ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 11.04.2024
Просмотров: 197
Скачиваний: 33
редаточном отношении |
і х7, |
|
аккумулируется |
около |
98% |
||||||||||||||||
энергии. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Чтоб определить |
.нагрузки, |
действующие |
на |
механизм, |
|||||||||||||||||
необходимо |
иметь |
значения |
|
угловых |
ускорений |
|
маховых |
||||||||||||||
масс; д л я этого достаточно найти первую производную |
угло |
||||||||||||||||||||
вой скорости по времени. Однако |
|
это |
затруднительно, |
|
по |
||||||||||||||||
скольку |
значения |
угловых |
|
скоростей |
по |
ф о р м у л а м |
(80) |
и |
|||||||||||||
(81) представлены как функции передаточного отношения, |
а |
||||||||||||||||||||
следовательно, угла |
поворота |
входного |
'вала |
м е х а н и з м а . |
|
Это |
|||||||||||||||
возможно сделать |
исходя |
из |
изменения |
кинетической |
энергии |
||||||||||||||||
по углу |
поворота. |
|
|
< |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Известно, |
что |
dE = Mdcp, и |
значит: |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
M |
= |
f . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0-5) |
|
Используя (82) и (85), после ряда преобразований опре |
|||||||||||||||||||||
деляем крутящий момент на валу первого |
маховика: |
|
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
М , = - 2 Е е |
|
|
|
|
|
|
|
|
• |
|
|
|
|
|
(86) |
|||
Крутящий момент на валу второго маховика .может быть |
|||||||||||||||||||||
установлен |
по |
формуле: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
М , |
= |
Л . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(87) |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
і |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Угловые ускорения маховых масс, необходимые д л я |
опре |
||||||||||||||||||||
деления |
нагрузок, |
|
находятся |
|
по |
известному |
в ы р а ж е н и ю : |
||||||||||||||
|
|
|
|
|
V = - j ~ . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(88) |
||||
И з |
(86), |
(87) |
и |
(88) |
имеем: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
'-" |
— |
-а |
- |
|
? 1 |
+ |
9 |
0 |
- |
|
|
|
|
|
|
(89) |
||
|
|
|
|
|
|
|
( ф О + ф е ) 2 |
|
— ф О 2 |
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
;„' |
_ ;п 2 |
^ ( ф о + Ф с ) 2 |
— Ф Г — 2 ф 0 ф 1 |
|
|
|
|
|
р т |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
(<Ро-Ь |
Тс) |
- |
То |
|
|
|
|
|
|
|
|||||
где (ртах |
— м а к с и м а л ь н а я |
угловая |
|
скорость |
маховика, |
соот |
|||||||||||||||
ветствующая |
кинетической |
энергии |
|
Е с . З н а ч е н и я ф |
взяты |
без |
|||||||||||||||
учета знака . |
П о л а г а е м , |
что |
первый |
маховик |
замедляется, |
||||||||||||||||
;т. е. ф| имеет |
знак |
—, а второй |
ускоряется — фг имеет знак |
+ . |
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Ш |
П р и найденных значениях скоростей и ускорений не'пред ставляет трудности определение связи м е ж д у величиной угла и продолжительностью поворота:
|
|
ft |
|
|
|
|
• |
|
|
|
— |
|
|
|
|
|
|
|
|
' |
d?i |
_ |
|
Г ( ф о + ф с ) 2 + ф 0 2 |
|
|
|
f l + |
?0 |
|
|||||
|
t = J ^ |
= |
r |
|
|
? m a x |
|
|
a r c s i n |
І 7 |
( ф 0 + ф с ) 2 + ф 0 2 |
||||||
|
|
О Ф, |
|
|
|
|
|
|
N |
|
|||||||
|
|
|
|
|
- a r c s i n — |
|
|
|
|
. |
|
|
(91) |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
У ( ф о + Ф с ) 2 + ф о 2 / |
' |
|
|
|||||
|
|
Чтоб |
установить |
полное |
время срабатывани я |
механизма, |
|||||||||||
следует в |
(91) |
ф] заменить |
на ф с . |
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
Мгновенная |
мощность |
привода |
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
Ы = М 1 ф 1 = М г ф 2 - |
|
|
|
|
|||||
|
|
Н а т я ж е н и е |
ленты |
вариатора |
зависит как от передаваемо |
||||||||||||
го |
мотком крутящего |
|
момента, |
так |
и |
от |
ради'уса |
намотки. |
|||||||||
С |
использованием |
(71) |
и (86) |
имеем: |
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
Rl |
|
Ь [ ( ф 0 + ф с ) 2 + ф02 ] |
|
|
|
|
||||||
Следовательно, |
н а т я ж е н и е |
ленты |
механизма все время оста |
||||||||||||||
ется |
постоянным, |
|
что |
создает |
особо |
благоприятные |
условия |
||||||||||
д л я |
работы дискретного |
вариатора . |
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
В целях изменения р е ж и м а работы рекуперативного тор |
|||||||||||||||
моза |
р а з р а б о т а н ы |
варианты |
с лентой |
переменной |
толщины . |
||||||||||||
Толщина ленты по длин е може т изменяться ступенчато, и на определенной длине отрезка ленты механизм работает соглас но вышеприведенным зависимостям . Это условие отвечает и технологическим особенностям изготовления таких лент [16] .
§4. Инерционный рекуператор
сдискретным вариатором
Особенность работы рекуператора заключаетс я в том, что лента в ленточном вариатор е при торможении и раз гоне перематывается в разных направлениях . Это обусловли
вает наличие реверса |
при применении |
его на транспортном |
||
средстве, |
д в и ж у щ е м с я |
в |
одном направлении (например, авто |
|
мобиле) . |
Реверсирование |
може т быть |
осуществлено различ |
|
ными средствами, как-то коническими шестернями с обгонной муфтой, путем переворота ленточного механизма и др.
С х е ма рекуператора с реверсированием ленточного диск ретного вариатора коническими шестернями с обгонной муф той изображена на рис. 57. Маховик 1 жестко связан с обгон-
|
|
Рис. 57. |
Схема |
ре |
||||
куператора |
с |
зубчатым |
||||||
реверсом: |
/ — маховик, |
|||||||
2 |
н 15 — упругие муфты, |
|||||||
3 |
и |
12 — фрикционные |
||||||
муфты,, |
4, |
5, |
6, |
9, |
13 |
и |
||
14 — конические |
колеса, |
|||||||
5 — дискретный |
вариа |
|||||||
тор, |
10 — вал |
трансмис |
||||||
сии, |
7 |
и |
11 — автологн. |
|||||
ной муфтой 7, а с конической шестерней 4 он связан |
фрик |
|||||
ционной муфтой |
3. Один вал ленточного вариатора 8 |
соеди |
||||
нен жестко с конической шестерней 5, |
второй ж е |
вал — с |
ко |
|||
нической шестерней 9. В е д у щ и е колеса автомобиля |
жестко |
|||||
связаны с валом |
10, п а котором |
закреплены обгонная |
11 |
и |
||
фрикционная 12 |
м у ф т ы — ч е р е з |
них |
поочередно |
передается |
||
крутящий |
момент |
коническими шестернями . Гибкие муфты 2 |
|||
и 15 выполняют |
роль промежуточных аккумуляторов |
меха |
|||
нической |
энергии |
и с л у ж а т |
д л я устранения |
динамических • |
|
нагрузок |
в момент |
включения |
тормоза . |
|
|
П р и торможении автомобиля включается |
фрикционная |
||||
муфта 12, п е р е д а в а я крутящий момент дискретному |
ленточ - ' |
||||
ному вариатору 8 |
через конические шестерни |
14 и 9. |
Л е н т а |
||
вариатора 8, перематываясь, разгоняет маховик через кони- .
ческие шестерни |
5 и 6 и обгонную муіфту 7.іРа'Згоніавтомоб-иля |
|
происходит при |
включении фрикционной муфты 3, и крутя |
|
щий момент, протекая в обратном направлении |
через кони |
|
ческие шестерни |
4 и 5, ленточный вариатор 8, |
конические |
8. Н. В. Гулиа |
113 |
шестерни 9 и 13 и обгонную |
муфту 11, передается на колеса |
автомобиля . |
' |
Схема рекуперативного тормоза с реверсированием путем переворота ленточного механизма представлена на рис. 58.
|
|
Рис. 58. |
Схема |
ре |
||
|
куператора |
с |
поворотной |
|||
|
кареткой: |
/ — маховик. |
||||
|
2 и |
5 — фрикционные |
||||
|
муфты. |
3 |
и |
6 — зубча |
||
|
тые |
муфты, |
4 — дискрет |
|||
|
ный |
|
вариатор, 7. — ось |
|||
|
поворотной |
каретки, |
8 — |
|||
|
вал |
трансмиссии. |
|
|||
5 |
6 |
|
|
|
|
|
|
7 |
|
|
|
|
|
В этой схеме маховик / связан с валом вариатора 4 фрик
ционной 2 и кулачковой |
(или зубчатой) |
-3 муфтами, |
второй |
вал вариатора 4 связан |
с трансмиссией |
автомобиля |
8 т а к ж е |
фрикционной 5 и кулачковой 6 муфтами . Поворот ленточного механизма на 180° с целью изменения направления намотки ленты производится м а л о м о щ н ы м сервоприводом, подсоеди ненным к валу 7 (в промежутке между процессами торможе
ния |
и разгона необходимо перевернуть |
ленточный механизм |
на 180°). |
|
|
|
При торможении или разгоне необходимо включение сна |
|
ч а л а |
обеих кулачковых муфт, а з а т е м |
фрикционных. После |
завершения процесса следует выключить вначале фрикцион ные, а затем кулачковые' муфты. Последнее производится ав томатически с помощью датчика степени намотки ленты и любой из систем управления автомобиля — механической, пневматической, электрической и пр.
t
рычагом с рукояткой, і В к л ю ч а л с я рекуператор вручную. По ворот каретки с ленточным механизмом на 180° в горизон
тальной |
плоскости производился с помощью червячной пере |
дачи и |
вала с рукоятью, выходящей к оператору. М е ж д у ак |
кумулятором (маховиком) и вариатором поставлены анало гичные кулачковая н упругая муфты.
Управление рекуператором |
осуществлялось |
следующим |
||
образом. Автомобилю |
сообщалась скорость, несколько пре |
|||
в ы ш а ю щ а я 30 км/час. |
З а т е м по |
сигналу оператора водитель |
||
выключал сцепление двигателя и у с т а н а в л и в а л |
рычаг |
короб |
||
ки передач в нейтральное положение. Тотчас ж е |
после |
выклю |
||
чения сцеплен'ия оператор включал рекуператор с помощью рычага, передвигающего полумуфту первичного вала разда точной коробки. Автомобиль начинал торможение, сопровож
давшееся |
интенсивным |
разгоном |
маховика аккумулятора . |
В конце |
торможения, |
когда щуп |
автоматического контроля |
(датчика степени намотки) соприкасался с оголенным участ
ком ленты, |
с р а б а т ы в а л а |
система автоматического |
контроля и |
привод, отключенный от |
трансмиссии автомобиля, |
стопорил |
|
ся. Разгон |
производился |
аналогично. |
|
Эксперименты, проведенные на автомобиле с рекупера тивным тормозо.м, подтвердили принципиальную возможность применения данной системы рекуперирования кинетической энергии на автомобиле. Несмотря на конструктивные недо статки .испытанной системы рекуператора, она и о к а з а л а удов летворительные характеристики т о р м о ж е н и я и разгона. Тор можение автомобиля со скорости примерно 30 км/час, т. е. средней и д а ж е высокой скорости регулярного т о р м о ж е н и я го родских автобусов, производилось совершенно без участия фрикционных тормозов. Торможениебыло плавным, без рыв ков и весьма комфортабельным . Рекуператор в этом случае играл роль замедлителя .
Разгон автомобиля энергией, накопленной при торможе нии, производился весьма плавно, намного п р е в ы ш а я комфор табельность обычного разгона при помощи коробки передач. После разгона автомобиля рекуператором 'сразу в к л ю ч а л а с ь
высшая передача. Таким образом, разгон |
автомобиля |
осу |
ществлялся без применения низших и промежуточных |
пере |
|
дач. |
|
|
Измерение расхода горючего показало, |
что разгон |
авто- |
