SU1661519A1

SU1661519A1 - Kochetkovъs inertia coupling

Info

Publication number: SU1661519A1
Application number: SU874326280A
Authority: SU
Inventors: Борис Федорович Кочетков
Original assignee: Государственный научно-исследовательский и производственный центр "Природа"
Priority date: 1987-11-05
Filing date: 1987-11-05
Publication date: 1991-07-07

Abstract

Изобретение относитс к машиностроению и станкостроению, в частности к инерционным муфтам. Цель изобретени - повышение долговечности и снижение энергоемкости. К ведущему валу 1 крепитс водило 3 в виде рычага с двум плечами одинаковой длины, с концами которых при помощи шатунов 4 соедин ютс инерционные грузы 5. Ведомый вал 2 имеет кривошип 6, с которым при помощи шатунов 7 также соедин ютс инерционные грузы 5. При вращении ведущего вала 1 и неподвижном ведомом вале 2 водило 3 вращаетс вокруг оси, вовлека во вращение шатуны 4 вместе с соединенными с ними инерционными грузами 5, которые одновременно вращаютс вокруг оси и перемещаютс относительно нее в радиальном направлении. Если величина передаваемого вращающего момента превысит нагрузку, а действующа на один из грузов 5 центробежна сила создает достаточный момент, ведущее и ведомые звень будут вращатьс с одинаковой скоростью. 4 ил.This invention relates to mechanical engineering and machine-tool construction, in particular, to inertial couplings. The purpose of the invention is to increase durability and reduce energy intensity. The carrier 3 is attached to the carrier 3 in the form of a lever with two arms of the same length, with the ends with the help of connecting rods 4 connecting inertial loads 5. The driven shaft 2 has a crank 6, with which using connecting rods 7 also connect inertial loads 5. When the rotation of the drive shaft 1 and the stationary driven shaft 2 the carrier 3 rotates around an axis, engaging the rods 4 in rotation together with inertia weights 5 connected to them, which simultaneously rotate around the axis and move relative to it in the radial direction. If the magnitude of the transmitted torque exceeds the load, and the centrifugal force acting on one of the weights 5 generates sufficient torque, the driving and driven members will rotate at the same speed. 4 il.

Description

1one

(21)4326280/27 (22)05.11.87 (46)07.07.91. Бюл. №25(21) 4326280/27 (22) 11/05/87 (46) 07/07/1. Bul No. 25

(71)Государственный научно-исследовательский и производственный центр Природа(71) State Research and Production Center Nature

(72)Б.Ф.Ю четкой (53)621.825.5(088.8)(72) B.F.Y. clear (53) 621.825.5 (088.8)

(56)Авторское свидетельство СССР № 1555564, кл. F 16 D 43/20, 1987.(56) USSR Copyright Certificate No. 1555564, cl. F 16 D 43/20, 1987.

(54) ИНЕРЦИОННАЯ МУФТА Б.КОЧЕТКОВА(54) INERTIAL COUPLIN B. KOCHETKOVA

(57)Изобретение относитс к машиностроению и станкостроению, в частности к инерционным муфтам. Цель изобретени - повышение долговечности и снижение энергии. К ведущему валу 1 крепитс водило 3 в виде рычага с двум плечами одинаковой(57) The invention relates to mechanical engineering and machine-tool construction, in particular, to inertial couplings. The purpose of the invention is to increase durability and reduce energy. The carrier 3 is attached to the drive shaft 1 in the form of a lever with two arms of the same

длины, с концами которых с помощью шатунов 4 соедин ютс инерционные грузы 5. Ведомый вал 2 имеет кривошип 6, с которым с помощью шатунов 7 также соедин ютс инерционные грузы 5. При вращении ведущего вала 1 и неподвижном ведомом вале 2 водило 3 вращаетс вокруг оси, вовлека во вращение шатуны 4 вместе с соединенными с ними инерционными грузами 5, которые одновременно вращаютс вокруг оси и перемещаютс относительно нее в радиальном направлении. Если величина передаваемого вращающего момента превысит нагрузку, а действующа на один из грузов 5 центробежна сила создает достаточный момент, ведущее и ведомое звень будут вращатьс с одинаковой скоростью. 4 ил.lengths with inertia weights 5 connected to the ends with rods 4. The driven shaft 2 has a crank 6, to which inertia weights 5 also are connected with rods 7 when the drive shaft 1 rotates and the stationary driven shaft 2 rotates around the axis The rods 4 are involved in rotation together with inertia weights 5 connected to them, which simultaneously rotate around an axis and move relative to it in the radial direction. If the magnitude of the transmitted torque exceeds the load, and the centrifugal force acting on one of the weights 5 creates sufficient torque, the driving and driven members will rotate at the same speed. 4 il.

6. 7О6. 7О

/ /

irftrirftr

UJОUjo

гч hch

о оoh oh

юАyu

СПSP

«д“D

оabout

Изобретение относитс к машиностроению и станкостроению, в частности к инерционным муфтам.This invention relates to mechanical engineering and machine-tool construction, in particular, to inertial couplings.

Цель изобретени - повышение долговечности и снижение потерь энергии.The purpose of the invention is to increase durability and reduce energy loss.

На фиг,1 изображена инерционна муфта , общий вид; на фиг.2 - то же, вид сбоку; на фиг.З и 4 - то же, положени инерционных грузов при работе муфты.Fig. 1 shows an inertia clutch, general view; figure 2 is the same, side view; Figs 3 and 4 are the same, the positions of the inertial loads during operation of the coupling.

Инерционна муфта имеет две полу- муфты в виде ведущего 1 и ведомого 2 валов, расположенных на одной осевой линии 0-0. К ведущему валу 1 крепитс водило 3 в виде рычага с двум плечами одинаковой длины, с концами которых с помощью ведущих (дополнительных) шату- нов 4 соедин ютс инерционные грузы 5, Ведомый вал 2 имеет кривошип 6, с кото- рым с помощью ведомых (основных) шатунов 7 также соедин ютс инерционные грузы 5, Шатуны 7 соедин ютс с водилом 3, кривошипом 6 и грузами 5 с возможностью кругового поворота во врем вращени ведущего вала 1 относительно ведомого 2. Это достигаетс тем, что суммарна длина плеча водила 3 и ведущего шатуна 4 больше суммарной длины плеча кривошипа 6 и соединенного с ним ведомого шатуна 7, т.е. максимально удаленного от оси вращени груза кривошип и ведомый шатун располагаютс на одной пр мой линии, а плечо водила и ведущий шатун составл ют тупой угол. Роль инерционных грузов могут также выполн ть совмещенные головки ведущих 4 и ведомых 7 шатунов, дл чего их делают массивными. Муфта работает следующим образом. При вращении ведущего вала 1 и неподвижном ведомом вале 2 в св зи с приложенной к нему нагрузкой водило 3 вращаетс вокруг осевой линии 0-0, вовлека во вращение ведущие шатуны 4 вместе с соединенными с ними инерционными грузами 5. Грузы при этом совершают дво кое движение относительно системы отсчета, совмещенной с осевой линией 0-0, вращаютс вокруг этой осевой линии на кривошипе 6 ведомого вала и перемещаютс относительно нее в радиальном направлении, проход последовательно положени А,Б,В,Г,Д,Е и т.д. На фиг.2 показано положение грузов в положени х А и Г, на фиг.З и 4 - в положени х Б,В,Д,Е. Наибольшее рассто ние R2 от оси вращени 0-0 груз имеет в положении А и наименьшее RI - в положении Д. Передача вращающего момента на ведомый вал происходит путем изменени момента количества движени инерционного груза при вращении его вокруг оси 0-0.The inertia clutch has two half couplings in the form of drive 1 and driven 2 shafts, located on the same center line 0-0. To the drive shaft 1, the carrier 3 is attached in the form of a lever with two arms of the same length, with the ends with the help of the leading (additional) connecting rods 4 connecting inertial weights 5, the Driving shaft 2 has a crank 6, with which The main rods 7 also connect inertial weights 5, the rods 7 connect with carrier 3, crank 6 and cargo 5 with the possibility of circular rotation during rotation of the drive shaft 1 relative to the driven 2. This is achieved by the fact that the total length of the carrier arm 3 and leading connecting rod 4 is longer than the total length of the pl ca crank 6 and connected thereto driven rod 7, ie, As far as possible from the axis of rotation of the load, the crank and the driven rod are located on the same straight line, and the carrier arm and the connecting rod make an obtuse angle. The role of inertial loads can also be performed by the combined heads of the leading 4 and driven 7 connecting rods, for which they are made massive. The clutch works as follows. When the drive shaft 1 rotates and the stationary driven shaft 2 rotates, in connection with the load applied to it, the carrier 3 rotates around the axial line 0-0, engaging the drive rods 4 in rotation together with the inertial loads 5 connected to it. relative to the reference system, aligned with the axial line 0-0, rotate around this centerline on the crank 6 of the driven shaft and move relative to it in the radial direction, passing successively the positions of A, B, C, D, E, E, etc. Figure 2 shows the position of the weights in the positions A and D, in FIG. 3 and 4 in the positions B, C, D, E. The greatest distance R2 from the axis of rotation 0-0 is in position A and the smallest RI is in position D. The transfer of torque to the driven shaft occurs by changing the moment of the amount of movement of the inertial load while rotating around the axis 0-0.

Момент количества движени выражаетс формулой L RmV, где R - рассто ние груза от оси вращени 0-0; т - масса груза; V - линейна скорость груза в системе отсчета , св занной с осевой линией 0-0.The moment of momentum is expressed by the formula L RmV, where R is the distance of the load from the axis of rotation 0-0; t is the mass of the load; V is the linear velocity of the load in the reference system associated with the axial line 0-0.

При неизменной угловой скорости со вращени ведущего звена (т.е. ведущего вала с водилом) линейна скорость груза зависит от рассто ни R от оси вращени 0-0 вWith a constant angular velocity from the rotation of the drive link (i.e. the drive shaft with the carrier), the linear velocity of the load depends on the distance R from the axis of rotation 0-0 in

0 соотношении V Rco. Подставл это выражение в формулу, получим L R2mft. Следовательно , изменение L находитс в пр мой зависимости от изменени ш и квадратичной зависимости от изменени R.0 ratio V Rco. Substituting this expression into the formula, we get L R2mft. Consequently, the change in L is directly dependent on the change in w and the quadratic dependence on the change in R.

5 Исход из закона сохранени любое изменение момента количества движени груза возможно только при условии воздействи на него внешней среды. На участке Д-Е-А удалени груза от оси 0-0 уве0 личение его скорости и момента количества движени происходит под действием центробежной силы, возникающей только за счет мощности двигател и вращени ведущего звена. Ведомое звено (ведомый вал с5 Based on the law of conservation, any change in the moment of the amount of movement of the cargo is possible only under the condition that it is exposed to the external environment. In the D-E-A section of cargo removal from the 0-0 axis, the increase in its speed and angular momentum occurs under the action of centrifugal force, which arises only due to engine power and rotation of the driving link. Slave link (driven shaft with

5 кривошипом) увеличить момент количества движени груза не может, поскольку оно не передает мощность, обеспечивающую возникновение сил, ускор ющих груз. Вместе с тем, на участке А-Б-В-Г-Д приближени 5 crank) can not increase the moment of the amount of movement of the load, because it does not transmit power, ensuring the occurrence of forces accelerating the load. At the same time, on the section A-B-B-G-D,

0 груза к оси 0-0 уменьшение его скорости и момента количества движени происходит только за счет взаимодействи с ведомым звеном, Следовательно, на участке Д-Е-А груз взаимодействует с ведущим звеном и0 load to the axis 0-0 decrease its speed and the moment of the amount of movement occurs only due to the interaction with the slave link.

5 дл его ускорени не требуетс взаимодействи с ведомым звеном. На участке А-Б-В- Г-Д груз приближаетс к оси вращени 0-0 против направлени действи центробежной силы за счет взаимодействи с ведомым5, it does not require interaction with the driven link to accelerate it. In the section A-B-B-D-D, the load approaches the axis of rotation 0-0 against the direction of action of the centrifugal force due to the interaction with the driven

0 звеном. Эти услови работы муфты обуславливают передачу на ведомое звено посто нного по направлению момента, величина которого находитс в квадратичной зависимости от разности максимального R2 (или0 link. These operating conditions of the coupling determine the transfer to the slave link of a constant in the direction of the moment, the value of which is in quadratic dependence on the difference of the maximum R2 (or

5 0-А) и мнимального RI (или 0-Д) рассто ний от оси вращени 0-0. Устройство муфты позвол ет сделать эту разность близкой к RS, что определ ет высокую нагрузочную способность муфты.5 0-A) and the minimum RI (or 0-D) distance from the axis of rotation 0-0. The clutch device makes this difference close to RS, which determines the high load capacity of the clutch.

0Когда в св зи с увеличением скорости0 When due to increased speed

вращени ведущего звена величина передаваемого вращающего момента превысит нагрузку на ведомом валу, он начнет вращатьс . При этом величина пе5 редаваемого вращающего момента определ етс скоростью вращени ведущего звена относительно вращающегос ведомого звена.rotation of the driving member, the magnitude of the transmitted torque will exceed the load on the driven shaft, it will begin to rotate. In this case, the magnitude of the transmitted torque is determined by the speed of rotation of the drive link relative to the rotating slave link.

Если действующа на один из грузов 5 центробежна сила создает достаточныйIf the acting on one of the loads 5, the centrifugal force creates sufficient

момент дл преодолени нагрузки, ведущее и ведомое звень вращаютс с одинаковой скоростью. В этом режиме работы при изменении нагрузки грузы перемещаютс в радиальном направлении от оси или к оси вращени , что соответствует относительному повороту ведущего 1 и ведомого 2 валов на некоторый угол, муфта про вл ет упругие свойства. Этот режим работы может быть проиллюстрирован расположением дета- лей, приведенным на фиг.З, где груз 5 создает момент, который может приводить ведомое звено во вращение с одинаковой скоростью с ведущим звеном.torque to overcome the load, the master and the slave unit rotate at the same speed. In this mode of operation, when the load changes, the loads move in the radial direction from the axis or to the axis of rotation, which corresponds to the relative rotation of the drive 1 and the driven 2 shafts at a certain angle, the coupling exhibits elastic properties. This mode of operation can be illustrated by the location of the parts shown in FIG. 3, where the load 5 creates a moment that can drive the slave link into rotation at the same speed with the drive link.

В любом положении грузов 5 при вра- щении ведущего и ведомого звеньев с разной скоростью один из грузов приближаетс к оси вращени , тер ет скорость и момент количества движени . Это обеспечивает передачу не имеющего пауз момента силы на ведомое звено.In any position of the weights 5, when the driving and driven units rotate at different speeds, one of the weights approaches the axis of rotation, losing speed and moment of momentum. This ensures the transfer of a momentless force to the slave link.

Инерционна муфта обеспечивает передачу врастающего момента при большом плече дейс зуюЩих сил. Амплитуда перемещени инерционных грузов 5 в радиальном направлении близка к габаритному радиусу муфты и определ ет ее высокую нагрузочную способность. Простота устройства муфты делает ее надежной в работе. Муфта имеет малый размер в осевом направлении.The inertia clutch ensures the transfer of a growing moment with a large shoulder of acting forces. The amplitude of movement of inertial loads 5 in the radial direction is close to the overall radius of the coupling and determines its high load capacity. The simplicity of the coupling device makes it reliable in operation. The clutch is small in axial direction.

Изобретение позвол ет повысить износоустойчивость инерционной муфты за счет уменьшени потерь энергии на трение в св зи с устранением скольжени грузов по направл ющим поверхност м.The invention makes it possible to increase the wear resistance of the inertia clutch by reducing the frictional energy loss in connection with the elimination of slip of the weights on the guide surfaces.

Claims

Invention Formula

An inertia clutch containing a leading coupling half and a driven half coupling in the form of a crank shaft, loads pivotally connected to the leading coupling half and through connecting rods with a crank shaft, which is equipped with additional connecting rods and with a view to increasing durability and reducing energy losses on the leading half coupling, in the form of an equal-arm lever, additional rods are made of the same length and are connected to the ends of the lever by one ends, and the other ends are connected to the axis of connection of the main rods with Zami, and the total length of the lever arm and the additional connecting rod larger than the total length of the main crank and connecting rod.