Способ управления фрикционными узлами с самоусилением

(51 СССР)САНИЕ ИЗОБРЕТЕН ду ведущим элементом самозаклинивающего механизма и ведомым фрикционным элементом и соответствующее его уменьшение в момент отключения узла, Увеличение коэффициента трения ведут до величины, равной произведению синуса на косинус угланаклона элементов самозаклинивающего механизма, Указанное изменение коэффициента трения осуществляют путем энергетического воздействия на фрикционный контакт между механизмом управления и ведущим элементом самозаклинивающего еханизма. 1 з.п,ф-лы, 4 ил. м при 12 = О, где Ммального давленщего усиления квключения, приэлементу.Уравнение с л схемы фиг. 1. Гвкл = Етр - Рск = ИИ - МЗ Па СОЗ аПри Р 8 кл = О, б - з и а сова,Принимаем, что 12 = О.Примерами таких узлов тре усилением могут быть фрикцион 1, муфта 2, гаситель колебани этих узлов представлена на фиг узлы содержат ведущий 1 и вед менты, второй ведомый элемен фрикционную связь 4 между элементами.Способ оптимизации узлов т моусилением осуществляется с образом.При проектировмоусилением произного значения коэф ния с самоный тормозй 3. Схема1, Данные омый 2 элет 3 и анти- ведомыми рения с са ледующим ОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕЕДОМСТВО СССРОСПАТЕНТ ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬ(56) Авторское свидетел ьство СССРМ 131597, кл, Р 16 О 41/00, 1960;(57) Использование: во фрикционных узлахс самоусилениесл. Сущность, способ управления фрикционными узлами указанного типа включает увеличение в моментвключения узла коэффициента трения межИзобретение относится к машиностроению и может быть использованопри проектировании фрикционных узлов ссамоусилением.Цель изобретения - снижение затратмощности на управление фрикционнымисистемами с самоусилением.Указанная цель достигается тем, что-:при способе повышения эффективностифрикционных узлов с самоусилением, заключающемся в увеличении коэффициентатрения между ведущими и ведомыми элементами в момент включения, и осуществляют самозаклинивание ведомого элементаотносительно ведущего элемента, а в момент отключения осуществляют самораск. линивание,На фиг. 1 представлена схема сил в узлах трения с повышенным эффектом самоусиления . и условия существованиямаксимального коэффициента усиления,равногойКус =Рвкл- возникающая сила норя, при приложении движу- едущему элементу, усилие ладываемое к ведомому ании узлов трения с саводят определение точфициента трения между1803630ведущим 1 и ведомым 2 элементами и обес- по оси, Устройство регулирования частотыпечивают равенство коэффициента трения напряжения электрически соединено с пусмежду ведущим 1 и ведомым элементами ковым электромагнитом, Частота нап яжепроизведению ния питания муфты формируется по схеме,астота напряжезпа соваУ5 выполненной в виде пьезодатчика, закрепгде а - угол подьема ведомого элемента 2 ленного на ведомой полумуфте и последоваотносительно второго ведомого элемента 3, тельно соединенных сВ дальнейшем производится управление фильтра, усилителя мощности, инвертора ипроцессами, протекающими на фрикцион- диода, при этом инвертор снабжен ключомном контакте,один изсуществующихспосо- "0 его отключения и ключом его включения.бов с целью увеличенияили уменьшения При включении муфты-тормоза выход усизначений коэффициента трения ведущего .лителя соединен с диодом через ключ вклюэлемента относительно ведомого при вклю- . чения и инвертор а припри отключении муфтычении или отключении узла трения с само- выход усилителя через ключ отключения соусилением. 15 единен непосредственно с диодом,Равенство коэффициента трения веду- На фиг. 2 изображен общий вид предлащего и ведомого элементов механизма гаемой электромагнитно фои муфты-тормоза,включения произведению синуса на коси- разрез на фиг. За - с ф- схема формированиянус угла наклона механизма самоусиления частоты питающего напро напряжения пусковогообеспечивается за счет подбора пар трения, 20 электромагнита, Зб - колебания с несущейт,е. варьированием коэффициентом трения . частотой фрикционного контакта; фиг. Зв -пар или путем варьирования углов наклона инвертированное полувыпрямленное намеханизма самоусиления. пряжение питания пуся пускового электромагниКак известно, процессы трения зависят та; фиг. Зг - результирующие сглаженныеот большого числа факт 6 ров, И изменяя 25 колебания на фрикционном контакте;каждый их этих факторов, можно управлять На фиг. 4 а - блок-схе; 4 б - б- лок-схема; - колебаниякоэффициентом трения. Этими методами на собственной частоте колебаний установмогут быть; варьирование параметрами ме- ки пускового электромагнита; фиг. 4 в - пол- .ханической системы, внешнее вибрацион- увыпрямленное нанапряжение питанияное воздействие на фрикционный контакт, 30 пускового электромагнита.изменением интенсивности подачи смазки Электромагнит а фагнитная фрикционная муфтав узлах трения со смазкой, изменение тем- . тормоз имеет ведомпературы смазки, демпфированием пере-щую полумуфту 2 и диск включения 3,менных составляющих сил трения и т.д. подпружиненныйП име, Вр и м е р, В качестве примера реали правлении пружиной 5, а относительно везации способа может служить конструкция домой полумуфты пружиной сжатия 6.электромагнитной муфты-тормоза и спосо- Пусковой электромагнит 7 расположен наба управления ею.Кшлицах в крышке 8 ведомой полумуфты 1 ионструкция муфты-тормоза предназ- подпружинен к ней по оси пружинами 9.начена для повышения точности процессов 40 Ведомая полумуфта имеет с валом 10 толькоотключения и включения (муфты путем уп-осевую связь и рассположена относительно .равления силой трения электромагнитного его на подшипнике скольжения 11 и подфрикционного контакта). В электромагнит- шипнике 12 через крышк 8. Вз крышку . едущая полуной муфте-тормозе, содержащей соосно рас- муфта 2 расположена на валу 10, связана сположенные ве ом ю и вдомую и ведущую ним шпонкой и имеет возможность осевого45полумуфты и диск включения, подпружи- перемещения сприжатиемкфрикционномуненный в тангенциальном направлении, пу- диску 13 котор, к торыи закреплен на ведомойсковой электромагнит, установленный с полумуфте 1,возможностью взаимодействия с диском Муфта-тормо б3 ра ответ следующим обвключения и шарики, расположенные меж разом.ду нагружающими дорожками, выполнен- При подачече напряжения на пусковойными на обращенных друг к другу электромагнит 7 диск включения 3 притягиповерхностях ведущей полумуфты и диска вается и связывается с ним силами э ею ения согласно изобретения она снаб- магнитного сцеп е . Пми электропления. ри этом ведущаяжена пружиной сжатия,.установленной 55 полумуфта 2 по нагружающим дорожкам смежду ведомой полумуфтой и диском вклю- шариками 4 проворачивается относительночения, а пусковой электромагнит установ- диска включения 3 и при фи прижимается к фриклен на ведомой полумуфте с возможностью ционному диску.З, создавая этим крутящийосевого перемещения и подпружинен к ней момент. Во включеключенном состоянии дисквключения 3 прижат к крышке 8 ведомой5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 полумуфты 1 и удерживается относительно ее силой электромагнитного сцепления электромагнита 7 и силами трения. Пружина 9 сжата на на величину своей рабочей деформации, В режиме тормоза полумуфта 1 фиксируется относительно ведущей,В данном техническом решении конструкции электромагнитной фрикционной муфты-тормоза пружина 9 вместес пусковым электромагнитом выполняют роль колебательного контура, позволяющего управлять фрикционным контактом диск включенйя - . крыша ведомой полумуфты, Возможность управления силой трения фрикционного контакта изложена в работе. При подаче в зону трения колебаний с частотой, равной одной из резонансных частот фрикционного контакта, наблюдается резонансное снижение силы трения практически до нуля (эффект Толстого),При включении муфты-тормоза формирование питающего напряжения осуществляется по схеме выполненной в виде пьезодатчика, закрепленной на ведомой полумуфте и последовательно соединенных с ним полосового фильтра, усилителя мощности, через ключ включения К 1 выход усилителя соединен с инвертором и через диод с обмоткой пускового электромагнита,Спектр колебаний сил трения в меха- низме включения регистрируется с помощью пьезодатчика, Сигнал:поступает на полосовой фильтрнастроенный на одну из резонансных частот фрикионной пары трения. Обычно это одна из собственных частот колебательного контура при этом ограничиваются частотами первой или второй гармоники.На фиг. 3 показаны колебания с несущей частотой фрикционного контакта при выходе с полосового фильтра, Усиленный по мощности сигнал инвертируется и, проходя через диод,на выходе получаем инвертированное полувыпрямленное напряжение с частотой равной резонансной частоте фрикционного контакта (см.фиг,л), На контакте пускового электромагнита с диском включения при включении муфты возбуждаются колебания инвертные колебаниям фрикционного контакта и значительно повышает стабильность силы трения (см.фиг,Л).Для чистого открытия муфты-тормоза необходима практически мгновенная потеря сил трения между диском включения и крышкой ведомой полумуфты, а также пусковым электромагнитом и диском включения, Во включенной муфте-тормозе диск включения опирается на крышку ведомой полумуфты сусилием равным по величине усилию включения муфты. Развиваемая на данной поверхности сила трения вместе с силой электромагнитного сцепления удерживают диск включения относительно ведомовой полумуфты. Во включенном состоянии диск включения сжимает пружину 6 относительно вала на величину ее рабочей деформации и составляет вместе с ней колебательный контур механизма включения. Для отключения муфты необходимо на диск включения подать колебания с частотой равной частоте собственных колебаний колебательного контура диска включения с пружиной 6. Для этого при отключении муфты-тормоза формирование частоты питающего напряжения происходит по схеме (см.фиг.2), однако из регистрируемого пьезодатчиком сигнала через полосовой фильтр пропускается только сигнал с частотой, равной частоте собственных колебаний механизма включения муфты-тормоза (собственная частота колебательной системы диск включения - тарельчатая пружина 6),На фиг. 4 показаны колебания на собственной частоте колебаний механизма включения муфты-тормоза при выходе с полосового фильтра. Усиленный по мощности сигнал через ключ отключения К 2 соединен непосредственно с диодом и в результате имеем полувыпрямленное напряжение питания пускового электромагнита (см,фиг, 4). На поверхности пускового электромагнита и диска включения возбуждаатся колебания, частота которых входит в резонанс с частотой собственных колебаний механизма включения. В результате эффекта резонансного снижения силы трения происходит потеря фрикционного контакта на данной поверхности трения.Формула изобретения 1, Способ управления фрикционными узлами с самоусилением, включающий увеличение в момент включения узла коэффициента трения между ведущим элементом самозаклинивающвго механизма и бедомым фрикционным элементом и соответствующее его уменьшение в момент отключения узла, от ли ч а ю щ и й с я тем, что, с целью снижения затрат мощности на управление, в момент включения узла увеличивают коэффициент трения между его ведущим и ведомым фрикционным элементами до величины, равной произведению синуса на косинус угла наклона элементов самозаклинивающего механизма. 2. Способ по и 1, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что упомянутое изменение коэффициента трения осуществляют путем энергетического воздействия на фрикционный контакт между механизмом управления и ведущим элементом самозаклинивающего механизма./рыуна ф имЯаноя с нкущй цаспющ Фрикционном контакта