2 я8 образуют МСХ на ведущей части вариатора, а детали 1,2,7 - на ведомой.

Если сепаратор установлен соосно с осью вариатора, то ведомый вал вращается вместе с ведущим, как единое звено. При не-соосном расположении опоры вращающегося сепаратора (при наличии эксцентриситета е) передача движения- происходит следующим образом: благодаря несимметричному расположению сепаратора точки контакта его рабочих поверхностей с соответствующими парами роликов расположены на различных радиусах и, следовательно, имеют различную линейную скорость. В пазу ведущей обоймы 8 заклиниваетоя только та пара роликов, которая имеет

Рис. 35

наименьшую скорость в месте ее контакта с рабочей поверхностью сепаратора. Эта пара роликов передает движение от ведущей обоймы сепаратору, а все другие пары роликов совершают свободный ход.

Аналогичная картина наблюдается и при передаче движенияот сепаратора к ведомой обойме 7. В этом случае заклинивается, а следовательно, я передает движение пара роликов, имеющая в точке контакта с сепаратором 2 максимальную скорость; остальные пары роликов свободно перемещаются внутри канавки. В течение одного оборота ведущего вала все пары роликов как в пазу ведущей обоймы, так и в пазу ведомой последовательно заклиниваются, передавая движение от ведущего вала к ведомой обойме. При несоосном расположении сепаратора частота вращения ведомого вала выше, чем у ведущего.

Для того чтобы увеличить диапазон регулирования, в данном вариаторе применен зубчатый дифференциальный механизм. Водило 3, несущее сателлиты 5, связано жестко с ведущим валом и вращается вместе с ним. Зубчатый венец 6 внутреннего зацепления соединен с ведомой шайбой вариатора. В силу того, что шайба 7 вместе с венцом 6 опережает водило, уменьшается частота вращения центрального зубчатого колеса 4, закрепленного на ведомом

валу. Наличие дифференциального механизма дает возможность регулировать частоту вращения ведомого вала от нуля до частоты ведущего вала при е = 0.

На рис. 35 показана принципиальная схема планетарного вариатора, разработанная автором, а на рис. 36-его конструкция.

Вариатор в зависимости от направления вращения ведущего звена или от направления относительного движения обоймы и звездочки в процессе заклинивания может функционировать как в ускорительном режиме от частоты вращения вала электродвигателя и выше, так и в редукторном режиме.

Ведущий вал / (см. рис. 35) жестко соединен с водилом 2, несущим промежуточный вал 3. На одном конце вала 3 жестко насажен кривошип 4, палец которого с надетым на него роликом 5 помещена паз диска 6. Другим концом вала 3 является внутренняя обойма МСХ. Н-аружная обойма выполнена в виде зубчатого венца 7, находящегося в постоянном зацеплении с зубчатым колесом 8, жестко сидящим на ведомом валу 9. Диск 6 смонтирован на шарикоподшипнике /<9, внутреннее кольцо которого напрессовано на цилиндрический хвостовик каретки , перемещающейся вертикально по направляющим при поворачивании винта 12. .

При концентричном расположении диска с валами 1 и 9 зубчатый венец при вращении ведущего вала будет стремиться обкатываться вокруг зубчатого колеса 8, что приведет к заклиниванию венца на промежуточном валу. Так как кривошип 4 препятствует вращению промежуточного вала вокруг своей оси, то вся система -подвижных звеньев механизма, включая и диск 6, будет вращаться, как одно целое, с частотой вращения вала приводного электродвигателя.

При эксцентричном расположении диска кривошип помимо вращательного движения вместе с водилом будет совершать колебательное движение вокруг своей оси вращения. Последнее обстоятельство приведет, в свою очередь, к изменению частоты вращения ведомого вала.

Регулирование вариатора осуществляется поворотом винта 12.

Конструктивно водило выполнено в виде двух дисков 4 я 5 (см. рис. 36), несущихопоры пяти промежуточных валов 10. На эти валы надеты зубчатые венцы 9, находящиеся в зацеплений с центральным зубчатым колесом 6 ведомоговала 8.

Если диск расположен эксцентрично, то пять кривошипов 7 последовательно один за другим передают движение через МСХ и зубчатую передачу ведомому валу 8. Поворотом ручки 3 изменяется эксцентриситет диска, а следовательно, и частота вращения ведомого вала.

Для удобства настройки передачи на нужную частоту вращения служат указательная стрелка /, прикрепленная к каретке 12, и шкала частоты вращения, нанесенная по винтовой линии на цилиндрической части ручки ЗГШат этой винтовой линии равен шагу винта 2.

Глава 2

АВ ТОМА ТИ ЧЕСКИ Е ВАРИАТОРЫ

ВАРИАТОРЫ С АВТОМАТИЧЕСКИМ УПРАВЛЕНИЕМ

На протяжении более полувекового периода в машиностроении делались попытки автоматизации непрерывного регулирования скоростных и силовых режимов работы машин посредством автома* тических бесступенчато-регулируемых приводов. Наиболее удачные решения были использованы для опытных образцов и осуществлены в ряде машин серийного производства. Интерес к автоматическим приводам с бесступенчатым регулированием с каждым годом возрастает главным образом в связи с увеличением выпуска машин с программным управлением и самоподнастраивающихся (адаптивных) систем.

Во многих современных машинах режимы исполнительных органов регулируются бесступенчато и автоматически по заданной программе. Чаще всего это достигается с помощью вариаторов с автоматическим управлением. Автоматическое регулирование таких приводов возможно в сочетании вариатора с автоматическим регулирующим устройством, которое, воздействуя на регулирующий механизм вариатора, изменяет передаточное отношение на необходимую величину. Автоматизм не является неотъемлемым свойством вариаторов, так как сняв автоматическое управляющее устройство, можно перейти к ручному управлению вариатором. Управляющее устройство изменяет передаточное отношение вариатора в зависимости от нaгpyзки скорости и ряда параметров технологических процессов, выполняемых рабочими машинами и автоматическими линиями, в приводе которых установлен вариатор.

В практике автоматическое управление вариаторами осуществляется механическими, гидравлическими, пневматическими и электрическими управляющими устройствами. Нашли применение также комбинированные системы: гидравлические с пневматическими и электрические с гидравлическими и пневматическими.

Вариаторы с механическими управляющими устройствами. На рис. 1 показана схема автр\тического привода канатовьющей машинЬ! корзиночного типа с механическим регулирующим уст-

ройством. Скорость свивки каната лимитируется центробежной силой инерции Р катушки 3 с намотанной прядью 1. По мере сматывания пряди с катушки в процессе свивки каната эта сила уменьшается, что дает возможность увеличить угловую скорость ротора 2 машины, а следовательно, увеличить ее производительность. -Свивка каната при постоянной допустимой центробежной силе инерции катушки достигается посредством вариатора 9 с автоматическим регулированием.

В зависимости от длины и диаметра каната вариатор настраивается на начальную частоту вращения. Непрерывное увеличение

скорости ротора 2 достигается регулирующим механизмом вариатора с одним МСХ. Диск 4 регулирующего механизма с Т-образным па-

Рис.

зом, представляющий кривошип этого Механизма, через червячную передачу 5 и б получает вращение от ведомого вала вариатора 9. Ведомый вал 7 регулирующего механизма соединен цепной передачей 8 с валом, на котором насажена ручка 10 вариатора. За каждый оборот кривошипа 4 происходит поворот ручки 10. За счет изменения величины кривошипа достигается изменение скорости регулировки, что необходимо при свивке на машине канатов различных диаметров.

В импульсных вариаторах, как и в других видах вариаторов, с увеличением нагрузки имеет место уменьшение частоты вращения ведомого вала. Особенно это уменьшение ощутимо у вариаторов, приводимых в движение от двигателей с нежесткой характеристикой.

Для поддержания постоянной частоты вращения ведомого вала вариатора служит автоматическое регулирующее устройство, кинематическая схема которого показана на рис. 2. Ведомый вал 2 вариатора посредством конических зубчатых колес 1 я 3 связан с валом 4 центробежного регулятора 9. При уменьшении угловой скорости ведомого вала муфта 8 регулятора перемещается влево, перемещая одновременно через систему рычагов 7 в ту же сторону 46

полумуфту 6 двойной кулачковой муфты. В результате входит в зацепление коническое зубчатое колесо 5 и вращение от ведомого вала вариатора через конические зубчатые колеса 1, 3, 5 и и червячную передачу 14 я 13 передается валу регулирующего

Рис. 2

маховика 12, при вращении которого увеличивается частота вращения ведомого вала, и когда она достигнет необходимой величины, полумуфта займет среднее положение, и изменение передаточного числа вариатора прекратится. При увеличении частоты вращения ведомого вала включается коническое зубчатое колесо 10, н частота вращения вала уменьшается.

Схема типичного ва-риаторного привода с механическим управляюш;им устройством моталок различных лентообразных, пленочных, проволоко- и нитеобразных материалов показана на рис. 3. Электродвигатель 5 через вариатор 6 и коническую зубчатую передачу 3 я 9 приводит во вращение ведущий барабан 8 моталки, при этом поддерживается постоянной линейная скорость наматываемого материала за счет бесступенчатого изменения угловой скорости ведомого вала вариатора по мере изменения диаметра рулона. Регулировка вариатора осуществляется путем поворота рычага 2, имеющего на одном онце ролик /, контактирующий с периферией наматываемого рулона. Рычаг 2 через шатун 4 непо-

Рис. 3