Вариоколесо и его перспективы для автомобилей
Система автоматического регулирования вариатора, защищена патентом №2138710 от 16.06.98. (автор Н.В.Гулиа), основана на равновесии сил, действующих со стороны фасонных прорезей в прорезном диске 10 и пружин сжатия 13 на ролики 14, оси которых соединены с поворотными рычагами 15, перемещающими оси 5 промежуточных дисков 4 в радиальном направлении, что вызывает изменение передаточного отношения вариатора. Режим автоматического регулирования зависит от поджатия пружин 13, осуществляемого сервомотором 16, в данном случае типа Д-400В, мощностью 400Вт при 8000об/мин (24В), с планетарным или волновым понижающим редуктором 17 с передаточным отношением 150 и конической передачей 18, приводящей винты 19 системы управления с гайкой 20. Следует заметить, что эта система предусматривает и чисто принудительное регулирование передаточного отношения вариатора, что целесообразно при низких (ползучих) скоростях движения машины.
При крайнем периферийном (верхнем) положении дисков 4 понижающее передаточное отношение данного вариатора – 9,91, а при их центральном (нижнем) положении – 1,27. Понижающее передаточное отношение бортового редуктора – 3,7, и таким образом общее передаточное отношение механизма вариоколеса варьируется между 36,7 и 4,7. Если принимать частоту вращения полуоси при трогании с места 800об/мин, то при максимальном передаточном отношении вариоколесо будет вращаться с частотой около 20об/мин (с учетом неизбежного скольжения в передаче) и скорость автобуса будет при этом около 1м/с или 3,6км/ч, что соответствует реальным условиям трогания с места. При частоте вращения полуоси – 2000об/мин и минимальном передаточном отношении скорость автобуса около 22м/с или 76км/ч, что достаточно для городского автобуса.
Расчетный КПД вариатора при трогании автобуса с места около 0,8, а при максимальной скорости – 0,96, что следует из планетарной схемы вариатора и реальных значений КПД фрикционных контактов дискового вариатора. Описываемый вариатор рассчитан на момент входа 600Нм, при этом максимальное тяговое усилие на колесе может достигать 3,5 .40кН, что при нагрузке на ведущую ось 9т находится на пределе сцепления. Такие тяговые возможности рациональны для грузовых автомобилей и машин повышенной проходимости, а для автобусов намного превосходят требуемые значения. При этом следует отметить, что контактные напряжения в вариаторе достигают лишь половинных от допустимых, оставляя резерв почти восьмикратного повышения передаваемого момента, либо уменьшения вдвое диаметра вариатора, что следует из точечного исходного контакта передачи. КПД вариатора, правда, при этом несколько падает.
Система управления может обеспечивать принудительное регулирование передаточного отношения при скоростях движения до 10км/час с высокой точностью выдерживания скорости (маневрирование на стоянках и т.д.) и автоматической коррекцией передаточных отношений левого и правого вариоколес в зависимости от угла поворота управляемых колес. При регулярном движении автобуса регулировке подвергается только режим автоматического управления: при сильном сжатии пружины 13 он «жесткий», то есть передаточное отношение вариатора слабо повышается при возрастании дорожных сопротивлений; при слабом сжатии пружины 13 он «мягкий», то есть передаточное отношение вариатора, и связанная с ним скорость движения машины, сильно изменяется с возрастанием дорожных сопротивлений. При этом повороты машины не требуют межколесных дифференциалов в трансмиссии, так как небольшое изменение частот вращения колес вызовет на любом режиме лишь слабое изменение тяговых усилий на колесах, что почти не отразится на кинематике и динамике поворота. При возможности проскальзывания колес (например, при гололеде) это свойство будет играть лишь положительную роль, как и в случае мягких грунтов для машин повышенной проходимости, как бы заменяя дифференциал повышенного трения. Заметим, что в отличие от большинства автоматических передач, здесь градаций регулировки режимов движения может быть как угодно много. Сервомотор при этом включается только для изменения режима движения, то есть достаточно редко.
Немного больше о технологиях >>>
Судьба термоядерного синтеза
Идея
создания термоядерного реактора зародилась в 1950-х годах. Тогда от нее было
решено отказаться, поскольку ученые были не в состоянии решить множество
технических проблем. Прошло несколько десятилетий прежде, чем ученым удалось
«заставить» реактор произвести хоть сколько-ни ...
Исторический анализ технических систем в прогнозном проекте
Приступая к прогнозному проекту обычно
изучаешь опыт предшественников, обращаешься к корифеям. На наш взгляд, наиболее
ценные советы можно получить в работе С. С. Литвина и В. М. Герасимова,
посвященной дальнему прогнозированию [1]. Но, когда переходишь к практическим
действиям ...
