ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

Механизм свободного хода используется в гидротрансформаторах (установка реакторного узла), в импульсных бесступенчатых передачах, импульсивных вариаторах и в других подобных механизмах, где передача вращающего момента осуществляется только в одном направлении и только до тех пор, пока скорости вращения ведущего и ведомого звеньев одинаковы.

Механизм свободного хода (рис. 1) cодержит внутреннюю обойму 1, в пазах 2 которой установлены пластины 3 с выполненными на них скосами 4 и поджимные пружины 5, наружную обойму 6, внутренняя поверхность которой имеет эллиптическую или многогранную форму с размещенными на ней перепускными каналами 7. Пространства, ограниченные корпусом, пластинами и внутренней поверхностью обоймы образуют рабочие полости. В корпусе выполнены каналы 8 передачи давления, позволяющие жидкости свободно протекать из подпластиночного пространства В в рабочие полости. МСХсодержит также боковые крышки и уплотнения.

Теоретические расчеты и исследования показали, что пазы в корпусе, в которых помещаются пластины, выполняют под углом, равным углу трения. Угол наклона пазов к радиусу внутренней обоймы обычно принимают равным 13-15 ⁰ при малых диаметрах внутренней обоймы (до 80 мм) и до 7-8 ⁰ при больших диаметрах. Увеличение угла наклона пазов может вызвать вибрацию пластин и повышенный шум при работе МСХ в режиме холостого хода (если будут выполнены пластины со скосом, значения углов могут быть увеличены). На рисунке 2 приведены варианты выполнения перепускного канала, на рисунке 3 - варианты выполнения внутренней поверхности наружной обоймы.

Механизм свободного хода работает следующим образом. При вращении внутренней обоймы 1 относительно обоймы 6 по часовой стрелке жидкость запирается в полостях высокого давления, образующихся в рабочих полостях, где наружная обойма 6 наиболее близко подходит к обойме 1 и отсутствуют перепускные каналы 7. По каналам 8 передачи давления давление передается в подпластиночные полости В, обеспечивая прижим к внутренней поверхности наружной обоймы 6 тех пластин, у которых поджимная пружина 5 находится в наименее сжатом состоянии, уменьшая утечку из полости высокого давления, и способствует усилению эффекта заклинивая пластин в пазах корпуса. При этом циркуляция жидкости прекращается, механизм заклинивается и вращается как одно целое, передавая крутящий момент.

При вращении обоймы 1 относительно наружной обоймы 6 против часовой стрелки полости высокого давления образуются в местах, где наружная обойма наиболее близко подходит к обойме 1, где находятся перепускные каналы. Жидкость по перепускным каналам поступает в полости низкого давления, находящиеся в местах, где наружная обойма наиболее отдалена от внутренней обоймы. Там, где наружная обойма расположена наиболее близко к обойме и отсутствуют перепускные каналы, образуются зоны разрежения. Разрежение передается в подпластиночные полости. Под действием разности давлений в полости низкого давления и в подпластиночной полости пластина утопает в обойме, что обеспечивает дальнейшее перетекание жидкости из полости низкого давления в полость разрежения. В результате жидкость поступает из полостей высокого давления в полости разрежения, не создавая давления, механизм расклинивается, благодаря чему передачи вращательного момента не происходит.

Кроме того, скосы, выполненные с одной стороны пластин, способствуют "утопанию" пластин в обойме 1 под действием силы реакции жидкости и появлению гидравлического клина между пластиной и внутренней полостью наружной обоймы, что способствует улучшению условий циркуляции жидкости и исключает контакт пластин с наружной обоймой.

Применение механизма свободного хода позволяет повыситьнадежность и долговечность конструкции, уменьшить ее габарит, стоимость и трудоемкость изготовления.

cцелью повышения быстродействия пластины в корпусе установлены наклонно по углам к радиусу, соответствующим углу трения; с целью снижения износа пластин и наружной обоймы концы пластин, контактирующие с внутренней поверхностью наружной обоймы, выполнены со скосом.

Рис. 1 Механизм свободного хода

Рис. 2 Варианты выполнения перепускного канала

Рис. 3 Варианты выполнения внутренней поверхности наружной обоймы