 25cos3t).
14. Hidrauliskais pārvads saskaņā ar 13. pretenziju, kas atšķiras ar to, ka čaulas iekšējā ejā ir iemontēta šķērssiena - serdenis, kuram ir plakani gali slīdkontakta veidošanai ar virzuļu galiem, centrālās atveres vārpstu balstgultņiem un ārējā virsma, kuru veido tāda pat epitrohoīda, kura veido čaulas iekšējās ejas šķērsgriezuma profilu, bet ar novirzēm, lai nodrošinātu čaulas pārvietošanu garenvirzienā attiecībā pret serdeni.
15. Hidrauliskais pārvads saskaņā ar 14. pretenziju, kas atšķiras ar to, ka čaulas galu padziļinājumos ir izvietotas kustīgas sienas ar iespēju tām slīdēt pa padziļinājuma dibenu un pa piespiedni, pie kam minētās sienas ir izveidotas diska veidā ar ārējo diametru, kas ir lielāks par 16e, un ar centrālo atveri, kas ir izveidota saskaņā ar tādu pat hipotrohoīdu, kā ir izveidotas virzuļu ārējās virsmas, bet ar novirzēm, lai nodrošinātu virzuļa pārvietošanos caur atveri.
16. Hidrauliskais pārvads saskaņā ar 15. pretenziju, kas atšķiras ar to, ka pie čaulas galiem ir piestiprināti piespiedņi ar plakanu iekšējo gala virsmu, kura slīdoši kontaktē ar kustīgo sienu, pie kam minētajiem piespiedņiem ir apaļa vai figurālā centrālā atvere.