PL36033B1 - - Google Patents

Description

W znanych przekladniach hydraulicznych sto¬ sunek obrotów walu napedzajacego do obrotów walu napedzanego nie jest staly, w przeciwien¬ stwie do przekladni mechanicznych, w których stosunek ilosci obrotów jest staly. Natomiast sprzeglo hydrauliczne, pomijajac maly, zalezny od liczby obrotów poslizg, charakteryzuje sie sta¬ lym okreslonym stosunkiem obrotów walu na¬ pedzanego i napedowego. Stosowane przy prze¬ kladniach hydraulicznych urzadzenia przelacza¬ jace, w których czynnikiem powodujacym prze¬ laczenie jest zmiana stosunku ilosci obrotów obu czesci wirujacych, wyrózniaja sie tym, ze zmia¬ na ta nastepuje przy tym samym stosunku licz¬ by obrotów obu czesci wirujacych, niezaleznym od polozenia pedalu przepustnicy lub pompy wtryskowej, nie nadaja sie zatem do przela¬ czania sprzegiel hydraulicznych. Nie mozna np. za pomoca takiego urzadzenia przelaczac zespo¬ lu, zlozonego z przekladni i sprzegla hydrau¬ licznego polaczonych równolegle. Takie urzadze¬ nia musialyby byc w tym przypadku zaopatrzo¬ ne w specjalne urzadzenia dodatkowe.Urzadzenie wedlug wynalazku nadaje sie do samoczynnego przelaczania w obu kierunkach zespolu, zlozonego z polaczonych obocznie prze¬ kladni hydraulicznej i sprzegla hydraulicznego.W okresie przenoszenia mocy za posrednictwem przekladni urzadzenie to równowazy moment obrotowy na wale wirnika turbiny przekladni, za pomoca sily odsrodkowej, proporcjonalnej do kwadratu obrotów walka napedzanego, polaczo¬ nego z tym wirnikiem, i w ten sposób mierzy M2 stosunek —-. Natomiast w okresie przenoszenia mocy za posrednictwem sprzegla, w którym to okresie na wirnik turbiny wskutek opróznienia przekladni nie dziala zaden moment, urzadzenie pracuje tylko w zaleznosci od kwadratu liczby obrotów walka napedzanego.Wynalazek polega wiec na wlaczeniu pomiedzy wirnik turbiny przekladni a walek napedzanytakiego urzadzenia, które pozwala uzyskac obró¬ cenie sie wirnika wzgledem walu napedzanego i w którym podczas przenoszenia moc/ za po¬ srednictwem przekladni sila odsrodkowa ciezar¬ ków wirujacych, z ta sama iloscia obrotów co wal napedzanyf zrównowazona jest momentem, dzialajacym na wirnik turbiny; natomiast pod¬ czas przenoszenia mocy za posrednictwem sprze¬ gla sila odsrodkowa tych ciezarków zrównowa¬ zona jest sila sprezyny. Obrócenie walu nape¬ dzanego wzgledem wirnika turbiny, spowodo¬ wane przez to urzadzenie po przekroczeniu pewnego punktu krytycznego jest wyzyskane do przelaczania obwodu hydraulicznego sprzegla na obwód przekladni lub odwrotnie. Moze to byc dokonane na przyklad w ten sposób, ze wspo¬ mniany obrót wzgledny przeksztalcony jest za pomoca gwintu o stromym skoku na przesuniecie osiowe elementu zwiazanego z zaworkiem steru¬ jacym, zalaczonym w obwody przekladni hydrau¬ licznej i sprzegla hydraulicznego. Ruch tego ele¬ mentu spowoduje przesuniecie zaworka steruja¬ cego i przeplyw cieczy z jednego obiegu do dru¬ giego.Urzadzenie przelaczajace sklada sie z szeregu czworoboków przegubowych, rozmieszczonych symetrycznie na obwodzie. Jeden bok kazdego z tych czworoboków stanowi plytka, ulozysko¬ wana obrotowo na tarczce, polaczonej z wirni¬ kiem turbiny, i podtrzymujaca ciezarek wirujacy; drugi bok czworoboku tworzy takze plytka, pod¬ trzymujaca ciezarek wirujacy i ulozyskowana na tarczce, polaczonej z walem napedzanym. Po¬ zostale dwa bbki lacza os walu napedzanego, wzglednie os obrotu wirnika turbinowego, z osiami czopów, na których osadzone sa plytki lub ramiona podtrzymujace ciezarki odsrodkowe.Urzadzenie powinno byc wykonane tak, aby przesuwanie sie ciezarków, które nastapi po osiagnieciu lub przekroczeniu pewnego z góry okreslonego i nastawionego punktu krytycznego (przekroczenie okreslonego stosunku, ilosci obro¬ tów), odbywalo sie w dwóch fazach. W pierw¬ szej fazie na ciezarki winna dzialac tylko sila odsrodkowa i moment wtórny, w drugiej takze sila sprezyny. Przelaczenie z obiegu na obieg sprzegla ma miejsce dopiero w drugiej fazie przesuniecia ciezarków. Podczas przelaczania sprezyna jest zgniatana az do oparcia ciezarka o przewidziany w tym celu zderzak, natomiast przelaczanie z obiegu sprzegla na obieg przetwor¬ nicy odbywa sie podczas zluzniania sprezyny, a wiec w pierwszej fazie drogi powrotnej cie¬ zarka. Sprezyna umieszczona jest na tarczy, po¬ laczone} z wirnikiem turbiny przekladni. Przy takim rozwiazaniu ciezarki wirujace opieraja sie w okresie przenoszenia mocy przez przetwornice na zderzaku wewnetrznym, a w okresie przeno¬ szenia mocy za posrednictwem sprzegla — na zderzaku zewnetrznym, przy czym liczba obro¬ tów silnika nie gra tu zadnej roli.Dla ustabilizowania samej czynnosci przela¬ czania, tzn. dla zwiekszenia zakresu pomiedzy punktami, w których nastepuje przelaczenie z obiegu hydraulicznego sprzegla na obieg prze¬ twornicy, lub odwrotnie, urzadzenie przelacza¬ jace wykonane jest tak, ze boki czworoboku przegubowego, na których zawieszone sa cie¬ zarki, tworza ze soba na calej dlugosci odcinka, ograniczonego punktami przelaczenia, kat mniej¬ szy od 180°.Wlaczenie urzadzenia przelaczajacego, wywo¬ lane posrednio obróceniem sie walu napedzanego wzgledem wirnika turbiny, moze byc dokonane za pomoca znanych urzadzen. Mozna np. w tym celu zaopatrzyc piaste wirnika turbiny, albo po¬ laczony z nia odcinek walka, w pochwe ze szcze¬ lina srubowa o duzym skoku, w która wchodzi kolek, polaczony sztywno z walem napedzanym.Obrócenie sie tego walu wzgledem wirnika turbiny spowoduje osiowe przesuniecie pochwy, które spowoduje zadzialanie urzadzenia przela¬ czajacego.Dzialanie urzadzenia przelaczajacego uzalez¬ nione jest w okresie przenoszenia mocy za po¬ srednictwem przekladni od stosunku momentu na wirniku turbiny do kwadratu liczby obrotów M2 walka napedzanego . Gdy stosunek ten prze- ¦. 2 kroczy pewna okreslona wartosc, to urzadzenie przelaczajace spowoduje przelaczenie z obiegu przekladni na obieg sprzegla. Poniewaz stosunek —^- jest jednoznaczny ze stosunkiem — , prze- n2 ni kladnia bedzie wylaczona zawsze przy takim samym stosunku obrotów, niezaleznie od polo¬ zenia pedalu przepustnicy lub pompy wtrysko¬ wej, natomiast w okresie przenoszenia mocy za posrednictwem sprzegla urzadzenie przelaczajace uzaleznione jest od sily odsrodkowej, proporcjo¬ nalnej do kwadratu liczby obrotów po stronie napedzanej, i powoduje wylaczenie sprzegla, gdy ilosc obrotów spadnie ponizej pewnej okreslonej wielkosci. Wskutek uksztaltowania urzadzenia przelaczajacego jako regulatora niestatecznego mozna uzyskac to, ze przelaczenie z obiegu prze¬ kladni na obieg sprzegla zachodzi przy wiekszym stosunku ilosci obrotów niz przelaczenie odwro- tne. Przy zastosowaniu wiekszej ilosci nastepu¬ jacych po sobie sprezynujacych zderzaków dla 2ciezarków wirujacych mozliwe jest uzyskanie dalszych punktów przelaczania przy przeklad¬ niach wielostopniowych.Na rysunku przedstawiono urzadzenie do auto¬ matycznego wlaczania i wylaczania przekladni hydraulicznej, przy czym fig. 1 przedstawia sche¬ matycznie przekrój podluzny górnej polowy przekladni hydraulicznej, skladajacej sie z prze¬ twornicy 1 z wirnikiem pompy 2, wirnikiem tur¬ biny 3 i kolem kierowniczym 4 oraz ze sprzegla 5 z wirnikiem pompy 6 i wirnikiem turbiny 7.Wirniki pompy obu obwodów hydraulicznych sa polaczone sztywno ze soba i z walem silnika.Wirnik turbiny przetwornicy osadzony jest na krótkim wale wydrazonym 8, przez który prze¬ chodzi wal napedzany 9, polaczony z wirnikiem turbiny 7 sprzegla. Z walem 8 polaczona jest tarcza 10, wktórej osadzone sa czopy 11. Na czo¬ pach tych ulozyskowane sa ramiona plytki 13, dzwigajace ciezarki wirujace 12. W analogiczny sposób polaczona jest z walem napedzanym 9 tarcza 14, na której ulozyskowane sa za posred¬ nictwem czopów 15 ramiona plytki 16, na drugim swym koncu dzwigajace ciezarki wirujace 12.Tarcza 10 jest na swym obwodzie zewnetrznym zaopatrzona w promieniowe tulejki stanowiace opór 17, stanowiace prowadzenie trzonka, na którym osadzony jest talerzyk 19, obciazony sprezyna 18. Na tarczy 10 umieszczone sa poza tym sprezyny 20, które drugim koncem dzialaja na ciezarki 12. Po wale wydrazonym 8 przesuwa sie osiowo pochwa 21, zaopatrzona w szczeline srubowa, w która wchodzi kolek 22, polaczony z walkiem napedzanym 9. Wskutek tego przy obróceniu sie walu 8 wzgledem walu napedza¬ nego 9, pochwa ulegnie przesunieciu osiowemu.Fig. 2 przedstawia czworobok przegubowy OAFBO, przy czym O oznacza os wirnika tur¬ biny i walu napedzanego, A — os czopa 11, F — os przegubu, stanowiacego polaczenie miedzy ra¬ mionami plytki 16 a ciezarkami odsrodkowymi,.B — os czopa 15. Na calym obwodzie tarczy 10 umieszczono np. trzy takie czworoboki; stanowia one zasadnicza czesc mechanizmu przelaczaja¬ cego.Urzadzenie pracuje w sposób nastepujacy.Przy przetwornicy napelnionej ciecza dziala na wirnik turbiny 3 moment obrotowy M2, który za posrednictwem ramion plytek 13 i 16 przeniesio¬ ny jest na wal napedzany 9. Przy tym na cie¬ zarki wirujace 12 dziala skierowana na zewnatrz sila R, skierowana do wewnatrz sila D sprezyny 20 i zwrócona do wewnatrz skladowa U sily ob¬ wodowej (fig. 3).Dopóki stosunek ——nie przekroczy pewnej n2 okreslonej wartosci, dopóty wypadkowa sil dzia¬ lajacych na ciezarki wirujace zwrócona jest do Wewnatrz i przyciska ciezarki do zderzaka 23 (polozenie a). Przy malejacym momencie M2, wzglednie przy rosnacym n2, zostanie #wreszcie przekroczony pewien stosunek — , ustalony wy- ni miarami ciezarków wirujacych i doborem spre¬ zyn. Ciezarki przesuna sie na zewnatrz i zajma polozenie b, w którym opra sie o talerzyki 19, na które dzialaja sprezyny 18. Ciezarki wirujace powoduja przy dalszym swoim przesuwaniu sie na zewnatrz zgniecenie sprezyn, az do oparcia sie talerzyka 19 o koniec tulejki oporu 17 (polo¬ zenie c).Przesuniecie sie urzadzenia z polozenia a do polozenia c zwiazane jest z obróceniem sie walu napedzanego wzgledem wirnika turbiny, powo¬ dujacego przesuniecie pochwy 21. Urzadzenie przestawiajace jest tak wyregulowane, ze prze¬ laczenie przekladni zachodzi dopiero podczas przejscia ciezarków z polozenia b do polo¬ zenia c.Fig. 4 dla lepszego objasnienia dzialania urza¬ dzenia przedstawia zaleznosc miedzy momentem Mg na wale napedzanym, a liczba obrotów walu napedzanego, jaka ma miejsce w okresie prze¬ noszenia mocy za posrednictwem przetwornicy i nastepujacym po nim okresie przenoszenia mo¬ cy za posrednictwem sprzegla. Punkt przelacze¬ nia 5' lezy — jak wiadomo — na paraboli E, przechodzacej przez poczatek ukladu; w praktyce parabole te mozna zastapic odcinkiem prostej 3'5'. W ten sposób uzyskuje sie to, ze niemoz¬ liwe staje sie przelaczenie na obieg sprzegla przy obrotach walu napedzanego mniejszych od 3f. Do tego celu sluzy sprezyna 20, której dzialanie nie odgrywa przy wiekszych obciazeniach zadnej roli. Przelaczanie z obwodu sprzegla na obwód przetwornicy musi zachodzic przy tak malej predkosci, aby nawet przy posrednich poloze¬ niach pedalu przepustnicy uniknac szybko naste¬ pujacych po sobie przelaczen w jednym i drugim kierunku.Fig. 5 przedstawia dzialajaca do wewnatrz skladowa U sily obwodowej i dzialajaca na ze¬ wnatrz wypadkowa R z sily odsrodkowej cieza¬ rów wirujacych i sily sprezyny 20; obie podane z funkcji odstepu r ciezarków wirujacych od osi obrotu. Sila U maleje przy rosnacym r, albo¬ wiem przy rosnacym kacie AOB, a wiec w wy¬ padku stalego n2, przy malejacym wraz z ni mó- 3mentem M2, skladowa promieniowa maleje. Dla prostoty zalozono zaleznosc miedzy U i r jako liniowa. Dla rozmaitych obrptpw ng i odpowia¬ dajacych im rozmaitych momentów Mg otrzy¬ muje sie rozmaite linie sity U. Linie sily R, wznoszace sie przy rosnacym r, naniesiono takze dla rozmaitych wartosci ng. Wskazniki przy liniach U oraz R odpowiadaja oznaczeniom ha fig. 4, Górne linie stf 17 p4BPWiftd£J§ zatem ma¬ lym wartosciom n^, dolne — duzym wartosciom hg. Natomiast górne linie sil R odpowiadaja du¬ zym wartosciom ng, a dolne malym. Linie sil R sa prostymi, które wskutek dzialania sprezyny 20 nie przechodza przez poczatek ukladu wspólrze¬ dnych, lecz przecinaja os rzednych po stronie ujemnej.' Na fig. 5 wzniesiono pomiedzy polozeniami b i c sile sprezyny 18.Fig. 6 przedstawia zaleznosc funkcjonalna miedzy róznica sil (R — G — U) a odstepem v.Z zaleznosci tej mozna wnioskowac o ruchu cie¬ zarów odsrodkowych.Podczas wprawiania przetwornicy w ruch obrotowy duzy moment po stronie napedzanej i sila sprezyny 20 dociskaja ciezarki wirujace do zderzaka 23. Ciezarki te znajduja sie wiec w po¬ lozeniu «. Przy wyrastaniu eferetew walka na¬ pedzanego osiagniety zostanie np. stan, odpowia¬ dajacy punktowi 4' na fig. 4. W tym stanie dziala na ciezarek wirujacy sila U4, której wartosc na¬ lezy wziac dla polozenia a z fig. 5, oraz sila wy¬ padkowa R4 sily odsrodkowej i sily D sprezyny.Wypadkowa tych trzech sil, z których U~ dziala do wewnatrz, a pozostale dwie na zewnatrz, sta¬ nowi skierowana do wewnatrz sila* K*. Sila ta jest naniesiona na fig. 6 na rzednej odpowiadajacej polozeniu a; jej koniec oznaczony jest liczba 4'.Przy rosnacej liczbie obrotów walka napedza¬ nego osiagniety zastanie wreszcie punkt 5'.W punkcie tym, jak widac na fig. 5, zachodzi równosc sil U5R5, co oznacza, ze ciezarki wiru¬ jace leza wprawdzie jeszcze na swych zderza¬ kach 25, ale juz nie naciskaja na nie Przy nie¬ wielkim dalszym wzroscie liczby obrotów osia¬ gniety zostaje sasiadujacy z punktem 5' punkt 6', w którym sila R6 przewyzsza sile U0 i na cie¬ zarki dziala wypadkowa, skierowana na ze¬ wnatrz. Pod jej dzialaniem ciezarki przesuwaja sje na zewnatrz, co powoduje wzrost sily odsrod- kpwej i zmniejszenie skladowej U. Ciezarki wiT rujaee zajma wiee najpierw polozenie b, a dalej, ppjcoaywujac sile G sprezyny, spowoduja oparr c}e sie talerzyka 19 0 tuleje 17, zajmujac tym samym polozenie c. Na fig. 6 przedstawiono wsrost s|ly K przy przejeciu ciezarków z pólc¬ ienia a w polazenie bM^ ktprym rozpoczyna sie dzialanie sily Q sprezyny, i nastepnie przy przej¬ sciu z polozenia b do polozenia c. W|F9#$ sjjy K sppwpdpwany jest tymi Se na tej drodze a~~c sila pbwodowa maleje w mniejszym stopniu, niz wzrasta sila odsrodkowa. Na drodze b— c za¬ chodzi przelaczenie na obwód sprzegla, co odpo¬ wiada przejsciu na fig. 4 od punktu 6' do pun¬ ktu 6", Wskutek wylaczenia przetwornicy sila otjwodpwa, która w punkcie 6' jeszcze istniala, nialeje dP zera, cp ppwoduje dalszy wzrost §ily K, przyciskajacej ciezarki wirujace do zewnetrz negp oporu 17. Na tym konczy sie czynnpsc prze* laczenia z obiegu przetwornicy na obieg sprze¬ gla.Podcsas przelaczania w Kierunku przeciwnym nastepuje spadek §ily odsrodkowej wywrtany spadkiem ilosci obrotów, az wreszcie w punkcie 2", odpowiadajacym zakresowi przenoszeni* mocy przez sprzeglo, nastapi równowaga si* gzjaT lajacycb na ciezarek wirujacy, który bedzie m$- dowal sie wprawcie przy swym oporze 17, ale nie bedzie juz nan naciskal. Przy dalszym spadku ilosci pbrptów zostanie osiagniety punkt l", w którym sila dzialajaca na ciezarki wirujaca zwrócona jest do srodka. Pod jej dzialaniem pje* £arki przejda 3 polozenia c w patogenie b. w tym Cgasie ma miejsce dalszy spadek wielkosci sfly pdsrodkowej, Sprzeglo zostaje opróznione z cie¬ czy, a przekladnia napelniona nia (przejscie od punktu r 4p punktu V na f|g- 4). Wystepuje ponownie skladpwa promienipwa, zwrócpna do wewnatrs, która powoduje przejscie ciezarków z polozenia b do o, W czasie tego przejscia nie dziala juz na ciezarki sila sprezyny is. Wypad¬ kowa, £tpra w tym polozeniu i w tym okresie przenoszenia mpcy dziala na ciezarki wirujace, oznaczpna jest na fig. C punktem l na rzednej, odpowiadajacej polozeniu a. PL

Claims (2)

1. Zastrzezenia patentowe 1. Urzadzenie do samoczynnego przelaczania przekladni, skladajacej sie z jednej przynaj¬ mniej przekladni hydraulicznej oraz polaczo¬ nego równolegle do niej sprzegla, w szczegól¬ nosci sprzegla hydraulicznego, znamienne tym, ze miedzy Wirnik turbiny przetwornicy a wal napedzany wlaczone jest celem obracania Wir¬ nika turbiny wzgledem walu napedzanego urzadzenie przestawiajace, w którym propor¬ cjonalna do kwadratu liczby obrotów walu napedzanego sila odsrodkowa ciezarków wi- rtljacyah wraz z, wirnikiem turbinowym jest zrównowazona w okresie przenoszenia mocy za posrednictwem przekladni przez moment i•dzialajacy na wirnik turbiny, a w okresie przenoszenia mocy za posrednictwem sprzegla przez sprezyne, przy czym samoczynne prze¬ laczenie spowodowane jest obróceniem sie wirnika turbiny wzgledem walu napedza¬ nego. 2. Urzadzenie wedlug zastrz. 1, znamienne tym, ze ciezarki wirujace (12) sa tak zawieszone, ze w okresie przenoszenia mocy za posrednic¬ twem przekladni sa przyciskane do wewnetrz¬ nego zderzaka (23) przez sile odsrodkowa, od¬ powiadajaca przenoszonemu momentowi i przeciwdzialajaca sile odsrodkowej, a w okresie przenoszenia mocy za posrednictwem sprzegla sa przyciskane do zewnetrznego oporu (17) przez sile odsrodkowa, przeciw¬ dzialajaca sile sprezyny (18).

2. Urzadzenie wedlug zastrz. 1 i 2, znamienne tym, ze sklada sie z czworokatów przegubo¬ wych, rozmieszczonych symetrycznie na ob¬ wodzie tarczy, przy czym jeden bok kazdego z czworokatów stanowi plytka (13), polaczona z wirnikiem turbiny i zaopatrzona w ciezarek wirujacy (12), drugi bok stanowi plytka (16). zawieszona na ciezarku wirujacym i wspiera¬ jaca sie o wal napedzany, pozostale zas dwa boki utworzone sa przez polaczenie osi (O) walu napedzanego, wzglednie osi wirnika tur¬ biny, z osiami (A i B) czopów, na których ulo- zyskowane sa plytki, podtrzymujace ciezarki wirujace. 4. Urzadzenie wedlug zastrz. 1 — 3, znamienne tym, ze sprezyny (18) ciezarków wirujacych (12), dzialajace przy przelaczaniu, umocowane sa do polaczonej w wirnikiem turbiny (3) lub walem napedzanym tarczy (10j w taki sposób, ze ciezarki wirujace musza po przekroczeniu punktu przelaczania (5') przebyc od swego polozenia, odpowiadajacego okresowi normal¬ nego przenoszenia mocy za posrednictwem przetwornicy, do oparcia sie o sprezyne pe¬ wna droge (a—b), a przelaczanie z napedu za posrednictwem przetwornicy na naped za po¬ srednictwem sprzegla lub odwrotnie — z na¬ pedu za posrednictwem sprzegla na naped -za posrednictwem przetwornicy — odbywa sie podczas przebywania zewnetrznej czesci drogi przelaczania, odpowiadajacej scisnieciu, wzgle¬ dnie rozluznieniu sprezyny. 5. Urzadzenie wedlug zastrz. 1 — 4, znamienne tym, ze dla unikniecia przelaczenia przy ma¬ lych obrotach walu napedzanego posiada do¬ datkowe obciazenie ciezarków wirujacych, na przyklad w postaci dzialajacej ku srodkowi sprezyny (20). 6. Urzadzenie wedlug zastrz. 1 — 5, znamienne tym, ze posiada pochwe (21), zaopatrzona w srubowa szczeline o duzym skoku, ulozy- skowana przesuwnie na piascie wirnika turbiny lub na polaczonym z nia wydrazonym walku (8) tak, ze moze byc przesuwana "za pomoca kolka (22), wchodzacego w jej szcze¬ line i polaczonego z walem napedzanym (9). Biuro Konstrukcyjne Przemyslu Motoryzacyjnego Przedsiebiorstwo PanstwoweDo opisu patentowego 36033 A 11 &'g- 4% 6 S' 4' /'- 1 1 / Z1 A f \6" —i a b „Prasa" Stalinogród, 6673 — 6.11.53 — R-4-45715 — BI bezdrz. 100 g. — 150 PL