RU2438057C1 - Variator - Google Patents

Variator Download PDF

Info

Publication number
RU2438057C1
RU2438057C1 RU2010130623/11A RU2010130623A RU2438057C1 RU 2438057 C1 RU2438057 C1 RU 2438057C1 RU 2010130623/11 A RU2010130623/11 A RU 2010130623/11A RU 2010130623 A RU2010130623 A RU 2010130623A RU 2438057 C1 RU2438057 C1 RU 2438057C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
variator
shaft
pulsator
cardan
rotation
Prior art date
Application number
RU2010130623/11A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Юрий Феликсович Черняков (UA)
Юрий Феликсович Черняков
Original Assignee
Юрий Феликсович Черняков
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Юрий Феликсович Черняков filed Critical Юрий Феликсович Черняков
Priority to RU2010130623/11A priority Critical patent/RU2438057C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2438057C1 publication Critical patent/RU2438057C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Harvesting Machines For Root Crops (AREA)

Abstract

FIELD: machine building.
SUBSTANCE: variator consists of driving and driven shafts, of mechanism of conversion of driving shaft rotation into vibrations of pulsator and of device for control of amplitude. A free-running coupling is installed between the pulsator and the driven shaft of the variator. The mechanism of conversion of rotation of the variator driving shaft into vibrations of the pulsator is made in form of a cardan shaft of asynchronous cardan gear changing value of sharp bend of its pivots with a device controlling amplitude of the pulsator. An inlet pivot of the cardan shaft is connected with the driving shaft of the variator. An outlet pivot of the cardan shaft corresponds to the pulsator and is coupled with the driven shaft of the variator through the free running coupling.
EFFECT: simplification of design of variator.
4 dwg

Description

Изобретение относится к устройствам привода машин, в частности сельскохозяйственных машин.The invention relates to devices for driving machines, in particular agricultural machines.

Известны устройства вариаторов и их недостатки, например, по [1], [2] и др.Known devices of variators and their disadvantages, for example, according to [1], [2] and others.

Известен вариатор, содержащий ведущий и ведомый валы, механизм преобразования вращения ведущего вала в колебания пульсатора, устройство регулирования размаха этих колебаний и муфту свободного хода, установленную между пульсатором и ведомым валом вариатора, например, по [1] с.34, рис.29 - прототип.A known variator containing the driving and driven shafts, a mechanism for converting the rotation of the driving shaft into oscillations of the pulsator, a device for controlling the amplitude of these vibrations and a freewheel installed between the pulsator and the driven shaft of the variator, for example, according to [1] p. 34, Fig. 29 - prototype.

Недостаток его в повышенной сложности механизма преобразования движения ведущего вала в колебания пульсатора и в повышенной сложности устройства регулирования размаха колебаний пульсатора.Its disadvantage is the increased complexity of the mechanism for converting the movement of the drive shaft into pulsator oscillations and the increased complexity of the device for controlling the range of pulsator oscillations.

Технический результат - упрощение конструкции вариатора.The technical result is a simplification of the design of the variator.

Сущность изобретения в том, что вариатор, содержащий ведущий и ведомый валы, механизм преобразования вращения ведущего вала в колебания пульсатора, устройство регулирования размаха этих колебаний и муфту свободного хода, установленную между пульсатором и ведомым валом вариатора, причем по изобретению механизм преобразования вращения ведущего вала вариатора в колебания пульсатора выполнен в виде карданного вала асинхронной карданной передачи, установленной с возможностью изменять величину угла излома ее шарниров устройством регулирования размаха колебаний пульсатора, причем входной шарнир карданного вала связан с ведущим валом вариатора, а выходной шарнир карданного вала является пульсатором и связан с ведомым валом вариатора через муфту свободного хода.The essence of the invention is that a variator containing drive and driven shafts, a mechanism for converting the rotation of the drive shaft to oscillations of the pulsator, a device for controlling the magnitude of these vibrations and a freewheel installed between the pulsator and the driven shaft of the variator, according to the invention, a mechanism for converting rotation of the drive shaft of the variator in the oscillations of the pulsator is made in the form of a cardan shaft of an asynchronous cardan gear installed with the ability to change the value of the angle of fracture of its hinges the oscillation range of the pulsator, and the input hinge of the driveshaft is connected to the drive shaft of the variator, and the output hinge of the driveshaft is a pulsator and connected to the driven shaft of the variator through a freewheel.

Благодаря этому вариатор более прост по конструкции, чем известные.Due to this, the variator is simpler in design than the known ones.

Устроен вариатор, например, следующим образом.Arranged variator, for example, as follows.

На фиг.1 изображена принципиальная схема вариатора для бесступенчатого изменения частоты вращения ведомого вала в диапазоне от минимально необходимой до достаточно максимальной.Figure 1 shows a schematic diagram of a variator for stepless changes in the frequency of rotation of the driven shaft in the range from the minimum necessary to the maximum enough.

На фиг.2 изображен разрез по А-А на фиг.1.Figure 2 shows a section along aa in figure 1.

На фиг.3 изображены графики отношения максимальной угловой скорости выходного звена асинхронного карданного к угловой скорости его входного вала в зависимости от величины угла излома его шарниров: сплошной линией - при четырех шарнирах, пунктирной линией - при двух шарнирах.Figure 3 shows graphs of the ratio of the maximum angular velocity of the output link of the asynchronous universal joint to the angular velocity of its input shaft, depending on the magnitude of the angle of fracture of its hinges: a solid line for four hinges, a dashed line for two hinges.

На фиг.4 изображены графики отношения мгновенных угловых скоростей выходного вала асинхронного карданного вала к угловой скорости его входного вала в зависимости от величины угла поворота входного вала вокруг своей оси от исходной позиции, в которой ведущая вилка входного шарнира асинхронного карданного вала расположена в плоскости угла излома ее шарнира: сплошной линией - при четырех шарнирах, штрих-пунктирной линией - при двух шарнирах, пунктирной линией входного вала асинхронного карданного вала.Figure 4 shows graphs of the ratio of the instantaneous angular velocities of the output shaft of the asynchronous driveshaft to the angular velocity of its input shaft, depending on the angle of rotation of the input shaft around its axis from the starting position, in which the driving fork of the input hinge of the asynchronous driveshaft is located in the plane of the angle of fracture its hinge: a solid line - with four hinges, a dash-dotted line - with two hinges, a dashed line of the input shaft of the asynchronous driveshaft.

Условные обозначения на фиг.1, 2, 3, 4:Symbols in figures 1, 2, 3, 4:

1 - рама машины (далее рама),1 - frame of the machine (hereinafter frame),

2 - ведущий вал вариатора, на подшипниках в корпусе, прикрепленном к раме 1, (далее вал),2 - the drive shaft of the variator, on bearings in the housing attached to the frame 1, (hereinafter the shaft),

3 - ведомый вал вариатора, на подшипниках в корпусе, прикрепленном к раме 1, (далее вал),3 - the driven shaft of the variator, on bearings in a housing attached to the frame 1, (hereinafter the shaft),

4 - маховик,4 - flywheel

5 - подвижный корпус с двумя стержнями, вставленными в направляющие трубы на раме 1, (далее корпус),5 - movable housing with two rods inserted in the guide tubes on the frame 1, (hereinafter referred to as the housing),

6 - телескопический шлицевой вал, установленный на подшипниках в корпусе 5, (далее вал),6 - telescopic splined shaft mounted on bearings in the housing 5, (hereinafter the shaft),

7 - асинхронный карданный вал, у которого плоскости соосных вилок соседних шарниров взаимно перпендикулярны, а шарниры выполнены предпочтительно по RU 2387890 C1 [3], (далее кардан),7 - asynchronous driveshaft, in which the planes of the coaxial forks of the adjacent hinges are mutually perpendicular, and the hinges are preferably made in accordance with RU 2387890 C1 [3], (hereinafter the cardan),

8 - крайняя вилка (крайнее звено) выходного шарнира кардана 7, установленная на валу 3, (далее пульсатор),8 - extreme fork (extreme link) of the output hinge cardan 7 mounted on the shaft 3, (hereinafter pulsator),

9 - механизм, содержащий вал 2, маховик 4, корпус 5, вал 6, карданы 7 с пульсатором 8, преобразующий вращение ведущего вала вариатора в односторонние колебания его пульсатора (далее механизм),9 - a mechanism comprising a shaft 2, a flywheel 4, a housing 5, a shaft 6, cardan 7 with a pulsator 8, converting the rotation of the drive shaft of the variator into one-way vibrations of its pulsator (hereinafter the mechanism),

10 - муфта свободного хода, чья звездочка жестко соединена с пульсаром 8, а обойма выполнена в виде маховика 4, (далее МСХ);10 - freewheel, whose sprocket is rigidly connected to the pulsar 8, and the clip is made in the form of a flywheel 4, (hereinafter referred to as the MOX);

11 - гидроцилиндр, корпус которого соединен с рамой 1, а шток с корпусом 5, (далее цилиндр),11 - a hydraulic cylinder, the casing of which is connected to the frame 1, and the rod with the casing 5, (hereinafter the cylinder),

φ - угол поворота вала 2 кардана 7, вокруг своей оси от исходной позиции, за которую принята позиция в плоскости чертежа крайней вилки входного шарнира кардана 7, (далее угол φ),φ is the angle of rotation of the shaft 2 of the cardan 7, around its axis from the starting position, which is taken as the position in the drawing plane of the extreme fork of the input hinge of the cardan 7, (hereinafter the angle φ),

γ - угол излома шарнира кардана 7, (далее угол γ),γ is the angle of fracture of the cardan joint 7, (hereinafter the angle γ),

ω1- угловая скорость вала 2 вариатора (далее скорость ω1),ω 1 - the angular velocity of the shaft 2 of the variator (hereinafter speed ω 1 ),

ω2- мгновенная угловая скорость вала 6, (далее скорость ω2),ω 2 - instantaneous angular velocity of the shaft 6, (hereinafter speed ω 2 ),

ω3 - мгновенная угловая скорость пульсатора 8, (далее скорость ω3),ω 3 - instantaneous angular velocity of the pulsator 8, (hereinafter speed ω 3 ),

где: мгновенную угловую скорость крайней вилки выходного шарнира кардана 7 определяют по формуле:where: the instantaneous angular velocity of the extreme fork of the output joint of the universal joint 7 is determined by the formula:

a) для одного кардана:a) for one cardan:

Figure 00000001
Figure 00000001
б) для двух кардановb) for two cardans
Figure 00000002
Figure 00000002
угол γ для отношений максимальной мгновенной угловой скорости ω2, ω3, к скорости ω1 определяют по формуле:the angle γ for the ratio of the maximum instantaneous angular velocity ω 2 , ω 3 to speed ω 1 is determined by the formula: а) для одного кардана:a) for one cardan:
Figure 00000003
Figure 00000003
б) для двух карданов:b) for two cardans:
Figure 00000004
Figure 00000004

На раме 1 в кинематической цепи привода, например, погрузочного транспортера (например, в прицепной машине типа БМ-6 для уборки ботвы сахарной свеклы [4], с.120…126, рис.63, позиция 22) установлены валы 2 и 3 вариатора с маховиком 4, а в корпусе 5 установлен вал 6. Эти валы соединены карданами 7 с крайней вилкой выходного шарнира - пульсатором 8. При этом соосные вилки шарниров карданов расположены во взаимно перпендикулярных плоскостях. Элементы названных позиций образуют механизм 9 преобразования равномерного вращения вала 2 вариатора в колебания его пульсатора 8 и звездочки МСХ 10, установленной в кинематической цепи вариатора между пульсатором 8 и валом 3 с маховиком 4. Между рамой 1 и корпусом 5 установлен цилиндр 11, соединенный с ними шарнирно, причем его полости сообщены маслопроводами с каналами управления штатного гидрораспределителя трактора, к которому присоединена машина типа БМ-6.Shafts 2 and 3 of the variator are installed on frame 1 in the kinematic chain of the drive, for example, a loading conveyor (for example, in a BM-6 type trailed machine for harvesting sugar beet tops [4], p.120 ... 126, Fig. 63, position 22) with a flywheel 4, and a shaft 6 is installed in the housing 5. These shafts are connected by cardan 7 to the extreme plug of the output hinge - the pulsator 8. In this case, the coaxial forks of the cardan hinges are located in mutually perpendicular planes. Elements of these positions form a mechanism 9 for converting uniform rotation of the variator shaft 2 to the oscillations of its pulsator 8 and the MCX 10 sprocket installed in the kinematic chain of the variator between the pulsator 8 and shaft 3 with the flywheel 4. A cylinder 11 is connected between the frame 1 and the housing 5 and connected to them pivotally, and its cavities are connected by oil pipelines with control channels of a standard tractor hydraulic distributor to which a BM-6 machine is attached.

Работа. Пусть трансмиссия уборочной машины спроектирована так, что в позиции соосности валов 2, 3, 6, карданов 7, пульсатора 8 (т.е.γ=0) при рабочей скорости движения ботвоуборочного машинно-тракторного агрегата скорость цепного полотна погрузочного транспортера минимально необходимая для минимальной урожайности ботвы (50…100 ц/га). При урожайности ботвы сахарной свеклы, например, в 5 раз больше цилиндром 11 перемещают корпус 5. Этим увеличивают угол γ. Следовательно, увеличивают неравномерность вращения пульсатора 8 и соединенной с ним звездочки МСХ 10 до увеличения мгновенного максимума их скорости ω3max также в 5 раз. Посредством МСХ трансформируют эту мгновенную скорость в такую же по величине, но равномерную скорость вала 3, которым также в 5 раз быстрее вращают ведущие звездочки транспортера. Этим в 5 раз увеличивают скорость цепной ленты транспортера и его производительность. Поэтому при уборке малоурожайной ботвы не изнашивают излишне цепную ленту транспортера, не перерасходуют топливо двигателем трактора. Скорость транспортера увеличивают до максимально достаточной только на высокоурожайной ботве. Этим при уборке менее урожайной ботвы уменьшают износ цепной ленты, и без того недолговечной, экономят топливо.Work. Let the harvester’s transmission be designed so that in the alignment position of the shafts 2, 3, 6, cardans 7, pulsator 8 (i.e., γ = 0) at the working speed of the top of the harvesting machine and tractor unit, the speed of the loading web conveyor belt is the minimum necessary for the minimum yield of tops (50 ... 100 kg / ha). When the yield of sugar beet tops, for example, is 5 times more than the cylinder 11 move the housing 5. This increases the angle γ. Consequently, the non-uniformity of rotation of the pulsator 8 and the MCX 10 sprocket connected to it is increased to increase the instantaneous maximum of their speed ω 3max also by 5 times. By means of the Ministry of Agriculture, this instantaneous speed is transformed into the same in size but uniform speed of the shaft 3, which also rotates the drive sprockets 5 times faster. This increases the speed of the conveyor chain belt and its productivity by 5 times. Therefore, when harvesting low-yielding tops, they do not wear out the conveyor belt unnecessarily, they do not overspend fuel with the tractor engine. The conveyor speed is increased to the maximum sufficient only on a high-yielding tops. Thus, when harvesting less productive leaves, they reduce the wear of the chain belt, and already short-lived, they save fuel.

Итак, описанный выше вариатор удобно встроить в трансмиссию сельхозмашины, проще известных по устройству и регулировке, им устанавливают рациональную частоту ротации рабочих органов в зависимости от характеристики культуры, рабочей скорости и других факторов, чем уменьшают расход топлива, износ рабочих органов.So, it is convenient to integrate the variator described above into the transmission of agricultural machines that are simpler to know by design and adjustment, they establish a rational frequency of rotation of the working bodies depending on the characteristics of the crop, working speed and other factors that reduce fuel consumption and wear of the working bodies.

Источники информации:Information sources:

1. Мальцев В.Ф. Механические импульсные передачи. М., «Машиностроение», 1978, 367 с.1. Maltsev V.F. Mechanical impulse transmissions. M., "Engineering", 1978, 367 S.

2. Артоболевский И.И. и Тишин М.М. Инерционно-импульсный привод винтового конвейера. - «Вестник машиностроения», 1944, №9-10, с.10…18.2. Artobolevsky I.I. and Tishin M.M. Inertial-pulse drive of a screw conveyor. - "Bulletin of mechanical engineering", 1944, No. 9-10, p.10 ... 18.

3. RU 2387890 С1, Опубликовано: 27.04.2010. Бюл. №12. Описание изобретения к патенту, 6 с.3. RU 2387890 C1, Published: 04/27/2010. Bull. No. 12. Description of the invention to the patent, 6 C.

4. Машины для свекловодства. Под ред. А.Г. Цымбала и Ю.И. Ковтуна. М., «Машиностроение», 1976, 368 с.4. Machines for beet farming. Ed. A.G. Tsymbala and Yu.I. Kovtun. M., "Engineering", 1976, 368 S.

Claims (1)

Вариатор, содержащий ведущий и ведомый валы, механизм преобразования вращения ведущего вала в колебания пульсатора, устройство регулирования размаха этих колебаний и муфту свободного хода, установленную между пульсатором и ведомым валом вариатора, отличающийся тем, что механизм преобразования вращения ведущего вала вариатора в колебания пульсатора выполнен в виде карданного вала асинхронной карданной передачи, установленной с возможностью изменять величину угла излома ее шарниров устройством регулирования размаха колебаний пульсатора, причем входной шарнир карданного вала связан с ведущим валом вариатора, а выходной шарнир карданного вала является пульсатором и связан с ведомым валом вариатора через муфту свободного хода. A variator comprising a driving and driven shafts, a mechanism for converting the rotation of the drive shaft to oscillations of the pulsator, a device for controlling the amplitude of these vibrations and a freewheel installed between the pulsator and the driven shaft of the variator, characterized in that the mechanism for converting the rotation of the drive shaft of the variator to the oscillations of the pulsator is made in the form of a cardan shaft of an asynchronous cardan drive installed with the ability to change the value of the angle of fracture of its hinges by a device for controlling the amplitude of the pulse fluctuations torus, and the input hinge of the driveshaft is connected to the drive shaft of the variator, and the output hinge of the driveshaft is a pulsator and connected to the driven shaft of the variator through a freewheel.
RU2010130623/11A 2010-07-21 2010-07-21 Variator RU2438057C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010130623/11A RU2438057C1 (en) 2010-07-21 2010-07-21 Variator

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010130623/11A RU2438057C1 (en) 2010-07-21 2010-07-21 Variator

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2438057C1 true RU2438057C1 (en) 2011-12-27

Family

ID=45782909

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2010130623/11A RU2438057C1 (en) 2010-07-21 2010-07-21 Variator

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2438057C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2629765C2 (en) * 2016-07-10 2017-09-01 Владимир Витальевич Килин Impulsed changed rotation transmission

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2629765C2 (en) * 2016-07-10 2017-09-01 Владимир Витальевич Килин Impulsed changed rotation transmission
WO2018013007A1 (en) * 2016-07-10 2018-01-18 Владимир Витальевич КИЛИН Pulsed variable rotation transmission (pvrt)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2373684C2 (en) Front working unit of harvesting farming machine
US7896768B2 (en) Drive assembly for an operating unit of an agricultural implement or an agricultural machine
GB1407338A (en) Maize harvesting header
RU2507735C1 (en) Device of rotor drive of grain combine harvester
RU2013132400A (en) HINGED UNIT FOR CLEANING CORN (OPTIONS)
RU2438057C1 (en) Variator
ES427787A1 (en) Variable speed belt drive for an agricultural machine
RU127575U1 (en) MOUNTED ROTARY MOUNTED
US3295384A (en) Variable speed belt drive for a vehicle
US4011710A (en) Baler with double-acting plunger
CN101548609A (en) Conveying-horizontally/inclined semi-feed combine harvester
CN106105547B (en) Combine harvester
JP6930699B2 (en) Rice transplanter
RU220095U1 (en) HEADER CUTTER DRIVE MECHANISM
CN204669941U (en) Binder multi-route power transmission phase control device
CN208764302U (en) Output power device before a kind of mini-tiller
CN208370242U (en) A kind of double sickle cutterbar and driving device
RU2588444C2 (en) Drive device for assembly of self-propelled harvester, comprising suspended cutting tool and/or inclined feeder
GB2187417A (en) Agricultural pick-up baler
RU216685U1 (en) AGRICULTURAL HARVESTER WITH ADAPTIVE TRANSMISSION
CN204811057U (en) Row spacing adjustable four lines maize picker drive mechanism
RU2018113669A (en) Oscillator for wheel stepper
RU142189U1 (en) VEHICLE MECHANICAL VEHICLE TRANSMISSION
JP2015039301A (en) Rice transplanter
SU1674708A1 (en) Blade cultivator