RU2232100C2 - Hub motor (versions) - Google Patents
Hub motor (versions) Download PDFInfo
- Publication number
- RU2232100C2 RU2232100C2 RU2002102278/11A RU2002102278A RU2232100C2 RU 2232100 C2 RU2232100 C2 RU 2232100C2 RU 2002102278/11 A RU2002102278/11 A RU 2002102278/11A RU 2002102278 A RU2002102278 A RU 2002102278A RU 2232100 C2 RU2232100 C2 RU 2232100C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- cam
- wheel
- leaf
- rotating
- lifting
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Transmission Devices (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к машиностроению, транспорту, в частности к велостроению. Колеса велосипедов, автомобилей, железнодорожного транспорта, имея разную конструкцию, имеют общую деталь - это ось, которая воспринимает на себя всю нагрузку и через подшипник передает колесу, которое является движителем мускульной силы человека или энергии механического двигателя, преобразуя их энергию в поступательное движение. Поэтому вес является отрицательным фактором. Добиваясь уменьшения веса, облегчают конструкцию, а добиваясь легкости хода, уменьшают силу трения в подшипниковых узлах.The invention relates to mechanical engineering, transport, in particular to bicycle construction. The wheels of bicycles, cars, railway transport, having a different design, have a common detail - this is the axis, which takes on all the load and transfers to the wheel through the bearing, which is the mover of human muscular power or energy of a mechanical engine, converting their energy into translational motion. Therefore, weight is a negative factor. Achieving weight reduction, facilitate the design, and achieving ease of movement, reduce the frictional force in the bearing assemblies.
В а.с. №981072 "ВЕЛОСИПЕД" предложен дополнительный привод с механизмом зарядки накопителя энергии и регулируемыми амортизаторами, использующими вес как положительный фактор. Накопитель энергии установлен концентрично с муфтой свободного хода и ступицей заднего колеса, а собачки закреплены на кронштейне, что обеспечивает компактность конструкции. Регулируемые амортизаторы позволяют использовать их для широкого диапазона нагрузок, но закрепленные на оси заднего колеса и кронштейна они не позволяют использовать вес велосипедиста или перевозимого груза постоянно, а только при неровностях дороги. Несмотря на вышеперечисленные положительные решения, конструкция имеет ряд недостатков:In A.S. No. 981072 "BIKE" an additional drive with an energy storage device charging mechanism and adjustable shock absorbers using weight as a positive factor is proposed. The energy storage device is mounted concentrically with a freewheel and a rear wheel hub, and the dogs are mounted on an arm, which ensures a compact design. Adjustable shock absorbers allow you to use them for a wide range of loads, but they are fixed on the axis of the rear wheel and bracket, they do not allow you to use the weight of the cyclist or the transported cargo constantly, but only with rough roads. Despite the above positive solutions, the design has several disadvantages:
- накопитель имеет конечную величину, т.е. полный завод пружины;- the drive has a finite value, i.e. full spring plant;
- при полном заводе пружины дополнительный привод тормозит движению;- when the spring is fully wound, the additional drive slows down the movement;
- при прекращении контакта колеса с дорогой накопленная энергия не сохраняется;- at the termination of the contact of the wheel with the road, the stored energy is not saved;
- дополнительный привод установлен на одном колесе.- An additional drive is mounted on one wheel.
В а.с. №95104015 "ВЕЛОСИПЕД" преложено колесо-двигатель, в котором при нагрузке велосипеда велосипедистом или грузом, или тем и другим вес воздействует на кольца, закрепленные соосно оси, и создается момент силы для вращения колеса-двигателя и движения велосипеда или другого транспортного средства. В режиме без нагрузки вес велосипеда передается осям и поэтому не создается момент силы для вращения колеса-двигателя. Несмотря на вышеперечисленные положительные решения, конструкция имеет существенный недостаток:In A.S. No. 95104015 "BIKE" an engine wheel is provided in which, when a bicycle is loaded by a cyclist or a load, or both, the weight acts on rings fixed coaxially to the axis, and a moment of force is created for rotation of the engine wheel and the movement of the bicycle or other vehicle. In the no-load mode, the weight of the bicycle is transferred to the axles and therefore there is no moment of force created for the rotation of the wheel-engine. Despite the above positive solutions, the design has a significant drawback:
- смещенные штоки с серьгами и подшипниками, воздействуя на кольца, закрепленные в колесе, соосно с осью, на спицах с двух сторон, не создают момент силы для вращения колеса и, следовательно, для движения велосипеда.- displaced rods with earrings and bearings, acting on the rings fixed in the wheel, coaxially with the axis, on the spokes on both sides, do not create a moment of force for the rotation of the wheel and, therefore, for the movement of the bicycle.
Целью изобретения является создание колеса-двигателя, вращающегося под действием нагрузки для различных транспортных средств, или использование энергии колеса-двигателя для других механизмов.The aim of the invention is the creation of a wheel-motor rotating under load for various vehicles, or the use of energy of the wheel-motor for other mechanisms.
Это достигается тем, что в конструкцию колеса-двигателя, содержащего пластины, закрепленные на оси колеса с двух сторон, кольца, закрепленные соосно с осью колеса, и опоры, установленные на пластинах, передние из которых контактируют с кольцами, а задние соединены с вилкой, добавляется механизм вращения колеса.This is achieved by the fact that in the design of the wheel-engine, containing plates mounted on the axis of the wheel from two sides, rings fixed coaxially with the axis of the wheel, and supports mounted on the plates, the front of which are in contact with the rings, and the rear are connected to the fork, wheel rotation mechanism is added.
Механизм вращения колеса состоит как минимум из двух блоков потому, что когда один блок совершает рабочий ход, второй совершает холостой. При большем количестве блоков в рабочем и холостом ходах участвует по нескольку блоков, при этом увеличивается плавность хода, но возрастает ширина механизма вращения колеса. Располагаться блоки могут с двух сторон колеса - при вилочном креплении в перемещающемся колесе типа велосипеда или: с одной стороны - при осевом креплении в перемещающемся колесе типа железнодорожной колесной пары и при стационарном, консольном креплении.The mechanism of rotation of the wheel consists of at least two blocks because when one block makes a working stroke, the second makes idle. With a larger number of blocks, several blocks are involved in working and idling, while the ride is increased, but the width of the wheel rotation mechanism increases. Blocks can be located on both sides of the wheel - with a fork mount in a moving wheel such as a bicycle or: on the one hand - with axial mount in a moving wheel like a railway wheel pair and with stationary, cantilever mounting.
При расположении блоков с двух сторон колеса механизм вращения колеса смещен относительно центра, что обеспечивает дополнительное усилие для вращения колеса-двигателя. При расположении блоков с одной стороны механизм вращения колеса может располагаться по центру и смещенно. При расположении по центру колеса достигается наибольший момент вращения.When the blocks are located on both sides of the wheel, the wheel rotation mechanism is offset from the center, which provides additional force for the rotation of the wheel-engine. When the blocks are located on one side, the wheel rotation mechanism can be centered and offset. When located in the center of the wheel, the greatest torque is achieved.
При вилочном креплении блоки располагаются по одному и с разных сторон колеса, причем они взаимо связаны. При осевом и консольном креплении механизм вращения колеса находится внутри кольца колеса, а блоки располагаются рядом и с одной стороны. Возможно механизм вращения колеса с односторонним расположением блоков разместить и с двух сторон колеса, в этом случае механизмы будут независимые, самостоятельные, но колесо-двигатель будет иметь двойную ширину.When forked, the blocks are located one at a time and on different sides of the wheel, and they are interconnected. With axial and cantilever mounting, the wheel rotation mechanism is located inside the wheel ring, and the blocks are located side by side and on one side. It is possible to place the wheel rotation mechanism with one-sided arrangement of blocks on both sides of the wheel, in this case the mechanisms will be independent, independent, but the wheel-engine will have a double width.
Работа механизма вращения колеса состоит в том, что вращающий кулачок максимальным радиусом, началом занижающей рабочей поверхности контактирует с кольцом колеса. Вращающий кулачок имеет угол занижения, а это та же наклонная плоскость только на диске и поэтому эта занижающая рабочая поверхность заставляет поворачиваться и опускаться вращающий кулачок, за счет чего и происходит работа. Поворачиваясь и опускаясь, вращающий кулачок поворачивает кольцо колеса. Чем больше угол занижения, тем меньше необходимо усилие или нагрузка для поворота кольца колеса. Большое значение имеет и размер вращающего кулачка, который определяет плечо для момента вращения.The operation of the wheel rotation mechanism consists in the fact that the rotating cam contacts the wheel ring with a maximum radius and the beginning of the underestimating working surface. The rotary cam has an understatement angle, and this is the same inclined plane only on the disk, and therefore this underestimating working surface forces the rotary cam to rotate and lower, due to which the work occurs. Turning and lowering, the rotating cam turns the wheel ring. The larger the understatement angle, the less force or load is required to rotate the wheel ring. Of great importance is the size of the rotating cam, which determines the shoulder for the moment of rotation.
Размер вращающего кулачка определяется углом занижения и углом рабочего хода и характеризуется кратностью отношения диаметра вращающего кулачка к диаметру кольца колеса и обозначается кратностью соотношения диаметров / к.с.⌀./. Эта величина соответствует передаточному числу. С увеличением числа кратности размер вращающего кулачка уменьшается, передаточное число увеличивается, и обороты кольца колеса уменьшаются.The size of the rotary cam is determined by the understatement angle and the angle of the stroke and is characterized by the ratio of the diameter of the rotary cam to the diameter of the wheel ring and is indicated by the ratio of the diameters / k.s. /. This value corresponds to the gear ratio. With an increase in the number of multiples, the size of the rotating cam decreases, the gear ratio increases, and the speed of the wheel ring decreases.
Но только вращающего кулачка для работы механизма вращения колеса недостаточно, т.к. при повороте вращающего кулачка его ось опускается вследствие угла занижения, за счет чего и совершается работа по вращению кольца колеса, и если к этой оси закрепить платформу с грузом или без него, она будет колебаться. Поэтому необходим другой элемент, который обеспечивал бы постоянное местоположение платформы. Таким элементом является поднимающий кулачок, имеющий угол подъема и который компенсирует опускание или подъем вращающего кулачка. Если угол занижения вращающего кулачка будет равен углу подъема поднимающего кулачка, поворота кольца колеса не будет. Надо, чтобы угол занижения был больше угла подъема, и чем больше это соотношение, тем больше усилие вращения, и обозначается эта величина соотношением угла занижения к углу подъема /с.у.з.п./.Величина с.у.з.п. в данной работе постоянна и равна 4, т.е. угол занижения = 10°, а угол подъема = 2,5°. Величина опускания у вращающего кулачка и подъема у поднимающего кулачка в одной к.с.⌀. равны, и выигрыш в работе, т.е. с.у.з.п. может быть получен за счет разницы рабочих длин у вращающего и поднимающего кулачков.But only a rotating cam for the operation of the wheel rotation mechanism is not enough, because when the rotary cam is rotated, its axis is lowered due to the understatement angle, due to which the wheel ring is rotated, and if the platform is fixed to this axis with or without load, it will oscillate. Therefore, another element is needed that would ensure a constant location of the platform. Such an element is a raising cam having a lifting angle and which compensates for lowering or raising the rotary cam. If the angle of understatement of the rotating cam is equal to the angle of elevation of the lifting cam, there will be no rotation of the wheel ring. It is necessary that the understatement angle be greater than the elevation angle, and the larger this ratio, the greater the rotation force, and this value is denoted by the ratio of the understatement angle to the elevation angle / s.su.s.p./. . in this paper is constant and equal to 4, i.e. understatement angle = 10 °, and elevation angle = 2.5 °. The amount of lowering of the rotating cam and lifting of the lifting cam in one KS.⌀. equal, and gain in work, i.e. s.s.p. can be obtained due to the difference in working lengths of the rotating and lifting cams.
При равных углах подъема и занижения размеры вращающего и поднимающего кулачков примерно одинаковые и имеют равные рабочие длины в разных к.с.⌀. Для того чтобы поворот кольца колеса произошел, надо, чтобы угол подъема был меньше угла занижения, т.е. рабочая длина поднимающего кулачка должна быть больше рабочей длины вращающего кулачка. При этом получается, что во сколько раз угол подъема меньше угла занижения, во столько раз размер поднимающего кулачка больше вращающего кулачка, и при малых значениях к.с.⌀. /порядка 3х/ поднимающий кулачок принимает размеры, близкие к размеру колеса-двигателя. Вот почему при однолепестковом вращающем кулачке и однолепестковом поднимающем кулачке, когда угловой рабочий ход и угловой холостой ход максимальные и равны по 180° каждый, минимальное значение к.с.⌀., которое можно применить в конструкции, равно 6и. Поэтому в этом случае размер вращающего кулачка очень мал, момент вращения небольшой, передаточное отношение большое.With equal elevation and understatement angles, the sizes of the rotating and lifting cams are approximately the same and have equal working lengths in different c.⌀. In order for the wheel ring to rotate, it is necessary that the angle of rise is less than the understatement angle, i.e. the working length of the lifting cam must be greater than the working length of the rotating cam. It turns out that how many times the angle of rise is less than the angle of understatement, so many times the size of the raising cam is larger than the rotating cam, and for small values of c.⌀. / of the order of 3 x / the lifting cam assumes dimensions close to the size of the engine wheel. That is why with a single-petal rotating cam and a single-petal lifting cam, when the angular stroke and the angular idle are maximum and equal to 180 ° each, the minimum value of the KS⌀ that can be used in the design is 6 and . Therefore, in this case, the size of the rotating cam is very small, the torque is small, the gear ratio is large.
Однолепестковый поднимающий кулачок жестко сидит на оси однолепесткового вращающего кулачка со смещением, обеспечивая синхронное вращение без проскальзования между ними. При расположении механизма вращения колеса не по центру однолепестковый вращающий кулачок максимальным радиусом контактирует с кольцом колеса под углом, а однолепестковый поднимающий кулачок минимальным радиусом контактирует с круглым промежуточно вращающимся диском по вертикали. Под действием нагрузки однолепестковый вращающий кулачок поворачивается и опускается, поворачивая и опуская однолепестковый поднимающий кулачок, но за счет поднимающей рабочей поверхности он компенсирует опускание однолепесткового вращающего кулачка и обеспечивает оси круглого промежуточно вращающегося диска, который обкатывает однолепестковый поднимающий кулачок, и порталу, в котором она закреплена, и вилке велосипеда или платформе, которая крепится к порталу, постоянное местоположение.The single-leaf lifting cam sits rigidly on the axis of the single-leaf rotating cam with offset, providing synchronous rotation without slipping between them. When the rotation mechanism of the wheel is not centered, the single-leaf rotating cam contacts the wheel ring at an angle with a maximum radius, and the single-leaf lifting cam contacts the vertical circle with a minimum radius with a minimum radius. Under the action of the load, the single-leaf rotary cam rotates and lowers, turning and lowering the single-leaf rotary cam, but due to the lifting working surface, it compensates for the lowering of the single-leaf rotary cam and provides the axes of the circular intermediate rotating disk that the single-leaf rotary cam rolls around, and the portal in which it is fixed , and a bicycle fork or platform that attaches to the portal, a fixed location.
Портал представляет собой жесткую конструкцию, предназначенную для обеспечения соосного расположения осей промежуточно вращающихся дисков на разных сторонах колеса и для поочередного восприятия нагрузки блоками.The portal is a rigid structure designed to ensure the coaxial arrangement of the axes of the intermediate rotating disks on different sides of the wheel and for the alternate perception of load blocks.
Для синхронного вращения однолепестковых вращающих кулачков в рабочем и холостом блоках имеется механизм синхронизации, который для блоков, расположенных с двух сторон колеса, состоит из двух колец с пазами, закрепленными на кольцах колеса с двух сторон, и штифтов, запрессованных в однолепестковые вращающие кулачки. Штифты входят в пазы, обеспечивая синхронное вращение однолепестковым вращающим кулачкам при рабочем и холостом ходе.For synchronous rotation of single-leaf rotating cams in the working and idle blocks, there is a synchronization mechanism, which for blocks located on both sides of the wheel, consists of two rings with grooves mounted on the wheel rings on both sides, and pins, pressed into single-leaf rotating cams. The pins enter the grooves, providing synchronous rotation of the single-leaf rotating cams during working and idling.
Механизм вращения колеса через соединительные планки вращающих кулачков и портал крепится к вертикальным стойкам, которые закреплены на неподвижных пластинах. Неподвижные пластины закреплены на оси колеса-двигателя. В то же время вертикальные стойки подвижно, в вертикальной плоскости, соединены с вилкой колеса или другой платформой, предотвращая возможность поворота механизма вращения колеса относительно оси колеса под действием нагрузки.The mechanism of rotation of the wheel through the connecting strips of the rotating cams and the portal is attached to the vertical struts, which are mounted on fixed plates. Fixed plates are fixed on the axis of the wheel-engine. At the same time, the uprights are movably, in a vertical plane, connected to the wheel forks or other platform, preventing the possibility of rotation of the wheel rotation mechanism relative to the axis of the wheel under the action of the load.
Это самый простой вариант колеса-двигателя, имеющий при прочих равных условиях наибольшие размеры поднимающего кулачка, небольшие размеры вращающего кулачка и маленький момент вращения.This is the simplest version of the wheel-engine, which ceteris paribus has the largest dimensions of the lifting cam, small dimensions of the rotating cam and a small torque.
Для уменьшения размера поднимающего кулачка и компактности конструкции необходим механизм, позволяющий это осуществить. Таким механизмом стал кулачковый полиспаст. Если заменить круглый промежуточно вращающийся диск в предыдущей конструкции на поднимающий кулачок, то получим вращающиеся навстречу друг другу два однолепестковых поднимающих кулачка, представляющих одноступенчатый кулачковый полиспаст. Так как в работе участвует два однолепестковых поднимающих кулачка, а величина подъема осталась та же, то для каждого поднимающего кулачка она уменьшилась в два раза. В результате этого при прежнем угле подъема размер однолепесткового поднимающего кулачка уменьшился в два раза. При этом суммарная рабочая длина двух однолепестковых поднимающих кулачков не изменилась.To reduce the size of the lifting cam and the compact design, a mechanism is needed to allow this to be done. The cam pulley became such a mechanism. If we replace the circular intermediate rotating disk in the previous design with a lifting cam, then we get two single-petal lifting cams rotating towards each other, representing a single-stage cam pulley. Since two single-petal raising cams are involved in the work, and the amount of lifting remained the same, for each raising cam it was halved. As a result of this, at the same angle of elevation, the size of the single-leaf lifting cam decreased by half. At the same time, the total working length of the two single-petal raising cams has not changed.
В одноступенчатом кулачковом полиспасте две одинаковые пары, расположенные в один ряд по вертикали, каждая из которых состоит из рядом расположенных однолепесткового поднимающего кулачка и эллиптической шестерни. Нижняя пара сидит жестко на валу однолепесткового вращающего кулачка, а верхняя - на своем валу, и для того чтобы эти два однолепестковых поднимающих кулачка обкатывались друг по другу без проскальзования, нужен механизм синхронизации кулачкового полиспаста, который представляет собой две эллиптические шестерни, идентичные однолепестковому поднимающему кулачку. Эллиптические шестерни вращают синхронно однолепестковые поднимающие кулачки, которые обеспечивают постоянное местоположение оси верхней пары кулачкового полиспаста, т.е. компенсируют опускание или подъем однолепесткового вращающего кулачка. Если уменьшение однолепесткового поднимающего кулачка в два раза недостаточно, можно поставить еще две пары кулачкового полиспаста и будет двухступенчатый кулачковый полиспаст, который уменьшит первоначальный размер однолепесткового поднимающего кулачка в четыре раза. Каждая ступень кулачкового полиспаста уменьшает размер поднимающего кулачка в два раза.In a single-stage cam belt, there are two identical pairs located in one row vertically, each of which consists of a single-leaf lifting cam and an elliptical gear located adjacent to each other. The lower pair sits rigidly on the shaft of a single-leaf rotating cam, and the upper one is on its shaft, and in order for these two single-leaf lifting cams to run around each other without slipping, you need a synchronization mechanism of the cam pulley, which is two elliptical gears identical to the one-leaf lifting cam . The elliptical gears synchronously rotate the single-leaf lifting cams, which provide a constant location of the axis of the upper pair of cam pulley, i.e. compensate for lowering or raising the single-leaf rotary cam. If halving a single-leaf cam is not enough two times, you can put two more pairs of cam pulley and there will be a two-stage cam pulley that will reduce the initial size of a single-leaf cam by four times. Each stage of the cam pulley reduces the size of the lifting cam by half.
В силу конструктивной особенности с увеличением количества ступеней кулачкового полиспаста увеличивается его ширина, т.е. рядность, соответственно в два, три и т.д. раза. Зависит это от следующего, чтобы выполнять свою функцию подъема, т.е. компенсации, каждый однолепестковый поднимающий кулачок должен контактировать вначале своими меньшими R. Но в однолепестковом поднимающем кулачке и вообще в поднимающем кулачке с нечетным количеством лепестков против меньшего R находится больший. Поэтому для второго и третьего однолепестковых поднимающих кулачков контакт происходит не меньшими R, а любыми другими, и нет такого положения для третьего однолепесткового поднимающего кулачка, чтобы происходил его подъем, т.е. компенсация. Поэтому вторую ступень кулачкового полиспаста выделили в отдельную пару и вынесли во второй рад, третью ступень выделили в третью пару и вынесли в третий ряд и т.д.Due to the design feature, with the increase in the number of steps of the cam tackle, its width increases, i.e. row, respectively, two, three, etc. times. It depends on the following in order to fulfill its function of lifting, i.e. of compensation, each single-petal raising cam must first contact with its smaller R. But in a single-petal raising cam, and generally in a raising cam with an odd number of petals, there is a larger R against a smaller R. Therefore, for the second and third single-petal raising cams, the contact occurs not less than R, but by any other, and there is no such position for the third single-petal raising cam to raise it, i.e. compensation. Therefore, the second stage of the cam chain block was allocated in a separate pair and carried out in the second rad, the third stage was allocated in the third pair and carried out in the third row, etc.
Получилась следующая конструкция. Первый однолепестковый поднимающий кулачок первой ступени кулачкового полиспаста сидит жестко со смещением на валу однолепесткового вращающего кулачка так, что своим наименьшим R контактирует с наименьшим R второго однолепесткового поднимающего кулачка первой ступени кулачкового полиспаста, который сидит на отдельном своем валу. Но на этом же валу рядом сидит жестко первый однолепестковый поднимающий кулачок второй ступени кулачкового полиспаста так, что он контактирует своим меньшим R с меньшим R второго однолепесткового поднимающего кулачка второй ступени кулачкового полиспаста, который сидит на отдельном своем валу. Также на этом валу, рядом, жестко сидит первый однолепестковый поднимающий кулачок третьей ступени кулачкового полиспаста и т.д. В результате имеем многорядную и многоступенчатую конструкцию.The following construction has turned out. The first single-petal cam lifter of the first cam-tackle pulley is sitting rigidly displaced on the shaft of the single-petal cam rotor so that its smallest R contacts the smallest R of the second single-petal cam lifter of the first cam tackle, which sits on its separate shaft. But on the same shaft next to it is the rigidly first single-petal lifting cam of the second cam pulley, so that it contacts its smaller R with the smaller R of the second single-petal lifting cam of the second cam cam, which sits on its separate shaft. Also on this shaft, next to it, the first one-petal raising cam of the third stage of the cam pulley, rigidly sits rigidly, etc. As a result, we have a multi-row and multi-stage design.
Ступени кулачкового полиспаста связаны через свои соединительные планки с вертикальными стойками. Последующая ступень кулачкового полиспаста имеет перемещение меньше предыдущей в зависимости от количества ступеней. Ось верхней пары последней ступени кулачкового полиспаста, которая закреплена в портале, имеет постоянное местоположение. Оси соединительных планок, которые закреплены в вертикальных стойках и относительно которых качаются соединительные планки, расположены на середине их перемещения. Нечетный кулачковый полиспаст позволил уменьшить размер однолепесткового поднимающего кулачка, но он одновременно увеличил ширину механизма вращения колеса, что внесло дискомфорт в его конструкцию.The cam tackle steps are connected through their connecting bars to vertical posts. The next stage of the cam pulley has a movement less than the previous one depending on the number of stages. The axis of the upper pair of the last cam block tackle, which is fixed in the portal, has a constant location. The axis of the connecting strips, which are fixed in vertical racks and relative to which the connecting strips swing, are located in the middle of their movement. The odd cam pulley made it possible to reduce the size of the single-leaf lifting cam, but at the same time it increased the width of the wheel rotation mechanism, which made it uncomfortable.
Это второй вариант колеса-двигателя, имеющий при прочих равных условиях уменьшенный размер однолепесткового поднимающего кулачка, возможность увеличить размер однолепесткового вращающего кулачка и небольшой момент вращения.This is the second version of the wheel-engine, which, ceteris paribus, has a reduced size of a single-leaf lifting cam, the ability to increase the size of a single-leaf rotating cam and a small torque.
Устранить этот недостаток позволили многолепестковые вращающие и поднимающие кулачки, у которых может быть два, три, четыре и более лепестков, причем они могут иметь как равное количество лепестков, так и разное.Eliminate this drawback allowed multi-petal rotating and raising cams, which can have two, three, four or more petals, and they can have an equal number of petals, and different.
При двухлепестковых вращающих и поднимающих кулачках получим четный кулачковый полиспаст, существенно отличающийся от нечетного. При четном количестве лепестков у поднимающего кулачка одинаковые меньшие или большие R расположены диаметрально. Это обстоятельство позволяет каждому последующему двухлепестковому поднимающему кулачку контактировать с предыдущими одинаковыми меньшими R, обеспечивая одну ступень кулачкового полиспаста. Каждая ступень кулачкового полиспаста уменьшает размер двухлепесткового поднимающего кулачка в два раза. Механизм синхронизации кулачкового полиспаста представляет собой эллиптические шестерни, идентичные двухлепестковому поднимающему кулачку. В результате имеем однорядную конструкцию для любого количества ступеней четного кулачкового полиспаста, обеспечивающую минимальную ширину блока и механизма вращения колеса в целом.With two-leaf rotating and raising cams, we get an even cam pulley block, which differs significantly from the odd one. With an even number of petals, the raising cam has the same smaller or larger R diametrically. This circumstance allows each subsequent two-leaf lifting cam to come into contact with the previous identical smaller R, providing one stage of the cam-tackle. Each step of the cam pulley reduces the size of the two-leaf lifting cam by half. The cam pulley synchronization mechanism is an elliptical gear identical to the two-leaf lifting cam. As a result, we have a single-row design for any number of even cam-tackle stages, providing the minimum width of the block and the mechanism of rotation of the wheel as a whole.
При одинаковом количестве лепестков у вращающего и поднимающего кулачков имеем нечетный или четный кулачковые полиспасты, которые уменьшают размер поднимающего кулачка. Уменьшение размера поднимающего кулачка позволяет увеличить размер вращающего кулачка т.е. уменьшить кратность соотношения диаметров, что влечет за собой увеличение количества ступеней кулачкового полиспаста, увеличение высоты и ширины механизма вращения колеса и отсутствие компактности в нем.With the same number of petals on the rotating and raising cams, we have an odd or even cam tackle, which reduces the size of the raising cam. Reducing the size of the lifting cam allows you to increase the size of the rotating cam i.e. to reduce the multiplicity of the ratio of diameters, which entails an increase in the number of stages of the cam pulley, an increase in the height and width of the mechanism of rotation of the wheel and the lack of compactness in it.
Для решения этой задачи необходимо у вращающего кулачка иметь несколько лепестков, а у поднимающего кулачка один. В этом случае будем иметь выигрыш, который заключается в том, что с увеличением лепестков уменьшается величина опускания вращающего кулачка, а следовательно, уменьшаются угол и длина рабочего хода. У поднимающего кулачка в этом случае угловой рабочий ход можно увеличить в два, три, четыре и более раза по сравнению с вращающим кулачком, доведя его до максимального, т.е. 180° за счет механизма увеличения числа оборотов поднимающего кулачка.To solve this problem, it is necessary to have several petals on the rotating cam, and one on the lifting cam. In this case, we will have a gain, which consists in the fact that with an increase in the petals, the lowering value of the rotating cam decreases, and therefore the angle and length of the working stroke are reduced. In this case, the angular stroke of the lifting cam can be increased by two, three, four or more times compared with the rotating cam, bringing it to the maximum, i.e. 180 ° due to the mechanism of increasing the speed of the lifting cam.
Конструкция механизма увеличения числа оборотов представляет собой две шестерни, одна из которых жестко сидит на валу вращающего кулачка, а вторая шестерня закреплена на валу нижнего поднимающего кулачка первой ступени кулачкового полиспаста. Причем соотношение диаметров шестерни поднимающего кулачка и шестерни вращающего кулачка кратно числу лепестков в вращающем кулачке. Соединительные планки вращающего кулачка и нижнего поднимающего кулачка подвижно соединены между собой пластиной для обеспечения зубчатого зацепления.The design of the mechanism for increasing the number of revolutions is two gears, one of which sits rigidly on the shaft of the rotating cam, and the second gear is fixed on the shaft of the lower lifting cam of the first stage of the cam block. Moreover, the ratio of the diameters of the gear of the lifting cam and gear of the rotating cam is a multiple of the number of petals in the rotating cam. The connecting strips of the rotating cam and the lower lifting cam are movably interconnected by a plate to provide gearing.
Механизм увеличения числа оборотов обеспечивает увеличение рабочей длины поднимающего кулачка по сравнению с вращающим кулачком, а увеличение рабочей длины позволяет уменьшить угол подъема и, следовательно, уменьшить размер поднимающего кулачка. Уменьшение размера поднимающего кулачка кратно числу лепестков во вращающем кулачке, т.е. при двухлепестковом вращающем кулачке поднимающий кулачок уменьшается в два раза, при трехлепестковом вращающем кулачке поднимающий кулачок уменьшается в три раза и т.д. При прочих равных условиях механизм увеличения числа оборотов позволил уменьшить размер поднимающего кулачка, не увеличивая ширины и высоты механизма вращения колеса.The mechanism for increasing the number of revolutions provides an increase in the working length of the lifting cam compared to the rotating cam, and an increase in the working length allows to reduce the angle of rise and, therefore, to reduce the size of the lifting cam. Reducing the size of the lifting cam is a multiple of the number of petals in the rotating cam, i.e. with a two-leaf rotary cam, the raising cam is halved, with a three-leaf rotary cam, the lifting cam is reduced by three times, etc. All other things being equal, the mechanism for increasing the number of revolutions made it possible to reduce the size of the raising cam without increasing the width and height of the wheel rotation mechanism.
Решение одного и того же вопроса - уменьшение размера поднимающего кулачка осуществили двумя способами: кулачковым полиспастом и механизмом увеличения числа оборотов. Причем, что очень ценно, они не только не мешают, а дополняют друг друга и их можно совместить и использовать комплексно. Использование только механизма увеличения числа оборотов в конструкции механизма вращения колеса, возможно, будет недостаточно для уменьшения поднимающего кулачка, а дополнив его одноступенчатым кулачковым полиспастом, который, не увеличивая ширины механизма вращения колеса, увеличивает значение механизма увеличения числа оборотов в два раза, уменьшает габариты и улучшает техническую характеристику конструкции.The solution to the same issue - reducing the size of the lifting cam was carried out in two ways: cam pulley and the mechanism for increasing the number of revolutions. Moreover, which is very valuable, they not only do not interfere, but complement each other and they can be combined and used comprehensively. Using only the mechanism for increasing the number of revolutions in the design of the mechanism of rotation of the wheel may not be enough to reduce the lifting cam, and supplementing it with a single-stage cam pulley, which, without increasing the width of the mechanism of rotation of the wheel, doubles the value of the mechanism for increasing the number of revolutions, reduces the dimensions and improves the technical characteristics of the structure.
Двухлепестковый вращающий кулачок и одноступенчатый кулачковый полиспаст при комплексном использовании уменьшает размер однолепесткового поднимающего кулачка в четыре раза. Трехлепестковый вращающий кулачок и одноступенчатый кулачковый полиспаст уменьшают размер однолепесткового поднимающего кулачка в шесть раз и т.д.Two-leaf rotary cam and one-stage cam pulley during complex use reduces the size of a single-petal lifting cam by four times. A three-leaf rotary cam and a single-stage cam pulley reduce the size of a single-leaf cam by six times, etc.
Такое значимое уменьшение размера однолепесткового поднимающего кулачка при небольших габаритах и небольшой сложности механизма вращения колеса позволяет уменьшить величину угла подъема или перейти на меньшую к.с.⌀., тем самым, увеличив размер многлепесткового вращающего кулачка, обеспечивающий больший момент вращения при той же нагрузке.Such a significant reduction in the size of a single-petal lifting cam with small dimensions and small complexity of the mechanism of rotation of the wheel makes it possible to reduce the value of the angle of elevation or switch to a lower c.c., thereby increasing the size of the multi-petal rotating cam, which provides a larger torque at the same load.
Это третий вариант колеса-двигателя, имеющий при прочих равных условиях компактную конструкцию и увеличенный момент вращения.This is the third version of the wheel-engine, which, ceteris paribus, has a compact design and increased torque.
Второй вид механизма вращения колеса - это одностороннее расположение блоков. Такое расположение возможно осуществить в стационарном, консольно закрепленном колесе с валом, когда механизм вращения колеса расположен с внешней, свободной стороны колеса. Другая сторона с валом используется для передачи энергии колеса-двигателя другим механизмам типа мельниц, гребных винтов, электроустановок и т.д. Располагаться механизм вращения колеса может по центру и смещенно.The second type of wheel rotation mechanism is a one-sided arrangement of blocks. This arrangement can be made in a stationary, cantilevered wheel with a shaft, when the mechanism of rotation of the wheel is located on the outer, free side of the wheel. The other side with the shaft is used to transfer the energy of the wheel-engine to other mechanisms such as mills, propellers, electrical installations, etc. The wheel rotation mechanism can be located in the center and offset.
При минимальной ширине механизм вращения колеса имеет два блока: рабочий и холостой. Количество блоков м.б. и увеличено, но при этом увеличится и ширина. Блоки располагаются внутри кольца колеса и имеют в своей конструкции многолепестковый вращающий кулачок, механизм увеличения числа оборотов и кулачковый полиспаст.With a minimum width, the wheel rotation mechanism has two blocks: working and idle. The number of blocks m. and increased, but the width will also increase. The blocks are located inside the wheel ring and have in their design a multi-leaf rotating cam, a mechanism for increasing the number of revolutions and a cam pulley.
При одностороннем расположении механизма вращения колеса блоки размещены рядом и верхние пары кулачкового полиспаста жестко закреплены со смещением на общей оси, которая вращается в тяге. Общая ось является механизмом синхронизации между рабочим блоком и холостым, которая обеспечивает при этом передачу вращения от рабочего блока к холостому, а также обеспечивает поочередное восприятие нагрузки блоками.With a one-sided arrangement of the wheel rotation mechanism, the blocks are placed side by side and the upper pairs of cam pulley block are rigidly fixed with an offset on a common axis that rotates in the thrust. The common axis is a synchronization mechanism between the working unit and idle, which provides transmission of rotation from the working unit to idle, and also provides alternate load perception by the units.
Кулачковый полиспаст через механизм увеличения числа оборотов связан с многлепестковым вращающим кулачком, компенсируя его опускание или подъем и обеспечивая при этом постоянное местоположение общей оси и тяги, к которой прикреплена платформа.The cam pulley via a mechanism for increasing the number of revolutions is connected with a multi-leaf rotating cam, compensating for its lowering or raising, while ensuring a constant location of the common axis and traction to which the platform is attached.
В блоке многолепестковый вращающий кулачок и нижняя пара кулачкового полиспаста соединены через шестерни механизма увеличения числа оборотов, соединительные планки которых подвижно соединены между собой пластиной для обеспечения зубчатого зацепления. Причем соотношение диаметров шестерни в нижней паре кулачкового полиспаста и шестерни в многолепестковом вращающем кулачке кратно числу лепестков в многолепестковом вращающем кулачке.In the block, the multi-leaf rotary cam and the lower pair of cam pulley are connected via gears of the speed increase mechanism, the connecting plates of which are movably connected to each other by a plate to provide gearing. Moreover, the ratio of the diameters of the gear in the lower pair of cam pulley and gear in the multi-leaf rotary cam is a multiple of the number of petals in the multi-leaf rotary cam.
В кулачковом полиспасте механизмом синхронизации являются эллиптические шестерни, идентичные однолепестковому поднимающему кулачку, которые синхронно вращают однолепестковые вращающие кулачки, а они осуществляют компенсацию опускания или подъема многлепесткового вращающего кулачка и создают необходимые условия зацепления между эллиптическими шестернями.In the cam pulley, the synchronization mechanism is elliptical gears, identical to the single-leaf lifting cam, which synchronously rotate the single-leaf rotating cams, and they compensate for lowering or raising the multi-leaf rotating cam and create the necessary engagement conditions between the elliptical gears.
В рабочем блоке кулачковый полиспаст находится под нагрузкой, и зацепление между эллиптическими шестернями обеспечено. В холостом блоке при отсутствии нагрузки или из-за других обстоятельств, чтобы не произошло рассогласование между однолепестковыми поднимающими кулачками, они между собой подпружинены, обеспечивая надежное зацепление между эллиптическими шестернями.In the working block, the cam pulley is under load, and engagement between the elliptical gears is provided. In the idle unit in the absence of load or due to other circumstances, so that there is no mismatch between the single-lobe raising cams, they are spring-loaded with each other, ensuring reliable engagement between the elliptical gears.
Блоки механизма вращения колеса через соединительные планки многолепестковых вращающих кулачков полиспастов и через тяги крепятся подвижно к вертикальным стойкам, которые соединены с платформой, предотвращая поворот механизма вращения колеса относительно оси под действием нагрузки. Тяги прикреплены к платформе, которая с нагрузкой или без, через механизм вращения колеса обеспечивает вращение колеса-двигателя.The blocks of the mechanism of rotation of the wheel through the connecting plates of the multi-leaf rotating cams of the chain hoists and through the rods are movably mounted to vertical posts that are connected to the platform, preventing the rotation of the mechanism of rotation of the wheel relative to the axis under the action of the load. The rods are attached to the platform, which with or without load, through the wheel rotation mechanism provides rotation of the wheel-engine.
Центральное, одностороннее расположение механизма вращения колеса на консольно закрепленном колесе со свободной стороной позволяет использовать к.с.⌀., равное почти двум, что говорит о том, что размер многолепесткового вращающего кулачка приближается к максимальному и почти равен радиусу кольца колеса, а момент вращения также приближается к максимальному.The central, one-sided arrangement of the wheel rotation mechanism on the cantilever fixed wheel with the free side allows the use of a c.s., equal to almost two, which suggests that the size of the multi-leaf rotary cam approaches the maximum and is almost equal to the radius of the wheel ring, and the moment of rotation also approaching the maximum.
Многолепестковый вращающий кулачок при увеличенном числе лепестков позволяет использовать или меньший размер однолепесткового поднимающего кулачка, или меньший угол подъема.A multi-leaf rotary cam with an increased number of petals allows either a smaller single-leaf lift cam or a smaller angle of elevation.
Центральное расположение механизма вращения колеса целесообразно использовать для стационарного неперемещающегося колеса-двигателя, т.к. в этом случае отсутствует составляющая момента вращения от смещения приложения нагрузки относительно центра колеса-двигателя.It is advisable to use the central location of the wheel rotation mechanism for a stationary non-moving wheel-motor, since in this case, there is no component of the torque from the displacement of the load relative to the center of the wheel-engine.
Это четвертый вариант колеса-двигателя, имеющий при прочих равных условиях максимальный размер многолепесткового вращающего кулачка и максимальный момент вращения.This is the fourth version of the wheel-engine, which, ceteris paribus, has a maximum size of a multi-leaf rotary cam and a maximum torque.
Одностороннее расположение блоков можно использовать и с внутренней, осевой стороны колеса. В этом случае смещенный механизм вращения колеса можно применить при осевом креплении колеса типа перемещающейся железнодорожной колесной пары. Принцип взаимодействия в смещенном, одностороннем механизме вращения колеса аналогичен одностороннему, центрально расположенному.The one-sided arrangement of blocks can also be used on the inner axial side of the wheel. In this case, the displaced wheel rotation mechanism can be used for axial fastening of a wheel such as a moving railway wheel pair. The principle of interaction in a displaced, one-sided mechanism of rotation of the wheel is similar to a one-sided, centrally located.
При одностороннем, смещенном расположении механизма вращения колеса в перемещающемся колесе типа железнодорожная колесная пара, имеющая значительный диаметр, ось не позволяет использовать многолепестковый вращающий кулачок масимальных размеров, что не позволяет получить максимальный момент вращения. Но применить в этом варианте к.с.⌀., равную четырем, возможно.With a one-sided, displaced arrangement of the wheel rotation mechanism in a moving wheel of the type of a railway wheel pair having a significant diameter, the axis does not allow the use of a multi-leaf rotary cam of maximum dimensions, which does not allow to obtain the maximum torque. But it is possible to apply k.s.⌀., Equal to four, in this option.
Это пятый вариант колеса-двигателя, имеющий при прочих равных условиях компактную конструкцию и значительный момент вращения.This is the fifth version of the wheel-engine, which, ceteris paribus, has a compact design and significant torque.
На фиг.1 показано колесо-двигатель вилочного крепления, вид спереди, с однолепестковыми вращающими кулачками /ВК/ и поднимающими кулачками /ПК/ с круглыми промежуточно вращающимися дисками /ПВД/ и порталом, к.с.⌀.=6;Figure 1 shows the wheel-motor of the fork mount, front view, with single-leaf rotating cams / VK / and raising cams / PC / with circular intermediate rotating disks / LDPE / and portal, c.⌀. = 6;
на фиг.2 - двусторонний, смещенный механизм вращения колеса вилочного крепления с однолепестковыми ВК и ПК, круглыми ПВД и порталом, к.с.⌀.=6;figure 2 - two-sided, the shifted mechanism of rotation of the wheel of the fork fastening with single-leaf VK and PC, round LDPE and portal, KS⌀. = 6;
на фиг.3 - колесо-двигатель вилочного крепления, вид сбоку с однолепестковыми ВК и ПК, круглыми ПВД и порталом, к.с.⌀.=6;figure 3 is a wheel-engine of the fork mount, side view with single-lobe VK and PC, round LDPE and portal, KS⌀. = 6;
на фиг.4 - колесо-двигатель вилочного крепления, вид сверху с однолепестковыми ВК и ПК, круглыми ПВД и порталом, к.с.⌀.=6;figure 4 is a wheel-engine of the fork mount, a top view with single-lobe VK and PC, round LDPE and portal, KS⌀. = 6;
на фиг.5 - одноступенчатый кулачковый полиспаст /кул. пол./ из однолепестковых ПК с однолепестковыми ВК, к.с.⌀.=6;figure 5 - single-stage cam pulley / pulley. half / from single-petal PCs with single-petal VK, c.⌀. = 6;
на фиг.6 - двухступенчатый кул. пол. из однолепестковых ПК с однолепестковым ВК, к.с.⌀.=6;figure 6 - two-stage cool. floor. from single-petal PCs with single-petal VK, KS⌀. = 6;
на фиг.7 - трехступенчатый кул. пол. из однолепестковых ПК с однолепестковым ВК, к.с.⌀.=3;Fig.7 - three-stage cool. floor. from single-petal PCs with single-petal VK, c.⌀. = 3;
на фиг.8 - трехступенчатый кул. пол. из двухлепестковых ПК с двухлепестковым ВК, к.с.⌀.=3;on Fig - three-stage cool. floor. from two-petal PCs with a two-petal VK, KS⌀. = 3;
на фиг.9 - колесо-двигатель вилочного крепления с одноступенчатым кул. пол., механизмом увеличения числа оборотов /у.ч.о./, двухлепестковым ВК, к.с.⌀.=3,5;Fig.9 - wheel-engine fork mount with a single-stage cool. pol., a mechanism for increasing the number of revolutions / у.ч.о./, two-petalled VK, K.s.⌀. = 3,5;
на фиг.10 - двусторонний, смещенный механизм вращения колеса вилочного крепления с одноступенчатым кул. пол., механизмом у.ч.о., двухлепестковым ВК, к.с.⌀.=3,5;figure 10 is a two-sided, offset mechanism of rotation of the wheel of the fork fastening with a single-stage cool. pol., with a h.c.o mechanism, a two-petalled VK, K.s.⌀. = 3,5;
на фиг.11 - рабочий блок двустороннего, смещенного механизма вращения колеса вилочного крепления с одноступенчатым кул. пол., механизмом у.ч.о. и трехлепестковым ВК, к.с.⌀.=3;11 is a working block of a two-sided, offset mechanism of rotation of the wheel of the fork fastening with a single-stage cool. pol., mechanism and three-petalled VK, KS.⌀. = 3;
на фиг.12 - колесо-двигатель консольного крепления, односторонний механизм вращения колеса центрального расположения с одноступенчатым кул. пол., механизмом у.ч.о. и четырехлепестковым ВК, к.с.⌀.=2;in Fig.12 - the wheel-motor of the console mounting, a one-sided rotation mechanism of the wheel of a central location with a single-stage cool. pol., mechanism and four-petal VK, KS.⌀. = 2;
на фиг.13 - колесо-двигатель осевого крепления типа железнодорожной колесной пары, смещенный односторонний-механизм вращения колеса с одноступенчатым кул. пол., механизмом у.ч.о. и четырехлепестковым ВК, к.с.⌀.=4.in Fig.13 - the wheel motor of the axial mounting type of the railway wheelset, offset one-way-the mechanism of rotation of the wheel with a single-stage cool. pol., mechanism and four-petalled VK, KS.⌀. = 4.
Колесо-двигатель вилочного крепления с однолепестковыми вращающими и поднимающими кулачками, круглыми промежуточно вращающимися дисками и порталом.Fork-mounted wheel motor with single-leaf rotating and raising cams, round intermediate rotating disks and a portal.
Перемещающееся колесо-двигатель фиг.1 состоит собственно из колеса 1 вилочного крепления и двустороннего смещенного механизма вращения колеса 2.The moving wheel-engine of Fig. 1 consists essentially of a
Механизм вращения колеса фиг.2, расположенный не по центру колеса, состоит из двух качающихся блоков - рабочего 3 и холостого 4, поочередно меняющихся и находящихся по разные стороны колеса 1, из портала 5, объединяющего эти блоки, из двух колец колеса 6, соосно закрепленных в колесе с двух сторон, и из двух промежуточно вращающихся дисков 12.The rotation mechanism of the wheel of FIG. 2, located not in the center of the wheel, consists of two swinging blocks - working 3 and idle 4, alternating and located on opposite sides of
Блок фиг.2 состоит из однолепесткового вращающего кулачка 7 с углом занижения, из однолепесткового поднимающего кулачка 8 с углом подъема, из оси 10, на которой они закреплены, и из качающейся соединительной планки 9, в которой вращается ось 10.The block of figure 2 consists of a single-leaf
В портале 5, который представляет собой жесткую конструкцию, соосно с двух сторон закреплены две оси 11, на которых вращаются круглые промежуточно вращающиеся диски 12, а также закреплены на уровне оси колеса 1 две полуоси 13 для крепления вилки 14 колеса или платформы с нагрузкой (фиг.3).In the
В рабочем блоке 3 круглый промежуточно вращающийся диск 12 воздействует на минимальный радиус R1, начало поднимающей рабочей поверхности, однолепесткового поднимающего кулачка 8, имеющего эксцентриситет "е". В то же время, однолепестковый вращающий кулачок 7-3 воздействует максимальным R3, началом занижающей рабочей поверхности на кольцо колеса 6. Максимальный R2 однолепесткового поднимающего кулачка 8-3 относительно максимального R3 однолепесткового вращающего кулачка 7-3 расположен под определенным углом в силу смещения механизма вращения колеса, это смещение обеспечивает при контакте однолепесткового вращающего кулачка 7-3 своим максимальным R3 с кольцом колеса 6 расположение минимального R1 однолепесткового поднимающего кулачка 8-3 в верхней точке.In the working unit 3, a round intermediate
С другой стороны колеса 1 расположен холостой блок 4, в котором к круглому промежуточно вращающемуся диску 12 поджат максимальным R2 однолепестковый поднимающий кулачок 8-4, а однолепестковый вращающий кулачок 7-4 заниженной холостой поверхностью не контактирует минимальным R4 с кольцом колеса 6. Соединительная планка 9-4 подпружинена вверх, чтобы исключить препятствие для вращения колеса-двигателя от веса вращающего кулачка 7-4 и поднимающего кулачка 8-4.On the other side of the
В кольце колеса 6 закреплены диски с пазами 15, в которые входят штифты 16, запрессованные в однолепестковые вращающие кулачки 7-3 и 7-4, представляющие механизм синхронизации колеса фиг.4.In the ring of the
Однолепестковые вращающие кулачки 7 и поднимающие кулачки 8 через соединительные планки 9, а круглые промежуточно вращающие диски 12 через портал 5 соединены подвижно с вертикальными стойками 17 (фиг.3). Соединительные планки 9 соединены с вертикальными стойками 17 на половине величины опускания Δh=2"е" осей 10 блоков 3 и 4. Вертикальные стойки 17 неподвижно соединены с неподвижными пластинами 18, которые одним концом закреплены на оси колеса 1, а вторым концом, через уголки 19 и пластины 20, соединены с вилкой 14 колеса или платформой.Single-leaf
Работает двусторонний смещенный механизм вращения колеса с однолепестковыми вращающими и поднимающими кулачками, круглыми промежуточно вращающимися дисками и порталом следующим образом.There is a two-sided shifted wheel rotation mechanism with single-leaf rotating and raising cams, round intermediate rotating disks and a portal as follows.
На портал 5 через полуоси 13 действует вилка 14 колеса или платформа с грузом фиг.3. Эта же нагрузка через портал 5, ось 11 и круглый промежуточно вращающийся диск 12 действует на рабочий блок 3. Далее, через однолепестковый поднимающий кулачок 8-3 и через ось 10-3 нагрузка передается однолепестковому вращающему кулачку 7-3, который максимальным R3 началом рабочей занижающей поверхности воздействует на кольцо колеса 6. Занижающая рабочая поверхность однолепесткового вращающего кулачка 7-3 это та же наклонная плоскость только на диске, и поэтому эта поверхность заставляет поворачиваться и опускаться однолепестковый вращающий кулачок 7-3, за счет чего и происходит работа. Поворачиваясь, однолепестковый вращающий кулачок 7-3 поворачивает кольцо колеса 6, которое через спицы соединено с колесом 1 и также поворачивает его. К моменту вращения колеса 1 от воздействия однолепесткового вращающего кулачка 7-3 добавляется момент вращения колеса-двигателя из-за расположения механизма вращения колеса не по центру. Колесо-двигатель контактирует с дорогой и вследствие вращения перемещается по ней.The
Однолепестковый вращающий кулачок 7-3 и однолепестковый поднимающий кулачок 8-3 закреплены на одной оси 10-3, но с угловым смещением их максимальных R из-за расположения механизма вращения колеса 2 не по центру. При контакте однолепесткового вращающего кулачка 7-3 максимальным R3 с кольцом колеса 6 однолепестковый поднимающий кулачок 8-3 контактирует с круглым промежуточно вращающимся диском 12 минимальным R1, который расположен в верхней точке.The single-leaf rotating cam 7-3 and the single-leaf lifting cam 8-3 are fixed on the same axis 10-3, but with an angular displacement of their maximum R due to the location of the rotation mechanism of the wheel 2 not in the center. When the single-leaf rotating cam 7-3 is in contact with the maximum R 3 with the
Под действием нагрузки однолепестковый вращающий кулачок поворачивается и опускается, поворачивая и опуская однолепестковый поднимающий кулачок 8, но за счет угла подъема он компенсирует опускание однолепесткового вращающего кулачка 7-3 и обеспечивает оси 11-3, на которой круглый промежуточно вращающийся диск 12 обкатывает однолепестковый поднимающий кулачок 8-3, а вместе с ней и порталу 5, в котором она закреплена, постоянное местоположение. Вместе с порталом 5 через полуоси 13 постоянное местоположение обеспечено и вилке 14 колеса или платформе.Under the action of the load, the single-leaf rotary cam rotates and lowers, turning and lowering the single-
С другой стороны колеса 1 в холостом блоке 4 к круглому промежуточно вращающемуся диску 12 поджат однолепестковый поднимающий кулачок 8-4 своим максимальным R2, который находится в верхней точке. Против кольца колеса 6 находится минимальный R4 начала поднимающей заниженной холостой поверхности однолепесткового вращающего кулачка 7-4, которая позволяет иметь зазор между ними. Для обеспечения зазора и исключения препятствия вращения колеса-двигателя соединительная планка 11-4 подпружинена вверх.On the other hand of the
Передачу вращения от рабочего блока 3 к холостому 4 осуществляет механизм синхронизации колеса. Для этого в кольце колеса 6 с каждой стороны колеса 1 закреплены диски с пазами 15, а в однолепестковые вращающие кулачки 7-3 и 7-4 запрессованы штифты 16, которые входят в пазы 15. Механизм синхронизации колеса обеспечивает передачу качественного и синхронного вращения от однолепесткового вращающего кулачка 7-3 к кольцу колеса 6 в рабочем блоке 3, передачу вращения от рабочего блока 3 к холостому блоку 4 и передачу вращения от кольца колеса 6 к однолепестковому вращающему кулачку 7-4 в холостом блоке.The rotation transmission from the working unit 3 to the idle 4 is carried out by the wheel synchronization mechanism. To do this, disks with
В результате рабочего хода однолепестковый вращающий кулачок 7-3 повернется на 180°, опустится на Δh и будет контактировать с кольцом колеса минимальным R4. Однолепестковый поднимающий кулачок 8-3 также повернется на 180° за рабочий ход, и против круглого промежуточно вращающегося диска 12 будет находиться максимальный R2, компенсируя опускание однолепесткового вращающего кулачка 7-3, обеспечивая тем самым вилке 14 колеса или платформе постоянное местоположение.As a result of the stroke, the single-leaf rotating cam 7-3 will rotate 180 °, lower by Δh and will contact the wheel ring with a minimum of R 4 . The single-leaf lifting cam 8-3 will also rotate 180 ° per working stroke, and the maximum R 2 will be opposed to the circular intermediate
Рабочий однолепестковый вращающий кулачок 7-3 через механизм синхронизации колеса в холостом блоке 4 также повернет на 180° однолепестковый вращающий кулачок 7-4 и подымет его на Δh, и он будет контактировать с кольцом колеса 6 максимальным R3, который является исходной позицией рабочего хода. Однолепестковый поднимающий кулачок 8-4 также повернется на 180° и будет контактировать с круглым промежуточно вращающимся диском 12 минимальным R1, обеспечивая тоже постоянное местоположение для вилки колеса или платформы.The working single-leaf rotating cam 7-3 through the wheel synchronization mechanism in the
В конце рабочего хода блока 3 нагрузка через портал 5 перераспределится на блок 4, который будет рабочим и продолжит дальнейший поворот кольца колеса 6, т.е. блоки поменяются функциями. Поочередная работа блоков, из которых состоит механизм вращения колеса 2, и обеспечивает вращение колеса-двигателя под действием нагрузки.At the end of the working stroke of block 3, the load through the
Это принцип работы колеса-двигателя. Применение кулачкового полиспаста, механизма увеличения числа оборотов, одностороннего механизма вращения колеса, центрального расположения механизма вращения колеса - это варианты колеса-двигателя. В этих вариантах меняются или размеры деталей, или их расположение, или их взаимодействие, но принцип работы один и тот же.This is the principle of the wheel-engine. The use of cam pulley, a mechanism for increasing the number of revolutions, a one-sided mechanism of rotation of the wheel, the central location of the mechanism of rotation of the wheel are variants of the wheel-engine. In these options, either the dimensions of the parts, or their location, or their interaction, change, but the principle of operation is the same.
Кулачковый полиспаст. Одноступенчатый кулачковый полиспаст.Cam pulley. One-stage cam pulley block.
Одноступенчатый кулачковый полиспаст (фиг.5) состоит из двух одинаковых пар, каждая из которых состоит из однолепесткового поднимающего кулачка 21 и эллиптической шестерни 22, идентичной однолепестковому поднимающему кулачку, причем пары расположены вертикально в один ряд. В однолепестковом кулачке рабочий и холостой ходы равны по 180° и напротив минимального R1 находится максимальный R2. В блоке нижняя пара кулачкового полиспаста закреплена со смещением совместно с однолепестковым вращающим кулачком 7 на оси 10, которая вращается в качающейся соединительной планке 9, а последняя вторым концом подвижно закреплена в вертикальной стойке 17. Вторая пара вращается на оси 11, которая закреплена в портале 5.The single-stage cam pulley block (Fig. 5) consists of two identical pairs, each of which consists of a single-
В рабочем блоке 3 однолепестковые поднимающие кулачки 21 контактируют между собой минимальными R1, а в холостом блоке 4 они контактируют между собой максимальными R2.In the working block 3, the single-
Работает одноступенчатый кулачковый полиспаст следующим образом.A single-stage cam pulley operates as follows.
Через портал 5 и одноступенчатый кулачковый полиспаст действие нагрузки передается однолепестковому вращающему кулачку 7-3 рабочего блока, который поворачивается и опускается, одновременно поворачивая и опуская нижнюю пару одноступенчатого кулачкового полиспаста, т.к. они закреплены на одной оси 10. При повороте однолепестковые поднимающие кулачки за счет угла подъема компенсируют опускание оси 10 и обеспечивают оси 11 постоянное местоположение.Through the
Опускание оси 10 на величину Δh=4"е" разделено на два однолепестковых поднимающих кулачка 21, что позволило при той же к.с.⌀., т.е. при прежнем размере однолепесткового вращающего кулачка 7 и при постоянном с.у.з.п., уменьшить размер однолепесткового поднимающего кулачка 8 в два раза. Качественный и синхронный поворот второго однолепесткового поднимающего кулачка 21 осуществляет механизм синхронизации кулачкового полиспаста в виде двух эллиптических шестерен 22, идентичных однолепестковым поднимающим кулачкам 21 и закрепленных рядом с ними.Lowering the
Механизм синхронизации кулачкового полиспаста позволяет двум однолепестковым поднимающим кулачкам 21 осуществить синхронную компенсацию опускания или подъема однолепесткового вращающего кулачка 7, а двум эллиптическим шестерням 22 обеспечить синхронный поворот двух однолепестковых поднимающих кулачков 21.The cam pulley synchronization mechanism allows two single-
Двухступенчатый кулачковый полиспаст.Two-stage cam pulley block.
Двухступенчатый кулачковый полиспаст (фиг.6) состоит из четырех одинаковых пар, каждая из которых состоит из однолепесткового поднимающего кулачка 23 и эллиптической шестерни 24, идентичной однолепестковому поднимающему кулачку 23, причем пары расположены вертикально в два ряда по две пары в каждой ступени.The two-stage cam pulley block (Fig.6) consists of four identical pairs, each of which consists of a single-
В блоке нижняя пара первой ступени кулачкового полиспаста закреплена со смещением совместно с однолепестковым вращающим кулачком 7 на оси 10, которая вращается в первой качающейся соединительной планке 9, а последняя вторым концом подвижно закреплена в вертикальной стойке 17. Верхняя пара первой ступени кулачкового полиспаста закреплена на оси 25, которая вращается во второй качающейся соединительной планке 26, а последняя вторым концом подвижно закреплена в вертикальной стойке 17. В первой ступени рабочего блока однолепестковые поднимающие кулачки контактируют между собой, минимальными R1. Во второй ступени рабочего блока однолепестковые поднимающие кулачки 23 также должны контактировать минимальными R1. Для этого вторая ступень вынесена во второй ряд, причем нижняя пара второй ступени закреплена на оси 25 верхней пары первой ступени. Верхняя пара второй ступени вращается на оси 12, которая закреплена в портале 5. В рабочем блоке однолепестковые поднимающие кулачки 23 контактируют минимальными R1, а в холостом блоке они контактируют максимальными R2.In the block, the lower pair of the first stage of the cam chain block is fixed with offset together with the single-
Работает двухступенчатый кулачковый полиспаст следующим образом.Works two-stage cam pulley as follows.
Нагрузка через портал 5 и двухступенчатый кулачковый полиспаст поворачивает и опускает однолепестковый вращающий кулачок 7 рабочего блока, который поворачивает и опускает ось 10, на которой закреплены однолепестковый поднимающий кулачок 23 и эллиптическая шестерня 24 нижней пары кулачкового полиспаста. При повороте однолепестковые поднимающие кулачки за счет угла подъема компенсируют опускание оси 10 и обеспечивают оси 11 постоянное местоположение. Ось 10 опускается на величину Δh=8"е", ось 25 опускается на половину величины Δh, а ось 11 стабильна.The load through the
Oпускание оси 10 на величину Δh разделено на четыре однолепестковых поднимающих кулачка 23, что позволило при прежнем размере однолепесткового вращающего кулачка 7, т.е. при той же к.с.⌀. уменьшить размер однолепесткового поднимающего кулачка 8 в четыре раза. При таких уменьшенных размерах однолепесткового поднимающего кулачка 23 можно или увеличить размер однолепесткового вращающего кулачка 7 для увеличения момента вращения или уменьшить угол подъема в однолепестковом поднимающем кулачке 23 для уменьшения усилия вращения.The lowering of the
Качественный и синхронный поворот четырех однолепестковых поднимающих кулачков 23 осуществляет механизм синхронизации кулачкового полиспаста в виде четырех эллиптических шестерен 24, идентичных однолепестковым поднимающим кулачкам 23 и закрепленных рядом с ними.High-quality and synchronous rotation of the four single-
Механизм синхронизации кулачкового полиспаста позволяет четырем однолепестковым поднимающим кулачкам 23 осуществить синхронную компенсацию опускания или подъема однолепесткового вращающего кулачка 7, а четырем эллиптическим шестерням 24 обеспечить синхронный поворот четырех однолепестковых поднимающих кулачков 23.The cam pulley synchronization mechanism allows four single-
Трехступенчатый кулачковый полиспаст из однолепестковых поднимающих кулачков.Three-stage cam polyspast from one-petal raising cams.
Конструкция и работа трехступенчатого кулачкового полиспаста аналогична двухступенчатому кулачковому полиспасту.The design and operation of the three-stage cam pulley is similar to the two-stage cam pulley.
Трехступенчатый кулачковый полиспаст (фиг.7) состоит из шести одинаковых пар, а каждая пара состоит из однолепесткового поднимающего кулачка 27 и эллиптической шестерни 28, идентичной однолепестковому поднимающему кулачку 27, причем пары расположены вертикально в три ряда по две пары в каждой ступени.The three-stage cam pulley block (Fig. 7) consists of six identical pairs, and each pair consists of a single-
В трехступенчатом кулачковом полиспасте нижняя ось опускается на величину Δh=12"e", следующая ось опускается на 2/3 величины Δh, следующая над ней ось опускается на 1/3 величины Δh. Верхняя ось, которая закреплена в портале 5, имеет постоянное местоположение.In a three-stage cam pulley, the lower axis is lowered by Δh = 12 "e", the next axis is lowered by 2/3 of Δh, the next axis above it is lowered by 1/3 of Δh. The upper axis, which is fixed in the
Применение трехступенчатого кулачкового полиспаста позволило увеличить размер однолепесткового вращающего кулачка 29 в два раза. т.е. уменьшить к.с.⌀. до 3х, по сравнению с однолепестковым вращающим кулачком 7, что увеличило момент вращения. При этом уменьшились размеры однолепесткового поднимающего кулачка 27 в два раза по сравнению с однолепестковым поднимающим кулачком 8.The use of a three-stage cam pulley helped to double the size of a single-
Трехступенчатый кулачковый полиспаст из двухлепестковых поднимающих кулачков.Three-stage cam polyspast from two-petal raising cams.
Трехступенчатый кулачковый полиспаст (фиг.8) состоит из четырех одинаковых пар, а каждая пара состоит из двухлепесткового поднимающего кулачка 30 и эллиптической шестерни 31, идентичной двухлепестковому поднимающему кулачку 30, причем пары расположены вертикально в один ряд.The three-stage cam pulley block (Fig. 8) consists of four identical pairs, and each pair consists of a two-
В двухлепестковом поднимающем кулачке 30, т.е. в четных лепестковых поднимающих кулачках, минимальные R1 и максимальные R2 расположены диаметрально. С двухлепестковым вращающим кулачком 32 опускание оси 33, на которой он закреплен, меньше из-за меньшей разницы между минимальным R1 и максимальным R2, т.е. из-за меньшей рабочей длины кулачка 32.In the two-
В блоке нижняя пара первой ступени закреплена на оси 33, которая вращается в первой качающейся соединительной планке 34, а последняя вторым концом подвижно закреплена в вертикальной стойке 17. Верхняя пара первой ступени закреплена на оси 35, которая вращается во второй качающейся соединительной планке 36, а последняя вторым концом подвижно закреплена в вертикальной стойке 17.In the block, the lower pair of the first stage is fixed on the
Вторую ступень двухлепестковые поднимающие кулачки 30, и вообще поднимающие кулачки с четным количеством лепестков, образуют между собой второй и третий двухлепестковые поднимающие кулачки 30, т.к. одинаковые радиусы двухлепестковых поднимающих кулачков расположены диаметрально. Каждый последующий двухлепестковый поднимающий кулачок контактирует с предыдущим одинаковыми радиусами и поэтому они расположены последовательно и в один ряд. Каждый последующий двухлепестковый поднимающий кулачок, начиная с третьего, образует с предыдущим одну ступень.The second stage of the two-
Третья пара второй ступени закреплена на оси 37, которая вращается в третьей подвижной соединительной планке 38, а последняя вторым концом подвижно закреплена в вертикальной стойке 17.The third pair of the second stage is fixed on the
Четвертая верхняя пара третьей ступени вращается на оси 39, которая закреплена в портале 5 и имеет постоянное местоположение.The fourth upper pair of the third stage rotates on the
В рабочем блоке двухлепестковые поднимающие кулачки 30 контактируют между собой минимальными R1, в холостом блоке они контактируют максимальными R2.In the working block, the two-
Работает трехступенчатый кулачковый полиспаст из двухлепестковых поднимающих кулачков следующим образом.Works three-stage cam pulley from two-leaf lifting cams as follows.
Через портал 5 и трехступенчатый кулачковый полиспаст действие нагрузки передается двухлепестковому вращающему кулачку 32 рабочего блока, который поворачивается и опускается, одновременно поворачивая и опуская нижнюю пару трехступенчатого кулачкового полиспаста, т.к. они закреплены на одной оси 33. При повороте двухлепестковые поднимающие кулачки за счет угла подъема компенсируют опускание оси 33 и обеспечивают оси 39 постоянное местоположение.Through the
На оси 33 закреплены двухлепестковый поднимающий кулачок 30 и эллиптическая шестерня 31, из которых состоит механизм синхронизации кулачкового полиспаста. Механизм синхронизации кулачкового полиспаста позволяет при помощи четырех двухлепестковых поднимающих кулачков 30 осуществить синхронную компенсацию опускания или подъема двухлепесткового вращающего кулачка 32, а четырем эллиптическим шестерням 31 обеспечить синхронный поворот четырех двухлепестковых поднимающих кулачков 30.On the
Ось 33 опускается на величину Δh, следующая над ней ось 35 опускается на 2/3 величины Δh, третья ось 37 опускается на 1/3 величины Δh, верхняя ось 39, которая закреплена в портале 5, имеет постоянное местоположение. Уменьшенное опускание оси 33 Δh, разделенное на четыре двухлепестковых поднимающих кулачка 30, позволило применить к.с.⌀, равное трем, что увеличило размер двухлепесткового вращающего кулачка 32 по сравнению с однолепестковым вращающим кулачком 7 и увеличило момент вращения. При этом уменьшились размеры двухлепесткового поднимающего кулачка 30 в два раза по сравнению с однолепестковым поднимающим кулачком 8.
Применение в трехступенчатом кулачковом полиспасте двухлепестковых поднимающих кулачков позволило его размеры уменьшить в два раза, а размеры двухлепесткового вращающего кулачка 32 увеличить в два раза, при этом ширина колеса-двигателя уменьшилась в три раза.The use of two-leaf lifting cams in a three-stage cam pulley has allowed its size to be halved and the size of a two-
Колесо-двигатель вилочного крепления с двухлепестковыми вращающими кулачками, одноступенчатыми кулачковыми полиспастами, механизмами увеличения числа оборотов и порталом.Fork-mounted wheel motor with two-leaf rotating cams, single-stage cam pulley blocks, speed increase mechanisms and a portal.
Перемещающееся колесо-двигатель (фиг.9) состоит собственно из колеса 1 вилочного крепления и двустороннего смещенного механизма вращения колеса.The moving wheel-engine (Fig. 9) consists essentially of a
Механизм вращения колеса (фиг.10), расположенный не по центру колеса, состоит из двух качающихся блоков рабочего и холостого, поочередно меняющихся и находящихся по разные стороны колеса 1, из портала 5, объединяющего эти блоки, и из двух колец колеса 6, соосно закрепленных в колесе 1 с двух сторон.The mechanism of rotation of the wheel (figure 10), located not in the center of the wheel, consists of two swinging blocks of the working and idle, alternately changing and located on opposite sides of the
Блок состоит из одноступенчатого кулачкового полиспаста с однолепестковыми поднимающими кулачками 40, верхняя пара которого вращается на оси 41, из механизма 2-кратного увеличения числа оборотов и из двухлепесткового вращающего кулачка 42.The block consists of a single-stage cam pulley with single-
В портале 5, который представляет собой жесткую конструкцию, соосно с двух сторон закреплены две оси 41, на которых вращаются верхние пары одноступенчатого кулачкового полиспаста, а также закреплены на уровне оси колеса 1 две полуоси 13 для крепления вилки 14 колеса или платформы с нагрузкой.In the
В рабочем блоке (фиг.10) двухлепестковый вращающий кулачок 42 действует максимальным R3 на кольцо колеса 6 под определенным углом в силу смещения механизма вращения колеса. При этом в одноступенчатом кулачковом полиспасте однолепестковые поднимающие кулачки 40 контактируют между собой минимальными R1 по вертикальной оси.In the working unit (figure 10), the two-
В холостом блоке, расположенном с другой стороны колеса 1, однолепестковые поднимающие кулачки 40 в одноступенчатом кулачковом полиспасте контактируют между собой максимальными R2 также по вертикальной оси, а к кольцу колеса 6 повернут минимальный R4 - начало заниженной поднимающей холостой поверхности двухлепесткового вращающего кулачка 42. Соединительная планка 43 подпружинена вверх, чтобы вес холостого блока не препятствовал вращению колеса-двигателя.In the idle block located on the other side of the
В кольце колеса 6 закреплены диски с пазами 15, в которые входят штифты 16, запрессованные в двухлепестковые вращающие кулачки 42, имеющие одинаковые шаги и представляющие механизм синхронизации между блоками.In the ring of the
Одноступенчатый кулачковый полиспаст состоит из двух одинаковых пар, а каждая пара состоит из однолепесткового поднимающего кулачка 40 и эллиптической шестерни 44, идентичной однолепестковому поднимающему кулачку 40, причем эллиптические шестерни 44 являются механизмом синхронизации кулачкового полиспаста.A single-stage cam pulley consists of two identical pairs, and each pair consists of a single-
У двухлепесткового вращающего кулачка 42 угловой рабочий ход равен 90°, а у однолепесткового поднимающего кулачка 40 равен 180°, но за счет увеличения числа оборотов у однолепесткового поднимающего кулачка 40 в два раза время работы их угловых рабочих ходов одинаковое. При этом в двухлепестковом вращающем кулачке 42 рабочая длина уменьшилась в два раза, а рабочая длина в однолепестковом поднимающем кулачке 40 осталась прежней, максимальной.For a two-
В блоке (фиг.10) двухлепестковый вращающий кулачок 42 соединен с однолепестковым поднимающим кулачком 40 одноступенчатым кулачковым полиспастом через две шестерни, одна из которых в два раза больше другой. Двухлепестковый вращающий кулачок 42 и большая шестерня 45, но не больше меньшего R4, закреплены на оси 46, которая вращается в первой качающейся соединительной планке 43, а последняя вторым концом подвижно закреплена в вертикальной стойке 17.In the block (figure 10), the two-
На второй оси 47 закреплены меньшая шестерня 48 и нижняя пара одноступенчатого кулачкового полиспаста. Ось 47 вращается во второй качающейся соединительной планке 49, которая вторым концом подвижно закреплена в вертикальной стойке 17. Первая 43 и вторая 49 качающиеся соединительные планки перемещаются на одинаковую величину Δh и для обеспечения работы зубчатого зацепления шестерен 45 и 48 эти соединительные планки подвижно соединены между собой пластиной 50.On the
Вторая верхняя пара одноступенчатого кулачкового полиспаста вращается на оси 41, которая закреплена в портале 5 и имеет постоянное местоположение.The second upper pair of single-stage cam pulley rotates on the
Двухлепестковый вращающий кулачок 42 с большей шестерней 45 и нижняя пара одноступенчатого кулачкового полиспаста с меньшей шестерней 48 через соединительные планки 43 и 49, а верхняя пара одноступенчатого кулачкового полиспаста через портал 5 соединены с вертикальными стойками 17. Соединительные планки 43 и 49 соединены с вертикальными стойками 17 на половине величины опускания Δh осей 46 и 47.A two-
Вертикальные стойки 17 неподвижно соединены с неподвижными пластинами 18, которые одним концом закреплены на оси колеса 1, а вторым концом, через утолки 19 и пластины 20, соединены с вилкой 14 колеса или платформой (фиг.9).The vertical struts 17 are fixedly connected to the fixed
Работает двусторонний смещенный механизм вращения колеса с двухлепестковыми вращающими кулачками, механизмами 2-кратного увеличения оборотов, одноступенчатыми кулачковыми полиспастами и порталом следующим образом.There is a two-sided displaced wheel rotation mechanism with two-leaf rotating cams, 2-speed increase mechanisms, single-stage cam tackles and a portal as follows.
На портал 5 через полуоси 13 действует вилка 14 колеса или платформа с грузом, эта же нагрузка через портал 5 и ось 41 действует на рабочий блок фиг.10. Далее через одноступенчатый кулачковый полиспаст и соединительные планки 43 и 49 с пластиной 50 нагрузка передается двухлепестковому вращающему кулачку 42, который максимальным R3 - началом занижающей рабочей поверхности действует на кольцо колеса 6.The
Двухлепестковый вращающий кулачок 42 поворачивается и опускается, поворачивая и кольцо колеса 6, и ось 46 с большой шестерней 45. Последняя поворачивает меньшую шестерню 48 и вторую ось 48, на которой также закреплена нижняя пара одноступенчатого кулачкового полиспаста - это однолепестковый поднимающий кулачок 40 и эллиптическая шестерня 44, из которых состоит механизм синхронизации кулачкового полиспаста. Нижняя эллиптическая шестерня поворачивает верхнюю эллиптическую шестерню 44, которая совместно с однолепестковым поднимающим кулачком 40 вращается на оси 41 портала 5.The two-
При контакте двухлепесткового вращающего кулачка 42 наибольшим R3 с кольцом колеса 6 однолепестковые поднимающие кулачки 40 контактируют меньшими R1. Такой контакт позволяет по мере вращения двухлепесткового вращающего кулачка 42 компенсировать его опускание за счет угла подъема у однолепестковых поднимающих кулачков 40 и обеспечивает оси 41, на которой вращается верхняя пара одноступенчатого кулачкового полиспаста, и порталу 5, в котором она закреплена, постоянное местоположение. Вместе с порталом 5 через полуоси 13 постоянное местоположение обеспечено и вилке 14 колеса или платформе.When the two-
С другой стороны колеса 1 в холостом блоке к максимальному R2 верхней пары поджат максимальный R2 нижней пары одноступенчатого кулачкового полиспаста. Против кольца колеса 6 находится минимальный R4 начала поднимающей, но заниженной холостой поверхности двухлепесткового вращающего кулачка 42, которая позволяет иметь зазор между ними. Для обеспечения зазора и исключения препятствия вращению колеса-двигателя нижняя соединительная планка 43 подпружинена вверх.On the other side of the
Передачу вращения от рабочего блока к холостому осуществляет механизм синхронизации колеса. Для этого в кольца колеса 6 с каждой стороны колеса 1 закреплены диски с пазами 15, а в двухлепестковые вращающие кулачки 42 запрессованы штифты 16, которые входят в пазы дисков 15. Механизм синхронизации колеса обеспечивает передачу качественного и синхронного вращения вначале в рабочем блоке от двухлепесткового вращающего кулачка 42 к кольцу колеса 6. Затем передается вращение от рабочего блока к холостому через кольца колеса 6 внутри колеса 1. После этого происходит передача вращения от кольца колеса 6 к двухлепестковому вращающему кулачку 42 в холостом блоке.The rotation transmission from the working unit to the idle is carried out by the wheel synchronization mechanism. To do this, disks with
В результате рабочего хода двухлепестковый вращающий кулачок 42 повернется на 90° и опустится на Δh и будет контактировать с кольцом колеса 6 минимальным R4. Однолепестковые поднимающие кулачки 40 за рабочий ход также повернутся, но только на 180°, за счет механизма увеличения числа оборотов и будут контактировать максимальными R2, компенсируя опускание двухлепесткового вращающего кулачка 42 и обеспечивая тем самым вилке 14 колеса или платформе постоянное местоположение.As a result of the stroke, the two-
Рабочий двухлепестковый вращающий кулачок 42 через механизм синхронизации колеса в холостом блоке также повернет на 90° двухлепестковый вращающий кулачок 42 и подымет его на Δh, и он будет контактировать с кольцом колеса 6 максимальным R3, который является исходной позицией рабочего хода. Однолепестковые поднимающие кулачки 40 также повернутся, но только на 180°, за счет механизма увеличения числа оборотов и будут контактировать между собой минимальными R1, обеспечивая тоже постоянное местоположение для вилки 14 колеса или платформы.The working double-
В конце рабочего хода нагрузка через портал 5 перераспределится на холостой блок, который будет рабочим и продолжит дальнейший поворот кольца колеса, т.е. блоки поменяются функциями. Поочередная работа блоков, из которых состоит механизм вращения колеса, и обеспечивает вращение колеса-двигателя под действием нагрузки.At the end of the working stroke, the load through the
Уменьшенная рабочая длина двухлепесткового вращающего кулачка 42 позволила применить меньшее значение к.с.⌀., что увеличило его размер по сравнению с однолепестковым вращающим кулачком 8 более, чем в два раза. Увеличенная рабочая длина однолепесткового поднимающего кулачка 40 позволила уменьшить его размер по сравнению с однолепестковым поднимающим кулачком 8 почти в два раза.The reduced working length of the two-
Применение двухлепесткового вращающего кулачка 42, одноступенчатого кулачкового полиспаста с однолепестковыми поднимающими кулачками 40 и механизма 2-кратного увеличения числа оборотов позволило увеличить момент вращения колеса-двигателя и получить компактную конструкцию.The use of a two-
Аналогично работает трехлепестковый вращающий кулачок с одноступенчатым кулачковым полиспастом и 3-кратным механизмом увеличения числа оборотов (фиг.11). Но только технические показатели этой схемы при прочих равных условиях лучше, т.е. размер однолепестковых поднимающих кулачков меньше, а размер трехлепесткового вращающего кулачка больше. Из этого следует, что момент вращения будет больше и стабильней при той же компактности конструкции.Similarly, a three-leaf rotary cam with a single-stage cam pulley and a 3-fold mechanism for increasing the number of revolutions works (11). But only the technical indicators of this scheme, all other things being equal, are better, i.e. the size of the single-petal raising cams is smaller, and the size of the three-petal rotating cam is larger. It follows that the torque will be larger and more stable with the same compact design.
Колесо-двигатель консольного крепления с четырехлепестковыми вращающими кулачками, одноступенчатыми кулачковыми полиспастами, механизмами увеличения числа оборотов и тягой.Cantilever wheel motor with four-leaf rotating cams, single-stage cam pulley, speed increase mechanisms and traction.
Стационарное колесо-двигатель (фиг.12) состоит из колеса с валом 51 консольного крепления и одностороннего центрального механизма вращения колеса.The stationary wheel-engine (Fig. 12) consists of a wheel with a
Механизм вращения колеса, расположенный по центру колеса, состоит из двух качающихся блоков - рабочего 52 и холостого 53, поочередно меняющихся и находящихся на свободной внешней стороне колеса 51, из общей оси 54, объединяющей эти блоки, и из тяги 55, в которой вращается общая ось 54 и к которой крепится грузонесущая платформа.The wheel rotation mechanism, located in the center of the wheel, consists of two swinging blocks - the working 52 and idle 53, alternately changing and located on the free outer side of the
Блок состоит из одноступенчатого кулачкового полиспаста с однолепестковыми поднимающими кулачками 56, из механизма 4-кратного увеличения числа оборотов однолепестковых поднимающих кулачков и из четырехлепесткового вращающего кулачка 57.The block consists of a single-stage cam pulley with single-
В рабочем блоке 52 четырехлепестковый вращающий кулачок 57 воздействует максимальным R3 на колесо 51, при этом через механизм увеличения числа оборотов и механизм синхронизации однолепестковые поднимающие кулачки 56 одноступенчатого кулачкового полиспаста контактируют между собой минимальными R1.In the working
В холостом блоке 53 четырехлепестковый вращающий кулачок 57 не контактирует минимальным R4 колесом 51, но при этом через общую ось 54, механизм синхронизации кулачкового полиспаста в одноступенчатом кулачковом полиспасте к максимальному R2 верхней пары поджат максимальный R2 нижней пары.In the
Одноступенчатый кулачковый полиспаст состоит из двух одинаковых пар, а каждая пара состоит из однолепесткового поднимающего кулачка 56 и эллиптической шестерни 58, которые расположены по две пары в один ряд.A single-stage cam pulley consists of two identical pairs, and each pair consists of a single-
У четырехлепееткового вращающего кулачка 57 угловой рабочий ход равен 45°, а у однолепесткового поднимающего кулачка 56 равен 180°, но за счет увеличения числа оборотов у однолепесткового поднимающего кулачка 56 в четыре раза, время их угловых рабочих ходов одинаковое в работе. При этом в четырехлепестковом вращающем кулачке 57 рабочая длина уменьшена в четыре раза, а рабочая длина в однолепестковом поднимающем кулачке 56 осталась та же, максимальная.For a four-
В блоке четырехлепестковый вращающий кулачок 57 соединен с однолепестковым поднимающим кулачком 56 одноступенчатого кулачкового полиспаста через две шестерни, одна из которых в четыре раза меньше другой. Четырехлепестковый вращающий кулачок 57 и большая шестерня, но не больше меньшего R4 закреплена на оси 60 блока, которая вращается в первой качающейся соединительной планке 61, а последняя вторым концом подвижно закреплена в вертикальной стойке 62, которая жестко закреплена к платформе.In the block, a four-
На второй оси 63 закреплена меньшая шестерня 64 и нижняя пара одноступенчатого кулачкового полиспаста. Ось 63 вращается во второй качающейся соединительной планке 65, которая вторым концом подвижно закреплена в вертикальной стойке 62. Первая 61 и вторая 65 качающиеся соединительные планки перемещаются на одинаковую величину Δh, и для обеспечения работы зубчатого зацепления эти соединительные планки подвижно соединены между собой пластиной 66.On the
Вторая верхняя пара одноступенчатого кулачкового полиспаста закреплена на общей оси 54, которая вращается в тяге 55 и имеет постоянное местоположение.The second upper pair of single-stage cam pulley is fixed on a
Четырехлепестковый вращающий кулачок 57 с большой шестерней 59 и меньшая шестерня 64 с нижней парой одноступенчатого кулачкового полиспаста через соединительные планки 61 и 65, а верхняя пара одноступенчатого кулачкового полиспаста через тягу 55 соединены подвижно с вертикальной стойкой 62. Соединительные планки 61 и 65 соединены с вертикальной стойкой 62 на половине величины опускания Δh осей 60 и 63. Вертикальная стойка 62 неподвижно соединена с платформой.A four-
Работает стационарное колесо-двигатель консольного крепления следующим образом.The stationary wheel-motor of the console mount works as follows.
На тягу 55 действует платформа с нагрузкой фиг.12. Эта же нагрузка через тягу 55 и общую ось 54 действует на рабочий блок 52. Далее через одноступенчатый кулачковый полиспаст и соединительные планки 61 и 65 с пластиной 66 нагрузка передается четырехлепестковому вращающему кулачку 57, который максимальным R3 - началом занижающей рабочей поверхности действует на колесо с валом 51.
Четырехлепестковый вращающий кулачок 57 рабочего блока 52 поворачивается и опускается, при этом поворачивая и колесо 51 и ось 60 с большой шестерней 59. Последняя поворачивает меньшую шестерню 64 и вторую ось 63, на которой также закреплена нижняя пара одноступенчатого кулачкового полиспаста - это однолепестковый поднимающий кулачок 56 и эллиптическая шестерня 58, из которых состоит механизм синхронизации кулачкового полиспаста. Нижняя эллиптическая шестерня поворачивает верхнюю эллиптическую шестерню, которая закреплена на общей оси 54 блоков вместе с однолепестковым поднимающим кулачком 56.The four-
При воздействии четырехлепесткового вращающего кулачка 57 большим R3 нa колесо 51 однолепестковые поднимающие кулачки 56 кулачкового полиспаста контактируют между собой меньшими R1. Такой контакт позволяет по мере вращения четырехлепесткового вращающего кулачка 57 компенсировать его опускание за счет угла подъема у однолепестковых поднимающих кулачков 56 и обеспечивает общей оси 54, на которой вращается верхняя пара кулачкового полиспаста и тяга 55, в которой она вращается, постоянное местоположение. Вместе с тягой 55 постоянное местоположение обеспечено и платформе, которая с ней соединена.When the four-
При одностороннем расположении механизма вращения колеса блоки расположены рядом, и передача синхронного вращения от рабочего блока к холостому происходит через общую ось 54, на которой закреплены со смещением верхние пары одноступенчатых кулачковых полиспастов.With a one-sided arrangement of the wheel rotation mechanism, the blocks are located side by side, and the synchronous rotation is transmitted from the working unit to the idle via the
В холостом блоке 53 эллиптические шестерни 58 механизма синхронизации одноступенчатого кулачкового полиспаста и шестерни 64 и 59 механизма увеличения числа оборотов поворачивают четырехлепестковый вращающий кулачок, который не контактирует с колесом 51.In the
Механизм синхронизации кулачкового полиспаста позволяет двум однолепестковым поднимающим кулачкам 56 осуществить синхронную компенсацию опускания или подъема четырехлепесткового вращающего кулачка 57, а двум эллиптическим шестерням 58 обеспечить синхронный поворот двух однолепестковых поднимающих кулачков 56.The cam pulley synchronization mechanism allows two single-
В результате рабочего хода четырехлепестковый вращающий кулачок 57 повернется на 45° и опустится на Δh и будет контактировать с колесом 51 минимальным R4. Однолепестковые поднимающие кулачки также повернутся, но только на 180° за рабочий ход, и будут контактировать между собой максимальными R2, компенсируя опускание четырехлепесткового вращающего кулачка 57 Δh и обеспечивая тем самым общей оси 54, а вместе с ней через тягу 55 и платформе постоянное местоположение.As a result of the stroke, the four-
Рабочий четырехлепестковый вращающий кулачок 57 через механизмы синхронизации кулачковых полиспастов и механизмы увеличения числа оборотов в холостом блоке 53 также повернет на 45° четырехлепестковый вращающий кулачок 57 и подымет его на Δh, и он будет контактировать с колесом 51 максимальным R3, который является исходной позицией рабочего хода. Однолепестковые поднимающие кулачки 56 кулачкового полиспаста в холостом блоке 53 также повернутся, но только на 180° и будут контактировать между собой минимальными R1, обеспечивая то же постоянное местоположение для общей оси 54 и платформы.The working four-
В конце рабочего хода в блоке 52 нагрузка через общую ось 54 перераспределится на холостой блок 53, который будет рабочим и обеспечит дальнейший поворот колеса 51, т.е. блоки поменяются функциями. Поочередная работа блоков, из которых состоит механизм вращения колеса 51, и обеспечивает вращение колеса-двигателя под действием нагрузки.At the end of the stroke in
Уменьшенная рабочая длина четырехлепесткового вращающего кулачка 57 позволила применить маленькое значение к.с.⌀. равное двум, что увеличило его размер почти до максимального, а по сравнению с однолепестковым вращающим кулачком 8 более чем в три раза.The reduced working length of the four-
При уменьшенной рабочей длине четырехлепесткового вращающего кулачка 57 однолепестковый поднимающий кулачок 56, при прочих равных условиях, имеет небольшие размеры, и по сравнению с однолепестковым поднимающим кулачком 8 он уменьшился почти в три раза. Такой небольшой размер однолепесткового поднимающего кулачка 56 позволяет уменьшить угол подъема для уменьшения усилия вращения.With a reduced working length of the four-
Применение четырехлепесткового вращающего кулачка 57 с одноступенчатым кулачковым полиспастом из однолепестковых поднимающих кулачков 56 и с механизмом четырехкратного увеличения числа оборотов позволило получить максимальный момент и компактную конструкцию.The use of a four-
Аналогично работает колесо-двигатель с односторонним, смещенным механизмом вращения колеса осевого крепления типа железнодорожной колесной пары, с четырехлепестковым вращающим кулачком, с четырехкратным механизмом увеличения числа оборотов, с одноступенчатым кулачковым полиспастом и тягой (фиг.13).The wheel-engine works similarly with a one-sided, displaced mechanism of rotation of the axial wheel of the type of a railway wheel pair, with a four-leaf rotating cam, with a four-fold mechanism for increasing the number of revolutions, with a single-stage cam pulley and traction (Fig. 13).
Claims (4)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2002102278/11A RU2232100C2 (en) | 2002-01-30 | 2002-01-30 | Hub motor (versions) |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2002102278/11A RU2232100C2 (en) | 2002-01-30 | 2002-01-30 | Hub motor (versions) |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2002102278A RU2002102278A (en) | 2003-10-20 |
RU2232100C2 true RU2232100C2 (en) | 2004-07-10 |
Family
ID=33412260
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2002102278/11A RU2232100C2 (en) | 2002-01-30 | 2002-01-30 | Hub motor (versions) |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2232100C2 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2539224C2 (en) * | 2009-04-16 | 2015-01-20 | Даррен ПАУЭЛЛ | Coaxial internal combustion engine without crankshaft |
-
2002
- 2002-01-30 RU RU2002102278/11A patent/RU2232100C2/en not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2539224C2 (en) * | 2009-04-16 | 2015-01-20 | Даррен ПАУЭЛЛ | Coaxial internal combustion engine without crankshaft |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN205370522U (en) | Half gear drives rack reciprocating motion's beam -pumping unit | |
CN109095410A (en) | A kind of forklift lifting device with insurance institution | |
RU2232100C2 (en) | Hub motor (versions) | |
CN114352098B (en) | Sideslip broach for tower storehouse | |
CN210034325U (en) | High-precision planetary small-tooth-difference double-differential speed reducing mechanism | |
CN106593042B (en) | Single-column multi-parking-space vertical lifting horizontal rotation three-dimensional parking device | |
CN101962163A (en) | Lifting equipment | |
CN102518413A (en) | Two-stage planetary reduction pumping unit with built-in winding drum | |
CN201257075Y (en) | Anti-slip speed changer | |
CN204961726U (en) | Two -way automatic speed changing motor transmission | |
CN205257846U (en) | Novel frequency conversion of swing arm tower machine is risen to rise device | |
CN218197897U (en) | Chassis with driving device | |
CN214495336U (en) | Novel household elevator | |
CN201412479Y (en) | Precession reducer | |
CN212386326U (en) | Forced guide mechanism for medium-low speed magnetic suspension vehicle | |
CN107974948A (en) | A kind of new flow type bridge erecting machine | |
CN201254971Y (en) | Motor inverting bidirectional drum belt pumping unit | |
CN109854211B (en) | Double-sector gear beam stroke-increasing oil pumping unit | |
CN210559044U (en) | Precise and efficient electric winding drum | |
CN106917606B (en) | Spring energy-storage off-load and flexible wheel base stroke-increasing pumping unit | |
CN201351481Y (en) | Gear direct drive walking-beam type oil extractor | |
CN101382181A (en) | Novel enclosure type rotary decelerator | |
RU2160852C1 (en) | Well sucker-rod drive | |
CN218371485U (en) | Novel lifting mechanism | |
CN216548583U (en) | Stacker crane four-axis installation mechanism |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20060131 |