Физические
модели инерционных бесступенчатых
передач повышенной нагрузочной способности
В докладе
рассматриваются общие и обобщенные модели и схемы инерционных бесступенчатых
передач с выделением схем, обладающих повышенной нагрузочной способностью. Понятия «общие» и «обобщенные» в данной
работе различаются по степени охвата различных конструкций передач. Общие схемы
характеризуются более широким охватом. Они описывают общие свойства передач,
связаны с общими принципами их работы. Обобщенные схемы описывают более
конкретные классы инерционных передач. Они интересны с точки зрения изучения
более детальных характерных особенностей и положительных свойств тех или иных
видов инерционных передач.
Следует
заметить, что в настоящее время существует большое количество различных
конструкций инерционных бесступенчатых передач. Однако, несмотря на такое
разнообразие, практически все эти конструкции можно достаточно полно описать
несколькими обобщенными кинематическими схемами.
Наиболее
общую схему представляют инерционные передачи, содержащие импульсный механизм и
два механизма свободного хода (корпусной и выходной).
Общая жесткая схема инерционной
бесступенчатой передачи
В основе
жесткой схемы лежит передача Балжи [1]. Схема называется жесткой, так как она
не содержит специально введенных упругих звеньев и при составлении ее
математической модели упругости звеньев не учитываются. Жесткая схема
изображена на рис. 1. Она содержит ведущий вал 1, импульсный механизм 2,
промежуточный вал 3, на котором находятся корпусной 4 и выходной 5 механизмы
свободного хода, а также ведомый вал 6.
Жесткая
схема позволила разработать предпосылки и основы теории инерционных
бесступенчатых передач [2]. Оказалось,
что, несмотря на простоту конструкции, движение инерционных передач описывается
сложными системами существенно нелинейных дифференциальных уравнений.
Экспериментальные исследования передачи Балжи подтвердили высокий КПД
инерционных передач, широкий диапазон трансформации момента [3] и другие преимущества. Большинство
дальнейших теоретических исследований инерционных передач проведено по наиболее
простой в теоретическом отношении жесткой схемы. Обращение исследователей к
жесткой схеме является естественным, так как исследование сложных систем, как
правило, начинается с рассмотрения наиболее простых случаев.
Рис. 1. Физическая
модель общей жесткой схемы
инерционной бесступенчатой передачи
Частным случаем жесткой схемы может служить инерционная передача, в
которой обратные импульсы через дополнительную шестеренчатую передачу так же,
как и прямые импульсы, передаются на ведомый вал [4, стр. 26]. Такую передачу
можно рассматривать как инерционную передачу с двумя выходными механизмами
свободного хода. К передаче с двумя выходными механизмами свободного хода можно
отнести и схемы с раздельным использованием импульсов для привода различных
рабочих органов.
Общая
упругая схема инерционной бесступенчатой передачи
Исследования жесткой схемы инерционной
бесступенчатой передачи показали, что при работе передачи возникают высокие
динамические нагрузки, обусловленные резким торможением промежуточного вала в
моменты включения корпусного и выходного механизмов свободного хода, что приводит
к низкой надежности и долговечности передачи. С целью снижения динамических
нагрузок Леоновым А.И. была предложена и исследована [1] упругая схема
инерционной бесступенчатой передачи (рис. 2), содержащая ведущий вал 1,
импульсный механизм 2, промежуточный вал 3, корпусной 4 и выходной 5 механизмы
свободного хода с введенными упругими звеньями 7 и ведомый вал 6. Упругие
звенья 7 на этом рисунке показаны условно и характеризуют подпружинивание
механизмов свободного хода не в радиальном, а окружном направлении.
Рис. 2. Физическая
модель общей упругой схемы
инерционной
бесступенчатой передачи
Упругая
схема позволила значительно расширить возможности передачи по обеспечению
заданных выходных характеристик, снизить динамическую напряженность инерционной
передачи и повысить ее надежность. Как
показали исследования [2], использование упругой схемы позволяет снизить
максимальные (в 1,5 ─ 2 раза) и средние нагрузки на механизмы свободного
хода, максимальные (в 2 ─ 3 раза) и средние нагрузки на импульсный
механизм, неравномерность вращения ведущего и ведомого валов, в 2 ─ 3
раза снизить массы грузовых звеньев импульсного механизма за счет накопления
потенциальной энергии при действии обратных импульсов крутящего момента и ее
использования при действии прямых импульсов.
Вместе с
тем, движение передачи, выполненной по упругой схеме, описывается гораздо более
сложными системами существенно нелинейных дифференциальных уравнений по
сравнению с жесткой схемой. Упругой схеме соответствуют большее число степеней
свободы, различные законы движения промежуточного и ведомого валов при
включенном выходном механизме свободного хода, движение промежуточного вала при
включенном корпусном механизме свободного хода, нелинейные колебания
промежуточного вала при стоповом режиме и другие особенности.
Несмотря
на снижение динамическое напряженности, упругая схема не привела к созданию
надежной и долговечной конструкции инерционной бесступенчатой передачи.
Основная причина этого заключается, по-прежнему, в достаточно высоких пиковых
нагрузках, действующих на элементы механизмов свободного хода, и высокой
частоте включений и выключений этих механизмов. Частичным решением проблемы
явилось создание схем и конструкций инерционных бесступенчатых передач лишь с
одним корпусным механизмом свободного хода.
Обобщенная
схема инерционной бесступенчатой передачи лишь с одним корпусным механизмом
свободного хода
Недостаточная
долговечность механизмов свободного хода и безуспешность попыток значительного
увеличения их долговечности в конструкциях инерционных бесступенчатых передач
вынудили исследователей пойти по пути снижения числа механизмов свободного
хода. Были разработаны конструкции передач лишь с одним корпусным механизмом
свободного хода. Первой такой конструкцией явилась передача Хоббса [4]. В
дальнейшем появились и другие передачи такого типа, например, автоматический
инерционно-импульсный привод камнефрезерного станка с полигармоническим импульсным механизмом, привод инерционного
автоматического гайковерта и некоторые другие. Все эти конструкции можно
достаточно полно описать схемой, изображенной на рис. 3. Здесь 1 ─
ведущий вал, 2 ─ импульсный механизм, 3 ─ промежуточный вал,
который одновременно является ведомым валом, 4 ─ корпусной механизм
свободного хода, 5 ─ рабочее звено.
В такой
схеме промежуточный вал совершает прерывистое одностороннее или
квази-односторонее (если корпусной механизм свободного хода выполнен по упругой
схеме) вращение. В некоторых случаях такой вид движения является полезным для
интенсификации технологического процесса за счет вибрации, но в общем случае
является негативной стороной привода. Для снижения неравномерности вращения
рабочего звена промежуточный вал может быть выполненным упругим, например,
торсионным, как показано на рис. 3. Тем не менее, даже использование упругого
промежуточного вала не позволяет устранить главный недостаток такой схемы
─ значительную неравномерность движения ведомого вала. Рабочее звено в
такой схеме непосредственно связано с промежуточным валом, совершающим
прерывистое вращение, что принципиально не позволяет обеспечить достаточно
высокую равномерность вращения рабочего звена.
Более того, выполнение промежуточного вала упругим может в некоторых случаях
не только не снизить неравномерность вращения рабочего органа, но и привести к
вращению рабочего органа в противоположном направлении. Этот недостаток может
быть устранен в обобщенной схеме инерционной бесступенчатой передачи лишь с
одним выходным механизмом свободного хода.
Рис. 3. Обобщенная
физическая модель передачи лишь с одним
корпусным механизмом
свободного хода
Обобщенная схема инерционной бесступенчатой
передачи лишь с одним выходным механизмом свободного хода
Привлекательность
идеи создания инерционной бесступенчатой передачи лишь с одним выходным
механизмом свободного хода не вызывает сомнений, так как в случае её реализации
сокращается число механизмов свободного хода по сравнению с общей схемой, но
при этом вращение ведомого вала остается достаточно равномерным. Однако такая
привлекательность может привести к ошибочным конструктивным решениям. Примером
может служить бесступенчатая механическая импульсная передача [5], патент на
которую получен в 2010 году, т. е. совсем недавно. Схема передачи изображена на
рис. 4.
Рис. 4. Схема ошибочной инерционной бесступенчатой передачи
Передача
(рис. 4) содержит ведущий вал 1, импульсный механизм 2, промежуточный вал 3,
выходной механизм свободного хода 4, ведомый вал 5, датчик скорости 6 и блок
управления 7.
По мысли авторов, в период действия прямого импульса блок управления 7
включает выходной механизм свободного хода 4, при этом крутящий момент
передается на ведомый вал 5. В период действия обратного импульса блок 7
выключает выходной механизм свободного хода, при этом валы 3 и 5 размыкаются,
промежуточный вал 3 вращается в обратную сторону.
Данная
конструкция может работать только лишь как динамическая муфта, но не может
работать как бесступенчатая передача. Ошибка заключается в том, что не
обеспечена необходимая для трансформации момента опора на корпус. Не испытывая
никакого сопротивления, промежуточный вал будет вращаться с мгновенными
остановками лишь в обратном направлении. Движение промежуточного вала в прямом
направлении осуществляться не будет, поэтому бессмысленно говорить о передаче
крутящего момента с промежуточного вала на ведомый вал.
Для
трансформации момента в подобной схеме необходимо осуществить сопротивление
движению промежуточного вала в обратном направлении. Такое сопротивление может
оказать дополнительно установленное упругое звено, связывающее промежуточный
вал с корпусом в окружном направлении. Например, автором разработана схема
инерционной передачи (рис. 5), реализующая данное предложение (получено
положительное решение на выдачу патента).
Рис. 5. Схема
инерционной передачи с упором на корпус
посредством упругого
звена
Эта схема
представляется перспективной, так как она сохраняет практически все
преимущества общей схемы, но, в отличие от общей схемы, не содержит
тяжелонагруженного корпусного механизма свободного хода, а, следовательно,
характеризуется повышенной надежностью.
Поэтому остановимся на этой схеме более подробно.
Инерционная передача (рис. 5) содержит
корпус 1, ведущий вал 2, импульсный механизм 3, упругое звено 4, промежуточный
вал 5, выходной механизм свободного хода 6 и ведомый вал 7. Упругое звено 4,
выполненное, например, в виде пружины, связывает в окружном направлении
промежуточный вал 5 с корпусом 1.
Инерционная передача работает следующим
образом.
При вращении ведущего вала 2 импульсный
механизм 3 создает знакопеременные импульсы крутящего момента, действующие на
промежуточный вал 5. Промежуточный вал 5 связан в окружном направлении
посредством упругого звена 4 с корпусом 1 и под воздействием знакопеременных
импульсов совершает колебания. Прямые импульсы с помощью выходного механизма
свободного хода 6 передаются на ведомый вал 7. При действии обратных импульсов
промежуточный вал 5 начинает вращаться в обратном направлении. Выходной
механизм свободного хода 6 размыкается, промежуточный вал 5, вращаясь в
обратном направлении, сжимает упругое звено 4, накапливая потенциальную
энергию. При этом промежуточный вал 5 через упругое звено 4 опирается на корпус
1. Сжимаясь, упругое звено 4 ограничивает движение промежуточного вала, поэтому
промежуточный вал 5 замедляет свое вращение в обратном направлении до полной
остановки. В момент остановки промежуточного вала 5 упругое звено 4 является
максимально сжатым с максимальной величиной накопленной потенциальной энергии.
Затем промежуточный вал под действием прямого импульса и сжатой пружины опять
начинает вращаться в прямом направлении. Выходной механизм свободного хода 6
замыкается и передает положительный импульс и накопленную потенциальную энергию
упругого звена на ведомый вал 7. Таким образом, промежуточный вал совершает колебательное
движение, передавая в прямом направлении крутящий момент через выходной
механизм свободного хода на ведомый вал и опираясь на корпус через упругое
звено при движении в обратном направлении, при этом накапливая потенциальную
энергию упругого звена и отдавая ее при действии прямых импульсов.
При изменении момента сопротивления на
ведомом валу 7 изменяется его скорость вращения, амплитуда колебаний
промежуточного вала меняется, меняется величина импульсов, генерируемых
импульсным механизмом, и величина накопленной потенциальной энергии пружины.
Происходит автоматическое и бесступенчатое регулирование передаваемого на
ведомый вал крутящего момента.
В предложенной конструкции для совершения
полезной работы используются не только прямые, но и обратные импульсы, так как
энергия обратных импульсов накапливается в упругом звене и отдается упругим
звеном на ведомый вал при действии прямых импульсов. Использование для
совершения полезной работы обратных импульсов повышает коэффициент полезного
действия передачи, приводит к расширению диапазона трансформации момента и,
кроме того, позволяет снизить габариты и материалоемкость передачи, так как
позволяет применить в конструкции передачи импульсный механизм с меньшими
размерами при обеспечении одинаковых силовых характеристик на выходе передачи.
Вместе с тем, положительная особенность
передачи, а именно, отсутствие ненадежного корпусного механизма свободного
хода, в предложенной конструкции проявляется в полной мере. Функцию по
ограничению движения промежуточного вала в обратном направлении выполняет не
корпусной механизм свободного хода, а упругое звено, например, выполненное в
виде обычной пружины. Пружины давно доказали на практике свою высокую
работоспособность и надежность, отлично работая в тяжелонагруженных подвесках
различных транспортных средств, включая танки и вагоны, в конструкциях отбойных
молотков и т.д. В предложенной конструкции передачи упругое звено не
подвергается, в отличие от корпусного механизма свободного хода,
высокочастотному включению и выключению, а работает постоянно, что также
способствует надежной работе передачи. В качестве упругого звена может
выступать торсионный вал, резина и другие упругие элементы, также доказавшие на
практике свою высокую работоспособность и надежность.
В конструкции бесступенчатой механической
импульсной передачи, изображенной на рис. 5, дополнительное упругое звено 4
связано с корпусом 1 и промежуточным валом 5, позволяя промежуточному валу
совершать колебания, но, препятствуя ему совершать одностороннее вращение на
режиме прямой передачи. Для обеспечения работы передачи не только на режиме
трансформации момента, но и на режиме прямой передачи, упругое звено 5 может
быть выполнено с возможностью отключения от корпуса, например, с помощью
обычного тормоза или муфты. При этом на режиме трансформации момента
промежуточный вал через упругое звено связан в окружном направлении с корпусом,
работая, как было описано ранее, а на режиме прямой передачи промежуточный вал
отключается с помощью тормоза или муфты от корпуса, имея при этом возможность
вместе с ведомым валом вращаться в одном направлении. Например, упругое звено 4
может быть снабжено элементом отключения 7 промежуточного вала 3 от корпуса или
корпуса от промежуточного вала 3 (рис. 6). При этом на режиме трансформации
момента промежуточный вал через упругое звено связан в окружном направлении с
корпусом, работая, как было описано ранее, а на режиме прямой передачи
промежуточный вал отключается с помощью тормоза или муфты от корпуса, имея при
этом возможность вместе с ведомым валом вращаться в одном направлении.
Обобщенной схемой инерционных передач лишь
с одним выходным механизмом свободного хода может служить модель, изображенная
на рис. 7.
Рис. 6. Схема отключения промежуточного вала от
корпуса
Рис. 7. Обобщенная физическая модель передачи лишь с одним выходным
механизмом свободного хода
Во всех
приведенных схемах в качестве импульсного механизма может выступать не только
планетарный механизм с неуравновешенными сателлитами, но и другие известные
конструкции. Обобщенная модель импульсного механизма [4], представлена на рис.
8. Звено 1 обозначает ведущее звено импульсного механизма, 2 ─
неуравновешенные грузовые звенья, центр
тяжести которых не
совпадает с их геометрическим центром , 3 – ведомое звено.
Рис. 8. Обобщенная модель
импульсного механизма
Разновидностью
схемы инерционной передачи лишь с одним выходным механизмом свободного хода
может быть схема, предложенная автором, включающая импульсный механизм, на
выходном валу которого установлен кулачковый механизм (рис. 9а). Здесь 1, 2, 3 соответствуют тем же
обозначениям, что и на рис. 8. На выходном валу импульсного механизма закреплен
кулачок (эксцентрик) 6, взаимодействующий с коромыслом 5, которое, в свою
очередь, связано с наружной обоймой выходного механизма свободного хода 4. В
этой передачи знакопеременное вращение выходного вала импульсного механизма
преобразуется в однонаправленное вращение ведомого вала выходного механизма
свободного хода.
Интересной
особенностью такой передачи является теоретически неограниченный коэффициент
трансформации момента. Действительно, при одностороннем сопротивлении на выходе
передачи эксцентрик 6 всегда имеет возможность занять положение (рис. 9б), при
котором расстояние от точки касания эксцентрика и коромысла до оси вращения
эксцентрика минимально. В этом положении реакция, действующая со стороны
коромысла, не создает момент сопротивления вращению эксцентрика. Так как
импульсный механизм может обеспечить колебания эксцентрика со сколь угодно
малой амплитудой, то установится режим движения передачи, обеспечивающий
преодоление момента сопротивления на выходе передачи теоретически любой
величины. На практике, конечно же, недостатки кулачкового механизма и выходного
механизма свободного хода ограничивают применение рассмотренной передачи.
Рис. 9. Инерционная передача с эксцентриковым механизмом
В
положении, изображенном на рис. 9б, независимо от направления вращения
эксцентрика, коромысло будет вращаться по часовой стрелке, преодолевая
односторонний момент сопротивления. Таким образом, обеспечивается смена знака
момента сопротивления на выходном валу импульсного механизма при одностороннем
сопротивлении на ведомом валу всей передачи, а, следовательно, обеспечивается
трансформация крутящего момента.
Схема
инерционной передачи лишь с одним выходным механизмом свободного хода (рис. 7),
несомненно, явилась шагом вперед по созданию инерционных передач повышенной
надежности. Тем не менее, наличие в ней выходного механизма свободного хода в
свою очередь лимитировать надежность передачи. Поэтому были предприняты большие
усилия для создания инерционных бесступенчатых передач без механизмов
свободного хода вообще. Но, каквыяснилось, в подавляющем большинстве эти
передачи оказывались не работоспособными. Они не позволяли трансформировать
крутящий момент, так как не обеспечивали необходимую для трансформации момента
опору на корпус. В лучшем случае предложенные конструкции работали как
динамические муфты. Тем не менее, некоторые из этих конструкций оказались
удачными. Они позволяли трансформировать крутящий момент, но, выполняя лишь
узкие технологические задачи, не позволяя создать передачу общего назначения.
Эти удачные конструкции легли в основу схемы инерционной бесступенчатой
передачи без механизмов свободного хода.
Схема инерционной бесступенчатой передачи без
механизмов свободного хода.
Эта схема
основана лишь на импульсном механизме и не включает механизмы свободного хода
вообще (рис. 10). Она содержит ведущий вал 1, импульсный механизм 2,
промежуточный вал 3, который одновременно является ведомым валом и
непосредственно связан с рабочим органом машины. На рабочий орган, а,
следовательно, на промежуточный вал действует знакопеременный момент сопротивления, что позволяет трансформировать
крутящий момент.
Примером может служить машина для сварки трением [6].
В этой машине энергия и прямых и обратных импульсов расходуется на нагрев
свариваемых деталей.
К этой
схеме (рис.10) могут быть отнесены и импульсные нагружатели, работающие в
динамических стендах и позволяющие моделировать нагрузочные режимы при
проведении усталостных испытаний.
Рис. 10. Обобщенная
физическая модель инерционной передачи
без механизмов свободного хода
По
аналогичной схеме могут быть выполнены приводы пил, некоторых строительных и
дорожных машин, например, предназначенных для выравнивания, шлифования и
полирования поверхностей, дробления материала и других машин, для которых
технологический процесс выполняется при любом направлении вращения рабочего
органа, причем нет жестких условий на амплитуду колебаний рабочего органа. Например, данную схему инерционной передачи
можно использовать в приводе реверсивной дисковой пилы (рис. 11), позволяющей
выполнять процесс распиловки древесины независимо от направления вращения
диска. Зубья пилы изображены утолщенными линиями.
Подобная схема инерционной бесступенчатой
передачи может быть использована в приводе станков, инструменты которых могут
работать без каких-либо переделок в любом направлении движения: шлифовальные и
абразивные круги и бруски, алмазные сверла, напильники, шаберы, иглофрезы и
щетки и другие. Более того, в настоящее время быстроразвивающимся направлением
в станкостроении является создание реверсивных лезвийных инструментов, имеющих
симметричные зубья. Практически все инструменты могут быть реверсивными. Примерами
могут служить: сверло (патент РФ № 2214318, а.с. № 476099), фреза (патенты РФ №№ 2261157, 228813), ранее
рассмотренная дисковая пила, ножовочное полотно, зенкер (А.с. №1117145) и
другие реверсивные инструменты, получившие многочисленные награды на российских
и международных выставках и конкурсах.
Рис. 11. Реверсивный диск циркулярной пилы
Реверсивные инструменты отличаются
повышенной прочностью и стойкостью, способствует дроблению стружки и улучшает
вывод ее из отверстия, особенно при обработке вязких и пластичных материалов.
Вибрационный характер резания повышает эффективность выполнения
технологического процесса. При достаточно высокой частоте реверсирования
возможна безынерционная работа, что особенно важно, например, при работе в
невесомости.
Для таких инструментов инерционные
бесступенчатые передачи, выполненные лишь на основе импульсного механизма,
являются практически идеальным приводом, обладающим всеми преимуществами
автоматических бесступенчатых передач, но не имеющим их недостатка ─
невысокой надежности механизмов свободного хода.
Инерционные
передачи, выполненные по этой схеме, могут менять момент лишь при
знакопеременном моменте сопротивления, действующем на рабочем органе. Это
условие ограничивает возможные области применения таких передач, так как
рабочие органы подавляющего большинства существующих машин и механизмов
испытывают односторонние нагрузки.
Поэтому для расширения возможной области передачи в качестве физической
модели инерционной передачи может быть предложена схема, изображенная на рис.
12. Здесь 1 ─ ведущий вал, 2 ─ импульсный механизм, 3 ─
промежуточный вал, являющийся одновременно ведомым валом, связанным с рабочим
органом, 4 ─ упругое звено, связывающее промежуточный вал с корпусом в
окружном направлении.
Рис. 12. Обобщенная
физическая модель инерционной передачи
без механизмов
свободного хода с упругим звеном
Отличие
от предыдущей схемы заключается в связи промежуточного вала с корпусом
посредством упругого звена. Промежуточный вал в такой передаче совершает
колебания и не обладает возможностью неограниченного поворота в одном
направлении. Упругое звено 4 на рис. 12, так же как и на предыдущих схемах,
изображено условно, подразумевая связь промежуточного вала с корпусом в
окружном направлении.
Наличие в
конструкции упругого звена позволяет обеспечить необходимую для трансформации
момента опору на корпус даже при одностороннем действии момента сопротивления.
Такая схема также позволяет использовать энергию отрицательных импульсов для
выполнения полезной работы, позволяя снизить физические и геометрические
параметры импульсного механизма и всей передачи в целом.
Используя обобщенную схему импульсного
механизма, схемы инерционных передач без механизмов свободного хода по рис. 10
и 12 можно изобразить так (рис. 13).
На основе схем,
изображенных на рис. 13 а) и б), могут быть выполнены смесители различных
вязких и сыпучих материалов с оптимальным использованием мощности приводного
двигателя и характеризующимися надежностью и высокой производительностью. Эти
же схемы описывают данный способ трансформации момента, применяемый и в других
машинах, рабочие органы которых совершают знакопеременное вращение. Причем
преимущество имеют машины с небольшими моментами инерции рабочих органов,
потому что периодические разгоны и остановки больших инерционных масс за
короткие промежутки времени вызовут значительные нагрузки, действующие на
детали и узлы передачи. Эти схемы описывают принцип работы гидропередачи,
скомпонованной с импульсным механизмом, инерционно-импульсной виброустановки
для бучардирования прочного гранита и некоторых других машин и механизмов.
Рис. 13. Физические модели инерционных бесступенчатых
передач
без механизмов свободного хода
а) без упругого звена; б) с упругим звеном
Схема инерционной бесступенчатой передачи с
рычажным механизмом на выходе
Обеспечить работоспособность инерционной
передачи без механизмов свободного хода при односторонней нагрузке можно не
только с помощью введения упругого звена, но и установкой на выходе импульсного
механизма рычажного механизма. Автором предложено семейство таких инерционных
передач. Например, на рис. 14 представлена схема [7], которая содержит
импульсный механизм (звенья 1, 2, 3), на ведомом звене 3 которого установлен
кривошипно-ползунный механизм, содержащий кривошип 4, шатун 5, ползун 6. Ползун
6 связан с рабочим органом (на рисунке не показан) и может быть подпружинен с
помощью упругого звена 7. Возможны и другие варианты выполнения инерционных
передач, в которых вместо кривошипно-ползунного механизма может быть
использован шарнирно-рычажный механизм другого типа. Возвратно-поступательное
движение выходного звена рычажного механизма не является необходимым. В
конструкциях инерционных передач могут быть использованы и рычажные механизмы,
выходные звенья которых совершают другие виды движений, например, сложное.
Кроме того, предложенное семейство передач может быть расширено за счет
использования пространственных рычажных и кулачковых механизмов.
Рис. 14. Физическая
модель инерционной передачи
с рычажным механизмом
Физической
модели (рис. 14) соответствует, например, инерционный привод лобзикового станка
(рис. 15 ). При отсутствии упругого звена 7 эта модель может соответствовать
инерционному приводу долбежного, протяжного, прошивочного станков, а также
некоторым станкам для выполнения строительных и дорожных работ.
Рис. 15.
Ажурно-лобзиковый станок АЖС-5
Литература
1. А.с. 153817
(СССР). Бесступенчатая инерционная импульсная передача для транспортных
машин/М.Ф. Балжи. ─ Опубл. в Б.И., 1983, №7.
2. Балжи М.Ф. Инерционный бесступенчатый трансформатор
крутящего момента. ─ Дис. … докт. техн. наук. ─ Челябинск, 1970,
─ 168 с.
3. Балжи М.Ф. Лабораторные испытания инерционного
бесступенчатого трансформатора крутящего момента. ─ В кн.: Расчет и
конструирование машин. Челябинск, 1957, дополнение к вып. №10, С. 61 ─
70.
4. Леонов А.И. Инерционные
автоматические трансформаторы вращающего момента. – М.: Машиностроение, 1978. – 224 с.
5. Патент РФ 2383802. Бесступенчатая механическая импульсная передача. Бондалетов В. П. и др. Опубл. - 10.03.2010.
6. А.с. 275703 (СССР). Машина для сварки трением/М.Ф.
Балжи, Р.Н. Болдырев, Н.П. Воинов, Э.Я. Ровинский. ─ Опубл. В Б.И., 1970,
№22.
7. А.с. 887846. Инерционный трансформатор вращающего
момента / С.В. Алюков. ─ Опубл. в Б.И., 1981, №45.