Храповый двигатель


Что такое храповик и как он устроен?

Впервые о храповом механизме упоминается в древних легендах, относящихся к 400 году до нашей эры, ко времени войны между Карфагеном и Сиракузами. В приданиях говориться об арбалетах, так называемых гастрофетах, в которых использовались храповые механизмы. Вдоль гастрофета проходила канавка, в которой передвигался ползунок, предназначенный для оказания действия на стрелу. С двух сторон канавки были прикреплены зубчатые рейки, на которых и скользили храповики. Эти храповики предотвращали возможность выстрелить во время натяжения арбалета.

В XV веке Леонардо да Винчи доработал и усовершенствовал храповой механизм. Это дало возможность заметно улучшить условия работы и повысить безопасность рабочих, которые поднимали и держали на весу тяжёлые грузы. Именно поэтому храповик ещё называют ремнём безопасности XV века.

1. Устройство храповика.

Храповик или храповой механизм – это зубчатое устройство прерывистого движения, которое необходимо для замены возвратно-вращательного движения на прерывистое движение только в одном направлении. То есть, храповик даёт возможность вращаться оси в одном направлении и не допускает вращения в обратном направлении.

По форме храповик – это зубчатое колесо, имеющее несимметричные зубья с упором на одну сторону (одна сторона зубья пологая, а другая – поднутренная или отвесная). Движение колеса в обратном направлении ограничено собачкой, прижимающейся пружиной или собственным весом. Устройство храповика несложное.

Конструктивно храповой механизм состоит из таких элементов:

1. Храповое колесо.

2. Вал.

3. Собачка с осью, которая должна крепиться на неподвижный элемент.

4. Рычаг.

5. Иногда, в конструкции предусмотрена дополнительная стопорная собачка.

Храповое колесо – это основной элемент любого храпового механизма. По внешнему виду – это обычное колесо, в котором предусмотрены зубья. Храповое колесо изготавливают методом ковки или методом литья из разных видов стали.

Храповые механизмы отличаются между собой и по количеству зубцов на храповых колёсах. Количество зубцов определяет долю окружности, на которую предполагается делать поворот храповика. Для обеспечения поворота на шестьдесят градусов понадобится шесть зубцов (шестьдесят градусов равно одной шестой окружности). Для возможности поворачивать механизм на 30 градусов понадобиться храповик с 12 зубцами (тридцать градусов равно одной двенадцатой окружности). И так далее. Самое минимальное количество зубцов для храповика равно шести. Храповиков с меньшим количеством зубцов, обычно, не производят.

Храповое колесо крепится на специальный вал, на котором оно может свободно вращаться. Для максимальной свободы вращения пространство между валом и колесом смазывают машинным маслом. Собачка предназначается для ограничения движения храпового колеса. Она зацепляется с храповиком и задерживает его движение в сторону спуска, но при этом не останавливает движение в сторону подъёма. Для того, чтобы храповик смог крутиться в сторону подъёма, собачку необходимо вывести из зацепления с ним. Для этого собачку нужно разгрузить при помощи специального механизма.

Существуют храповые механизмы, способные обеспечить вращение как вправо, так и влево. В там случае зубцы храпового колеса делают прямоугольными, а собачку перекидной. Если собачку перекидывать с одной стороны на другую, то можно менять направление вращения храпового механизма. В некоторых вариациях храповиков предусмотрена дополнительная стопорная собачка. Она нужна для обеспечения более высокой надёжности всего механизма.

Управление собачкой производиться при помощи рычага, который способен как ввести, так и вывести её из зацепления. Чем размеры храповика больше, тем больший рычаг потребуется. Именно по такой причине храповики производят максимально маленькими (на сколько это возможно). Высота одного зубца рассчитывается как 0,3-0,4 от величины шага.

Различают два типа храповых механизмов в зависимости от типа профилированной поверхности:

1. Барабанные – рабочая профилированная поверхность являет собой окружность или её фрагмент.

2. Реечные – профилированная поверхность механизма линейна.

В зависимости от профиля храпового колеса различают такие виды храповых механизмов:

1. Храповые механизмы с прямоугольным профилем.

2. Храповые механизмы с пологим профилем.

3. Храповые механизмы с радиальным профилем.

В зависимости от количества рычагов в механизме, бывают храповики таких видов:

1. Храповики с одним рычагом.

2. Храповики с двумя рычагами.

Механизмы с двумя рычагами обеспечивают большую устойчивость и не допускают перекосов во время работы механизма.

По типу зубцов бывают храповики таких видов:

1. Храповики с прямыми зубцами.

2. Храповики со скошенными зубцами.

У храповиков со скошенными зубцами упор для собачки более надёжный, что обеспечивает более надёжное зацепление составляющих механизмов.

2. Принцип работы храповика.

Рассмотрим какой же принцип работы храповика. Рычаг с собачкой возле храповика находится в свободном вращении. Эта собачка одним своим концом находиться на храповике, а вторым – прикреплена на подвижное осевое соединение. Когда на храповой механизм воздействует тяга от другого механизма, рычаг начинает качаться в разные стороны. Во время отклонения рычага собачка просто скользит по пологой стороне зубцов, не оказывая никакого влияния на вращение храповика. Если воздействие тяги прекращается, собачка упирается на отвесную сторону зубца и препятствует обратному движению храповика. То есть, постепенно качаясь то в одну, то в другую сторону, рычаг с собачкой обеспечивает поступательные движения храпового механизма.

К примеру, рассмотрим принцип действия храповика в подъёмном механизме. Поворачивая рукоятку, можно поднять груз на определённую высоту. Но если рукоятку отпустить, то груз не упадёт, а будет удерживаться в подвешенном состоянии из-за того, что храповик находится в зацеплении с собачкой. Для того, чтобы появилась возможность опустить груз, необходимо для начала приподнять собачку (удерживать рукоятку) и спокойно в медленном темпе опустить груз, поворачивая рычаг.

3. Область применения храповых механизмов.

Применение храповых механизмов очень широкое. Их используют во многих конструкциях и приборах, например, в домкратах, турникетах, замках наручников, лебёдках, гаечных ключах, заводных механизмах часов, отвёртках, механизмах заднего хода велосипедов, строгальных станках, обгонных муфтах, шифровальных машинах (например, «Энигма»),защитных устройствах электроинструментов и в транспортных средствах (в механизме коленчатого вала).

Храповой механизм в основном используется как задерживающее устройство. В подъёмных машинах, оснащённых лебёдкой, зубчатое колесо храповика соединяется с барабаном лебёдки, а собачка предотвращает обратное раскручивание барабана под давлением со стороны груза. В механических часах с пружинным заводом храповик предотвращает самостоятельное раскручивание заводной пружины.

В коленчатом вале транспортных средств также используются храповые механизмы. Они необходимы для обеспечения моментальной остановки всего механизма и предотвращения его прокручивания в обратном направлении. Храповой механизм в коленчатом вале даёт возможность присоединения пусковой рукоятки. С помощью храпового механизма передаётся вращательное движение от рукоятки к коленвалу, что обеспечивает его запуск. Кроме того, храповик обеспечивает отсоединение коленвала от рукоятки в автоматическом режиме после запуска двигателя в самые короткие сроки.

Подписывайтесь на наши ленты в Facebook, Вконтакте и Instagram: все самые интересные автомобильные события в одном месте.

Была ли эта статья полезна?Да Нет

auto.today

Как работает храповый механизм? :: SYL.ru

Храповик – одно из старейших механических изобретений человека. Конструкционная простота и функциональная эффективность позволили ему сохранять актуальность даже в эпоху цифровых технологий. Разумеется, и целевые системы, в которых применяется храповый механизм, сложно назвать технически высокоразвитыми, но это не отменяет эксплуатационные достоинства их устройства.

Сфера применения

На храповиках базируются и промышленные агрегаты с компонентами инженерных конструкций, и работа мелких фурнитурных элементов для инструмента. Это говорит об универсальности устройства и его гибкости с точки зрения технической интеграции. Например, простейший храповый механизм для касок позволяет осуществлять регулировку ремня оголовка через колесико, передающее движение системе фиксации.

В инструментах данное устройство служит как средство установки определенных рабочих параметров. В конструкции секатора, в частности храповик позволяет четко фиксировать шаг реза в рамках заданного диапазона. Если же говорить о более ответственных направлениях, то на первый план выйдет станочное производственное оборудование. Поперечно-строгальные агрегаты оснащаются наружными колесами храповиков, которые выдерживают большие физические нагрузки. В круглошлифовальных станках данное устройство задействуется в целях обеспечения радиальных подач – монтаж производится в комбинации с поршневыми приводами. Помимо этого, храповики используют в лебедочных системах, домкратах, стартерных и заводных механизмах.

Конструкционное исполнение

Функциональные части механизма работают на обеспечение прерывистого движения, требуемого для одностороннего смещения зубчатого колеса. Последнее выступает наиболее значимой частью системы и представляет собой металлический диск с зубцами. Для обеспечения надежности колесо изначально выполняется по технологии ковки или литьевым способом.

Количество зубцов может быть разным – это зависит от рабочего диапазона целевой конструкции. В типовых моделях возможность 30-градусного поворота обеспечивают 12 зубцов. Минимальное число переходных пазов достигает 6 – к примеру, такая конфигурация используется в храповых механизмах для стяжных ремней-рэчетов. Кроме рабочего колеса, в конструкцию также входит крепежная «собачка», стопорный механизм, вал и рычаг. Физические свойства элементов, схема расположения, наличие отдельных функциональных компонентов и размеры могут меняться в зависимости от модели и особенностей конструкции.

Как работает храповый механизм?

В каждом устройстве предусмотрен своего рода спусковой элемент (рычаг, привод, крюк), приводящий систему в действие. Изначально «собачка» находится в контакте с колесом, но после активации механизма начинается осевое вращение, влекущее за собой и смещение фиксатора.

Тяга может обеспечиваться разными источниками тяги. В том же секаторе пуску способствует ручной нажим, а в станках – электродвигатель. Так или иначе, в процессе движения колеса «собачка» начинает скольжение и последующее перемещение по внешним поверхностям зубцов. Важно подчеркнуть, что в этот момент она не оказывает никакого влияния на колесо. Но после остановки движения храповый механизм запирается посредством упора «собачки» в один из пазов. Данный цикл может повторяться до тех пор, пока не будет получен требуемый результат при осуществлении регулировки, подъема или настройки по определенным параметрам целевой системы.

Разновидности механизма

Существует множество классификаций, обусловливающих разнообразие храповиков. К примеру, профилированная поверхность может быть реечной или барабанной. Первый вариант используется в особых случаях, так как линейное размещение зубцов менее функционально и эргономично, чем по окружности. Барабанные же системы как раз и представляют собой устройства с рабочими колесами. Есть и классификация профиля основы, на которой располагаются пазы. Он может быть прямоугольным, радиальным и пологим. Чаще применяются радиальные системы как наиболее удобные в использовании, надежные и компактные. С прямоугольным профилем обычно выполняется храповый стяжной механизм, поскольку небольшие размеры регулирующей оснастки в данном случае не позволяют использовать зубцы с заостренными и наклонными гранями.

Особенности работы двунаправленных механизмов

Одной из ключевых черт классического храповика является вращение колеса или рейки только в одну сторону. Но есть также и отдельный класс механизмов, которые сохраняют тот же эксплуатационный эффект, но действуют иначе. Вращение у двунаправленных систем реализуется и влево, и вправо. Причем зубцы обязательно должны быть прямоугольными – только в этой конфигурации можно обеспечить равномерность смещения колеса. Главная же особенность храпового механизма двунаправленного типа заключается в системе перемещения «собачки». Она не переходит и не сползает по поверхности колеса, а перекидывается. Это расширяет возможности управления системой, но и усложняет ее, делая менее надежной.

Как самостоятельно изготовить храповик?

Техника выполнения конструкции будет зависеть от требований к системе, в которой она будет использоваться. За основу можно взять вал в виде отрезка металлической трубы, вырезку из стального листа и кусок профиля, который выполнит роль «собачки». Основная сложность будет заключаться в подгонке размеров этих компонентов, ведь только при условии оптимального схождения можно обеспечить стабильную работоспособность храпового механизма. Своими руками также следует изготовить несущую базу – для нее используют металлический каркас, собранный из тех же стальных листов. Посредством сварки к нему с двух сторон крепится вал, на который садится предварительно обработанный диск с вырезанными пазами. Для установки «собачки» следует предусмотреть ходовой зажим с пружинной системой. Инсталляция осуществляется метизами или сваркой.

В заключение

У храповиков немало преимуществ, но есть и слабые места, которые необходимо учитывать при покупке устройств с таким механизмом. В первую очередь, на систему ложится высокая ответственность, что обуславливает и повышенные требования к обслуживанию.

В тех же станках и грузоподъемных агрегатах обязательным условием является регулярная смазка колеса и пятен контакта с «собачкой». Использование храпового механизма в мелком инструменте и дополнительных приспособлениях тоже имеет свои недостатки, обусловленные заеданием небольших деталей. Но в каждом случае качество работы системы будет зависеть от характеристик изделия. Крупные производители применяют в конструкции храповиков долговечные компоненты с оптимальным сочетанием эксплуатационных свойств. Другое дело, что наличие такого механизма может существенно повышать ценник устройства.

www.syl.ru

Цепная передача

Цепная передача по сравнению с ременной удобна тем, что не дает проскальзывания и позволяет соблюдать правильность передаточного числа. Цепная передача осуществляется только при параллельных валах.

а - пластинчатая роликовая цепь, б - бесшумная цепь

Основной величиной цепной передачи является шаг. Шагом считается расстояние между осями роликов у цепи или расстояние между зубцами звездочки.

Кроме роликовых цепей, в машинах широко применяются еще зубчатые, так называемые бесшумные цепи. Каждое звено их соединено из нескольких зубчатых пластин в ряд. Ширина этой цепи намного больше, чем роликовая. Звездочка такой передачи похожа на шестерню. Зубчатые цепи могут работать на больших скоростях.

Допустимое передаточное число цепных передач может быть до 1:15. Самое малое число зубцов у звездочек берут: у роликовых цепей - 9, а у зубчатых - 13-15. Расстояние между осями звездочек принимают не менее полуторного диаметра большой звездочки.

Цепь надевается на звездочки не туго, как ремни, а с некоторым провисанием. Для регулирования натяжения применяется натяжной ролик. Число оборотов ведомой звездочки зависит от соотношения зубцов на обеих звездочках.

Достоинства цепной передачи:

  • Меньшая чувствительность к неточностям расположения валов;

  • Возможность передачи движения одной цепью нескольким звездочкам;

  • Возможность передачи вращательного движения на большие расстояния.

Недостатки цепной передачи:

Применение цепной передачи: При межосевых расстояниях, при которых зубчатые передачи требуют промежуточных ступеней или паразитных зубчатых колес, не вызываемых необходимостью получения нужного передаточного отношения; при необходимости работы без проскальзывания (препятствующего применению клиноременных передач).

Храповые механизмы

Кроме непрерывного вращательного движения, в машинах очень часто применяется прерывистое вращательное движение. Такое движение осуществляется при помощи так называемого храпового механизма. Основными частями храпового механизма являются: храповик (диск с зубцами), рычаг и собачка. Зубцы храповика имеют особую форму. Одна сторона у них сделана пологой, а другая отвесной или несколько поднутренной. Храповик насажен на вал неподвижно. Рычаг же, сидящий рядом с храповиком, может свободно качаться. На рычаге имеется собачка, которая одним концом лежит на храповике. С помощью шатуна или тяги от того или иного ведущего механизма рычаг приходит в качательное движение. При отклонении рычага влево собачка скользит свободно по пологому склону зубцов, не поворачивая храповик. При отходе вправо собачка упирается в уступ зубца и поворачивает храповик на некоторый угол. Так, непрерывно качаясь в ту и другую сторону, рычаг с собачкой приводит храповик с валом в периодическое вращательное движение. Для надежного прилегания собачки к храповику собачка снабжается нажимной пружиной.

Но чаще бывает другое назначение храпового механизма - предохранения вала с храповиком от проворачивания. Так, у лебедки при подъеме груза храповик с собачкой не дают барабану провертываться обратно.

Иногда нужно получить вращение храповика не только в одну сторону, но и в другую. В этом случае зубцы у храповика делают прямоугольными, а собачку - перекидной (б). Перекинув собачку вправо или влево, можно изменить и вращение храповика.

Число зубцов на храповике зависит от требуемого угла поворота. На какую часть окружности поворачивается храповик, столько делают и зубцов. Например, если на 60° - одну шестую долю окружности, то берут 6 зубцов; на 30° - одну двенадцатую долю - делают 12 зубцов и т.д. Меньше шести зубцов на храповике обычно не бывает.

Храповик должен быть небольшим. Большой храповик потребует увеличения размаха рычага и большого хода кривошипа, качающего рычаг. Высоту зубца храповика следует брать в пределах 0,35-0,4 от шага. Профиль зубца делают остроугольным, пологую сторону зубца - прямой, но ее можно и очерчивать по радиусу. Рычагов лучше брать два, помещая их по обеим сторонам храповика. При двух рычагах собачка и поводок от кривошипа встанут между ними и уменьшат перекос при работе. Нажим собачки можно осуществлять не только пружиной, но и резинкой. Конец собачки следует хорошо скашивать, чтобы она надежнее упиралась в зубец.

studfiles.net

Храповой механизм. Расчет храпового механизма. Работа храпового механизма.

Рассмотрим расчет храпового механизма и его частей: храпового колеса и собачки.

Расчет храпового механизма

Наиболее опасным для элементов останова является положение, когда собачка упирается в вершину зуба храпового колеса (рис. 1, б). Так как зацепление зубьев с собачкой происходит с некоторым ударом, то кромки зуба колеса и собачки сминаются. Прочность кромок определяют по уравнению:

где P – окружная сила, H; b – ширина колеса, см; [q] – допускаемое линейное давление с учетом динамического характера нагружения, Н/см (значения [q] для некоторых материалов приведены в таблице 1).

Храповой механизм

Рис. 1: а — схема останова; б — расчет собачки

Окружную силу определяют из уравнения:

где D — внешний диаметр храпового колеса; z — число зубьев храпового колеса; m — модуль зацепления храпового колеса; Mк — крутящий момент, действующий на валу храпового колеса.

Параметры для расчета храпового соединения

Табл. 1: Примечание. Значения [q] соответствуют механизмам для 1, 2 и 3-й групп режимов работы. Для более напряженных режимов эти значения должны быть не ниже 25-30%.

Расчет храпового колеса

Соотношение между шириной зуба b и модулем m определяется коэффициентом ψ=b/m, значения которого даны в таблице 1. Бόльшие значения коэффициента ψ принимают для устройств, работающих со значительными ударными нагрузками. Ширину собачки при нимают на 2-4 мм шире зуба храпового колеса, чтобы компенсировать возможные неточности монтажа. Используя уравнения, приведенные выше, получаем выражение для модуля колеса:

Если число зубьев неизвестно, а известен диаметр храпового колеса, то удобнее пользоваться выражением:

При модуле храпового колеса m≥6 мм можно ограничится проверкой зуба по изгибу. Плоскость излома зуба (рис. 1, б) отстоит на расстоянии h = m от вершины зуба. Высоту расчетного сечения зуба храпового колеса с внешним зацеплением принимают a = 1,5m. Тогда момент, изгибающий зуб:

Момент сопротивления изгибу при рассмотрении зуба как балки, закрепленной с одного конца:

Напряжение от изгиба должно удовлетворять неравенству:

Принимая допускаемые напряжения [σи] = σв/n для чугунов и [σи] = σт/n для сталей, где значения n указаны в таблице 1, получаем выражение для модуля:

При внутреннем зацеплении зубья храпового колеса значительно прочнее, поскольку в этом случае высота расчетного сечения зуба a = 3m. Модуль определяют из выражения:

Расчет собачки храпового механизма

Собачку изготовляют обычно из стали 40Х, термообработанной (см. термообработка) до твердости не ниже HRC 48-50. Чтобы обеспечить надежную работу соединений, собачка прижимается к храповому колесу пружиной (рис. 2, а, б) или силой тяжести специального груза (рис. 2, в). Ось вращения собачки устанавливают в таком месте, чтобы угол между прямыми, проведенными от оси колеса и оси собачки в точку контакта собачки с колесом, был близок к 90°

Работа храпового механизма

Поверхность зуба колеса, упирающуюся в собачку, делают плоской. При вращении храпового колеса в направлении, соответствующем подъему груза, собачка свободно скользит по наклонным поверхностям зубьев.

Конструкции собачек с принудительным включением

Рис. 2

Если направление вращения колеса изменяется на противоположное, то собачка, упираясь в верхнюю кромку зуба колеса , соскальзывает во впадину и прижимается к рабочей грани зуба всей торцевой поверхностью, создавая необходимый упор. При этом на собачку от окружной силы P будут действовать сила нормального давления N = Pcosα и сила R = Psinα, направленная вдоль рабочей грани зуба и стремящаяся сдвинуть собачку к основанию зуба (рис. 1, б). Кроме того, на собачку действуют сила трения fN вдоль рабочей грани и момент трения Pfıd/2 в опоре Oı, препятствующие входу собачки в зацепление (здесь fı – коэффициент трения между собачкой и ее осью, имеющей диаметр d). Приведенная к плоскости рабочей грани зуба сила трения от момента трения на оси собачки выражается уравнением:

Если пренебречь влиянием силы тяжести собачки и силы пружины, способствующих созданию зацепления, то для обеспечения входа собачки в зацепление с зубом должно быть удовлетворено неравенство:откуда после преобразований получаем:

то есть беспрепятственное движение собачки к основанию зуба колеса будет обеспечено, если угол α отклонения передней грани зуба колеса будет больше приведенного угла трения собачки по зубу храпового колеса с учетом коэффициентов трения f и fı и геометрии зацепления. Нормально на построение профиля зубьев храпового колеса при наружном и внутреннем зацеплении [1] предусмотрен угол α = 20°, что учитывает и влияние трения в опоре Oı и возможное загрязнение, и повреждение контактных поверхностей зуба колеса и собачки.

Собачка воспринимает сжимающие, растягивающие и изгибающие нагрузки. Расчет ведут при положении собачки, упертой концом в кромку зуба колеса (рис. 1, б). Так, при сжатой собачке напряжение в опасном сечении:

где В – ширина собачки; [σи]с =σт/n – допускаемое напряжение; n=5 – запас прочности.

www.mtomd.info

Поршневой двигатель внутреннего сгорания с храповым валом и челночным механизмом возврата основных поршней в исходное положение (пдвсхвчм)

Изобретение относится к двигателестроению, в частности к двигателям внутреннего сгорания. Изобретение позволяет достичь максимально возможного крутящего момента храпового вала при относительно малой угловой скорости вращения. Поршневой двигатель внутреннего сгорания с храповым валом и челночным механизмом возврата основных поршней в исходное положение (ПДВСХВЧМ) содержит внешний механизм сжатия горючей смеси, механизм откачки отработанных газов, механизм преобразования поступательного движения поршней во вращение вала выполнен храповым. Продольные оси основных и возвратных цилиндров и прямолинейные траектории хода основных и возвратных поршней всех блоков двигателя ПДВСХВЧМ расположены на осях касательных к окружности, центр которой совпадает с осью вращения храпового вала. Цилиндры расположены по периметру храпового вала через равные угловые пространства в той же основной плоскости, в какой находится сам храповый вал, и крепятся на станине двигателя. Основной и возвратный цилиндры каждого блока двигателя расположены оппозитно. Рабочий ход основного поршня совпадает с возвратным ходом возвратного поршня, а рабочий ход возвратного поршня совпадает с возвратным ходом основного поршня в процессе челночных прямолинейных поступательных движений челнока и поршней. К каждому челноку крепится упор (собачка), толкающий зубец храпового вала, придавая храповому валу вращательное движение. Горючая смесь нагнетается в камеры сгорания цилиндров под давлением, создаваемым отдельным поршневым компрессором (ПКСПД). Отработанные газы из цилиндров откачиваются под давлением, создаваемым другим отдельным поршневым компрессором (ПКСВОГД). 46 ил.

 

Текст описания приведен в факсимильном виде.

Поршневой двигатель внутреннего сгорания с храповым валом и челночным механизмом возврата основных поршней в исходное положение (ПДВСХВЧМ), отличающийся тем, что он содержит внешний механизм сжатия горючей смеси, внешний механизм откачки отработанных газов, механизм преобразования поступательного движения поршней во вращение вала выполнен храповым, продольные оси основных и возвратных цилиндров и прямолинейные траектории хода основных и возвратных поршней всех блоков двигателя ПДВСХВЧМ расположены на осях, касательных к окружности, центр которой совпадает с осью вращения храпового вала, цилиндры расположены по периметру храпового вала через равные угловые пространства в той же основной плоскости, в какой находится сам храповой вал и крепятся на станине двигателя, основной и возвратный цилиндры каждого блока двигателя расположены оппозитно, основной и возвратный поршни жестко связаны между собой и находятся на одной оси, вместе составляя челнок, при этом рабочий ход основного поршня совпадает с возвратным ходом возвратного поршня, а рабочий ход возвратного поршня совпадает с возвратным ходом основного поршня в процессе челночных прямолинейных поступательных движений челнока и поршней, к каждому челноку крепится упор (собачка), толкающий зубец храпового вала, придавая храповому валу вращательное движение, горючая смесь нагнетается в камеры сгорания цилиндров под давлением, создаваемым отдельным поршневым компрессором (ПКСПД), а отработанные газы из цилиндров откачиваются другим отдельным поршневым компрессором (ПКСВОГД).

 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к моторостроению, компрессоростроению, и может быть использовано при конструировании четырехтактных двигателей внутреннего сгорания.

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в автотракторных поршневых двигателях внутреннего сгорания (ДВС). .

Изобретение относится к области двигателестроения и может найти применение при преобразовании выпущенных и выпускаемых двигателей внутреннего сгорания, особенно двухтактных и дизелей с минимальными затратами.

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к двигателям внутреннего сгорания. .

Изобретение относится к машиностроению, а именно к устройствам преобразования возвратно-поступательного движения во вращательное движение (и наоборот). .

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в двигателях внутреннего сгорания, насосах, компрессорах и иных устройствах. .

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в двигателях внутреннего сгорания. .

Изобретение относится к машиностроению, в частности к механизмам преобразования возвратно-поступательного движения во вращательное, и может быть использовано, например, в двигателях внутреннего сгорания, насосах и компрессорах.

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к поршневым двигателям внутреннего сгорания. .

Изобретение относится к области поршневых машин. .

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к механизмам поршневого привода, и может быть использовано при создании двигателей внутреннего сгорания. .

Изобретение относится к двигателям внутреннего сгорания и предназначено для использования в качестве силовой установки для сухопутных и водных транспортных средств, а также стационарных энергетических установок.

Изобретение относится к машиностроению и касается усовершенствования поршневых машин двигателей, насосов, компрессоров. .

Изобретение относится к машиностроению и касается усовершенствования поршневых машин двигателей, насосов, компрессоров. .

Изобретение относится к двигателестроению и может быть использовано в двигателях внутреннего сгорания. .

Изобретение относится к машиностроению и предназначено для преобразования возвратно-поступательного движения во вращение. .

Изобретение относится к машиностроению , а именно к поршневым машинам для преобразования возвратно-поступательного движения во вращательное, и может быть использовано в гидроприводах, устанавливаемых на различном оборудовании, в том числе и полиграфическом.

Изобретение относится к машиностроению. .

Изобретение относится к области двигателестроения, а именно к двигателям внутреннего сгорания с рычажным храповым механизмом

Изобретение относится к области энергомашиностроения

www.findpatent.ru

Фотоотчет: Ремонт и сборка сцепления мотоцикла «Иж-планета» | Scooter-mania.ru

Сцепление мотоцикла «Иж-Планета» неважно какой модели: будь-то «Иж-планета-спорт», «Иж-планета 2″ или даже Иж-юпитер» по праву можно считать узлом вполне надежным и долговечным. Но, имеющим свои конструктивные недостатки, которые являются частой причиной поломок.

Со времени своего первого появления на свет, двигатели «Ижей», хоть и не так часто как нам хотелось, но модернизировались. Как-никак, а мощность двигателя «Планеты-5» увеличилась практически в два раза, по сравнению с тем же «Иж-49», а в некоторых моделях («Иж-планета-спорт») и подавно.

Мощность-то подняли — это хорошо, а вот сцеплению конструкторы должного внимания не уделили. Как было оно на «Иж-49», так практически без изменений перекочевало на более поздние модели «Ижей».

Отсюда и растет «корень» всех проблем: мощность двигателя мы подняли — молодцы! Коляску прицепили — еще лучше! Компрессию нарастили — куда уж без этого? А вот за сцепление и храповый механизм забыли. А ведь нагрузка на него увеличилась в разы по сравнению с прародителем — отсюда и возникают частые проблемы в его работе.

К слову сказать: поздние модели «Ижей» стали комплектоваться сцеплением с усиленной моторной цепью и улучшенной конструкцией храпового механизма кикстартера, так называемая «ромашка». Конечно, особого эффекта такое «новшество» не принесло: как рвало на «Планетах» храповик, так и продолжало его рвать. Как растягивалась моторная цепь буквально за один сезон, так она и продолжала растягиваться…

В этой статье мы с вами в подробностях рассмотрим основные этапы установки и регулировки сцепления. А также, рассмотрим часто встречающиеся неисправности и способы их ремонта.

Стоит отметить: Сцепление практически всех двухтактных мотоциклов советского производства устроено по одному и тому же принципу, а значит и неисправности практически одинаковы — основа конструкции ведь одна (немецкий DKW). Поэтому все сказанное в этой статье можно смело применять не только к мотоциклам марки «Иж», но и к другим. Будь-то «Java» или «Минск» да хоть «Восход», разве что, некоторое отличие имеет конструкция «Муравьев» у них механизм кикстартера взаимодействует с корзиной не напрямую как у остальных, а через первичный вал КПП.  И «Планеты-спорт» у нее вместо моторной цепи установили шестерню, но сути — это не меняет, «болячки» у всех советских мотоциклов практически одни и те же.

Начнем пожалуй с корзины — это самая слабая часть всего механизма, вернее не сама корзина как таковая, а храповый механизм кикстартера, который постоянно рвет. Поэтому перед установкой корзины на двигатель, храповый механизм необходимо разобрать и проверить его работоспособность.

Берем корзину, снимаем стопорное кольцо далее снимаем упорную шайбу и пружину.

Внимательно осматриваем зубья храпового механизма, на них не должно быть сколов повреждений трещин и они должны быть острыми не зализанными. При обнаружении вышеописанных повреждений, не стоит спешить выбрасывать корзину. Храповый механизм можно легко и быстро заменить на новый.

Правда для этого, нужно будет выточить клепки ну и конечно у вас должен быть навык в такой работе, если вы не умеете клепать — лучше тогда не беритесь — испортите корзину! Это только со стороны клепка может показаться простой работой!

Следующим этапом будет — проверка надежности крепления храповика к корзине, клепки крепящие храповик к корзине имею свойство со временем разбалтываться, поэтому очень важно своевременно выявить эту неисправность.

Берем корзину в руку, второй рукой пытаемся раскачать храповик, если почувствовали люфт, то все! Придется высверливать разбитые клепки и ставить новые. Стоит предупредить: простая протяжка клепок — эффекта не даст! Проверено многократно! Только замена клепок на новые, может исправить ситуацию. А исправить ее надо обязательно! Иначе рано или поздно, храповик оборвет и тогда — хочешь-не хочешь, а клепать его все равно придется…

Также, не забываем повышенное внимание уделить состоянию зубьев приводной звездочки и самой корзины. Зубья должны быть правильной формы, не изношенными. К сожалению корзине с изношенными зубьями уже ни чем не поможешь — такая неисправность не «лечиться». И в конце, проверяем на допустимый износ подшипник корзины, он конечно служит долго, но лишний раз убедится в его работоспособности все же не помешает.

Типичный пример корзины с сильно изношенными зубьями моторной цепи. Конечно, такая корзина еще «походит» некоторое время, но такой износ смело можно считать аварийным — лучше заменить.

Корпус «Ижевской» корзины иногда дает трещины в районе клепок храпового механизма, перед установкой — внимательно осмотрите эти места.

Следующим важным этапом в нашей работе — будет регулировка схождения зубьев звездочки корзины и коленчатого вала. Тут все просто: устанавливаем под звездочку коленчатого вала специальную шайбу (об этом подробно написано дальше), ставим звездочку на цапфу и с положенным усилием затягиваем болт. Далее одеваем на первичный вал КПП регулировочную шайбу, потом туда же одеваем втулку нашей корзины, затем саму корзину и с удобного положения смотрим, чтобы кончики зубьев корзины и звездочки стояли строго напротив друг друга. Любое отклонение — убираем подбором регулировочной шайбы (о ней речь пойдет далее).

[stextbox id=»warning»]Важно: Регулировку схождения зубьев звездочек можно производить только после окончательной сборки и регулировки КПП. [/stextbox]

Сборку механизма сцепления начинаем с установки механизма кикстартера.

Устанавливаем на вал механизма переключения передач опорную шайбу вала кикстартера.

Берем руку вал кикстартера, проверяем состояние его шлицов и зубьев сектора, тут все должно быть идеально — ни какого износа и прочих повреждений быть не должно.

Во время запуска двигателя на вал кикстартера и весь храповый механизм в целом приходиться очень высокая нагрузка особенно если у вас неправильно отрегулирован угол опережения зажигания.  Отдача в ногу при неправильно отрегулированном зажигании частенько приводит к травмам или к поломке вала или храпового механизма. Поэтому перед установкой деталям кикстатера нужно уделить повышенное внимание и при любых подозрениях заменить их на новые.

Шлицы заводной лапки должны находится в таком состоянии

Зубья сектора вот в таком

Одеваем на вал заводную лапку, заводим конец возвратной пружины в специальный паз картера и на оборот-два натягиваем пружину и загоняем вал до упора на свое место. Сильно натягивать возвратную пружину не стоит. Натяните ее так, чтобы она ни где не выпирала и не мешала работе кикстартера, ну и конечно возвращала лапку на свое место.

Устанавливаем на цапфу коленчатого вала специальную пружинную шайбу и затем вставляем на свое место шпонку.

Одеваем на первичный вал КПП заранее подобранную регулировочную шайбу.

Устанавливаем на первичный вал КПП втулку барабана корзины сцепления.

Одеваем на корзину и звездочку моторную цепь, разворачиваем приводную звездочку так, чтобы при установки шпонка точно зашла в свой паз и одеваем все это в сборе за один заход на валы.

[stextbox id=»warning»]Важный момент: перед установкой звездочки внимательно осмотрите оба конуса, чтобы на них ничего не попало и перед установкой вытрите их насухо чистой тряпочкой.[/stextbox]

Устанавливаем на вал внутренний барабан.

Ложем на вал специальную шайбу и накручиваем центральную гайку.

К старому ненужному диску сцепления привариваем какой-нибудь пруток или кусок шины — это будет ключ для затягивания гайки на барабане. Надеваем его на внутренний барабан, упираем пруток в вал кикстартера, берем головку на 22 и с максимально возможным  усилием затягиваем центральную гайку (резьба левая).

Берем оловянный пруток для пайки или какую-нибудь палочку, подлаживаем его под зубья приводной звездочки и головкой с максимально возможным усилие затягиваем болт. В этом двигателе конструкция приводной звездочки слегка изменена: двигатель ведь у нас не «чисто Планетовский», а от мотоколяски, но разницы особой между ними нет.

После затяжки либо до откручивания центральной гайки и болта приводной звездочки проверяем состояние моторной цепи. Надавливаем на нее и смотрим на сколько она провисла: допустимый провис не должен превышать двух сантиметров. Цепь на этот двигатель мы поставили практически новую, поэтому провис у нее как вы видите минимальный.

Чтобы ваше сцепление после сборки не буксовало и не вело его диски нужно обязательно проверить на деформации. Обычно этого никто не делает: то ли — лень, то ли еще что…  А потом начинаю крутить-вертеть его, не понимая в чем дело: и диски вроде новые поставил и собрал правильно — отрегулировал, а оно то ведет то буксует…

Здесь сложного ничего нет: берем кусок толстого стекла или обычное зеркало ложем на него диск и сверху касаемся его пальцем, если диск «пляшет» на стекле —  значит он деформирован. Тут надо немного определится: на пластиковых дисках небольшая деформация допускается, со временем диски нагреются и примут идеально ровную форму, а вот на стальных дисках деформации быть не должно. Меняйте кривые диски без сожаления, иначе нормальной работы от сцепления вы не дождетесь.

После проверки дисков можно приступать к дальнейшей сборке сцепления. Сначала на внутренний барабан ставится опорный диск проточкой к корзине. Опорный диск вы без труда отыщите в комплекте: он толще остальных и имеет с внутренней стороны вышеописанную проточку.

Затем ставим пластиковый диск, потом снова металлический и так чередуя диски друг с другом набираем полный комплект.  После всего проделанного устанавливаем в первичный вал КПП шток сцепления (отмечен стрелкой). В обычную «Планетовскую» корзину вмещается шесть пластиковых дисков и шесть металлических вместе с опорным. Самым последним (шестым) у вас должен стать пластиковый диск.

Но здесь есть ньюанс: «с завода» корзина комплектуется седьмым металлическим диском, который ставится между последним пластиковым и нажимным диском сцепления, то есть в последнею очередь. Этот диск ничем не отличается от остальных, но ставить его вовсе не обязательно — можете убрать его без опасения, он там абсолютно ни к чему.

Далее ставим нажимной диск, вкладываем на свои места стаканы нажимных пружин, следя при этом, чтобы специальные выступы на стаканах совпали с выемками на диске, ставим нажимные пружины и затягиваем специальные гайки так, чтобы торцы гаек были выше торцов болтов внутреннего барабана сцепления выше на 4-5 миллиметров.

Чтобы гайки в процессе работы у вас не откручивались — сделайте зубилом насечку как показано на фото. С завода на гайках насечка уже нанесена, но в процессе разборки-сборки сцепления она изнашивается и теряет свои функции.

Заключительным этапом в этой работе будет проверка правильности работы нажимного диска сцепления. Для этого — переворачиваем двигатель или ставим сразу на раму мотоцикла, со стороны звездочки укладываем шарик в первичный вал КПП затем туда же ставим второй шток сцепления и прикручиваем крышку генератора. Регулируем сцепление, затем полностью выжимаем рычаг и смотрим как отходит нажимной диск. Если диск отходит с перекосом, тогда немного подтяните или отпустите гайки в нужных местах и все. Старайтесь отрегулировать натяжение гаек так, чтобы диск при нажатии на рычаг сцепления отходил максимально ровно — без перекоса.

scooter-mania.ru

поршневой двигатель внутреннего сгорания с храповым валом и челночным механизмом возврата основных поршней в исходное положение (пдвсхвчм) - патент РФ 2369758

Классы МПК:F02B75/32 двигатели, отличающиеся связями между поршнями и коренным валом, не относящиеся к предшествующим группам F01B9/08 с храповыми механизмами 
Патентообладатель(и):Шепталов Илья Николаевич (RU)
Приоритеты:

подача заявки:2007-10-11

публикация патента:10.10.2009

Изобретение относится к двигателестроению, в частности к двигателям внутреннего сгорания. Изобретение позволяет достичь максимально возможного крутящего момента храпового вала при относительно малой угловой скорости вращения. Поршневой двигатель внутреннего сгорания с храповым валом и челночным механизмом возврата основных поршней в исходное положение (ПДВСХВЧМ) содержит внешний механизм сжатия горючей смеси, механизм откачки отработанных газов, механизм преобразования поступательного движения поршней во вращение вала выполнен храповым. Продольные оси основных и возвратных цилиндров и прямолинейные траектории хода основных и возвратных поршней всех блоков двигателя ПДВСХВЧМ расположены на осях касательных к окружности, центр которой совпадает с осью вращения храпового вала. Цилиндры расположены по периметру храпового вала через равные угловые пространства в той же основной плоскости, в какой находится сам храповый вал, и крепятся на станине двигателя. Основной и возвратный цилиндры каждого блока двигателя расположены оппозитно. Рабочий ход основного поршня совпадает с возвратным ходом возвратного поршня, а рабочий ход возвратного поршня совпадает с возвратным ходом основного поршня в процессе челночных прямолинейных поступательных движений челнока и поршней. К каждому челноку крепится упор (собачка), толкающий зубец храпового вала, придавая храповому валу вращательное движение. Горючая смесь нагнетается в камеры сгорания цилиндров под давлением, создаваемым отдельным поршневым компрессором (ПКСПД). Отработанные газы из цилиндров откачиваются под давлением, создаваемым другим отдельным поршневым компрессором (ПКСВОГД). 46 ил.

Текст описания приведен в факсимильном виде.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

Поршневой двигатель внутреннего сгорания с храповым валом и челночным механизмом возврата основных поршней в исходное положение (ПДВСХВЧМ), отличающийся тем, что он содержит внешний механизм сжатия горючей смеси, внешний механизм откачки отработанных газов, механизм преобразования поступательного движения поршней во вращение вала выполнен храповым, продольные оси основных и возвратных цилиндров и прямолинейные траектории хода основных и возвратных поршней всех блоков двигателя ПДВСХВЧМ расположены на осях, касательных к окружности, центр которой совпадает с осью вращения храпового вала, цилиндры расположены по периметру храпового вала через равные угловые пространства в той же основной плоскости, в какой находится сам храповой вал и крепятся на станине двигателя, основной и возвратный цилиндры каждого блока двигателя расположены оппозитно, основной и возвратный поршни жестко связаны между собой и находятся на одной оси, вместе составляя челнок, при этом рабочий ход основного поршня совпадает с возвратным ходом возвратного поршня, а рабочий ход возвратного поршня совпадает с возвратным ходом основного поршня в процессе челночных прямолинейных поступательных движений челнока и поршней, к каждому челноку крепится упор (собачка), толкающий зубец храпового вала, придавая храповому валу вращательное движение, горючая смесь нагнетается в камеры сгорания цилиндров под давлением, создаваемым отдельным поршневым компрессором (ПКСПД), а отработанные газы из цилиндров откачиваются другим отдельным поршневым компрессором (ПКСВОГД).

Официальная публикация патента РФ № 2369758 patent-2369758.pdf

www.freepatent.ru


Смотрите также