Вариоколесо и его перспективы для автомобилей
Механические бесступенчатые передачи – вариаторы, в последнее время находят себе все большее применение на автомобилях. В основном, это вариаторы с гибким звеном – тянущим или толкающим, которые по ряду причин имеют ограниченные перспективы в качестве коробок передач автомобилей. На наш взгляд, в этом качестве перспективны планетарные дисковые вариаторы, имеющие по сравнению с упомянутыми существенно большие долговечность, КПД на высших передачах, простоту и компактность. Подробный сравнительный анализ вариаторов – дисковых и с гибким звеном, как и описание принципа действия нового планетарного дискового вариатора, изложены в статье Н.В.Гулиа, А.Е.Власова и С.А.Юркова «Механическая бесступенчатая передача для грузовых автомобилей и автобусов. Перспективы использования».
Компактность новых вариаторов, цилиндричность их формы, органически свойственная им автоматичность, а также дистанционное управление режимом («жесткостью») этой автоматичности, позволяют встраивать вариатор в ступицу ведущего колеса автомобиля, в том числе и совместно с бортовой понижающей передачей. В результате получается новый тип ведущего колеса автомобиля, названный нами сокращенно вариоколесом, и обладающий оригинальными эксплуатационными свойствами, повышающими потребительские свойства автомобиля и его конкурентноспособность. По нашему мнению, это, в основном, касается автомобилей с несколькими ведущими осями, тягачей специального назначения, в том числе и землеройных машин, а также автобусов, то есть тех автомобилей, где считается перспективным использование электрических или гидравлических мотор-колес.
Если сравнивать вариоколеса с мотор-колесами, то они обеспечивают сходные эксплуатационные преимущества – бесступенчатое изменение частоты вращения и момента колеса, отсутствие потребности в межколесных и межосевых дифференциалах при сохранении непрерывного тягового усилия на колесах, применение, при необходимости, независимой подвески ведущих колес. При этом если вариоколесо в общем, требует несколько более усложненного подвода мощности в сравнении с мотор-колесами, то гораздо меньше габариты, масса, сложность, стоимость устройства, как встроенного в колесо, так и располагаемого на шасси (генератор или насос, преобразователи, система управления), а также существенно больший КПД, являются несомненными преимуществами вариоколеса.
Как будет показано ниже, подвод вращения при весьма низких моментах, меньше момента двигателя без коробки передач, к вариоколесу, не требует пространства заметно большего, чем подвод мощности проводами или по трубам жидкостью. В принципе, возможен подвод мощности и гибкими валами в рукавах, даже внешне мало отличающимися от кабелей или гибких шлангов.
Ввиду того, что авторы не являются специалистами по многоосным автомобилям и транспортной спецтехнике, и занимаются, в основном, автобусами, здесь будут рассмотрены, главным образом, перспективы использования вариоколес для городских автобусов, и лишь частично упомянуты эти перспективы для других видов транспортных средств. В частности, особые удобства и перспективы представляют вариоколеса для автомобилей, тракторов и тягачей, имеющих большие колеса, например, крупных самосвалов, тягачей, бульдозеров, скреперов и т.д.). Крутящий момент, передаваемый вариатором, зависит от куба его диаметра, поэтому для больших колес возможно использование даже однодисковых вариаторов без дополнительного бортового редуктора. Мощность, передаваемая дисковыми вариаторами может достигать 500 и выше кВт для одного агрегата.
Вариоколесо на основе двухскатных бездисковых колес для шин типа 12.00-20 (типичных для больших городских автобусов типа «Икарус»), представлено на рис.1.
Рис. 1. Вариоколесо на основе двухскатных бездисковых колес (рисунки в формате AutoCAD, 235 кб)
Низкомоментная, то есть рассчитанная на номинальный крутящий момент, примерно половинный от крутящего момента двигателя, полуось 1 приводит во вращение центральные фрикционные диски 2, сжимаемые пакетом тарельчатых пружин 3. Промежуточные конические диски 4, ось 5 которых, соединена с водилом 6, контактируют также с неподвижными внешними фрикционными дисками 7, посаженными в корпус 8 и сжимаемыми плоскими дисковыми пружинами 9. (Конструкция данного вариатора защищена патентом России №2140028 от 26.05.98, автор Н.В.Гулиа). Крутящий момент от водила 6 через систему автоматического регулирования с принудительной установкой режимов передается на прорезной диск 10 (выходное звено вариатора) штатного бортового планетарного редуктора. Полумуфта 11 выполнена с возможностью принудительного вывода из зацепления с помощью винта 12.
Немного больше о технологиях >>>
Логика Космоса (физика античной Греции)
"Космос"
в переводе с греческого означает "устройство", "порядок",
"украшение". И этим же словом греки назвали Вселенную. Мир в античном
восприятии представлялся как упорядоченное по законам логики и гармонии
мироздание, существующее ради ...
Синергетическая парадигма современной экономической теории
Прошедший ХХ
век оставил в наследство человечеству множество нерешенных проблем. Сегодня на
планете каждый шестой человек голодает, каждый пятый не получает должного
медицинского обслуживания, каждый четвертый не имеет достаточного образования,
каждый третий пребывает в опасных ...
