НАТЯЖИТЕЛЬ ЦЕПИ
CHAIN TENSIONER

Изобретение относится к машиностроению, к системам натяжения втулочно-роликовых, роликовых, зубчатых и иных подобных цепей от однорядных до многорядных, используемых в различных машинах и механизмах, включая специальную технику (например, велосипеды).
Известны натяжители цепей, содержащие ролики или звездочки, закрепленные на осях при наличии подшипников качения, пружинные механизмы и опоры для крепления. Однако они достаточно сложны в изготовлении, многоэлементны и не всегда надежны в работе. Кроме того, натяжители такого типа дополнительно образуют пары трения с цепью, что увеличивает силы сопротивления из-за трения, и повышают износ подвижных сопряженных элементов (цепей, роликов или звездочек). Известны натяжители цепи: №93036975/11, МПК В62М 9/16, заявл. 20.07.93; №102374, МПК F16H 7/08, заявл. 17.11.10 и другие, которые обладают перечисленными выше недостатками.
Наиболее близким к заявленному натяжителю является Пат. 2053154 Российская Федерация, МПК В62М 9/16. Велосипед / Макаров Ю.А. - №93036975/11; заявл. 20.07.93; опубл. 27.01.96, Бюл. №10 (прототип), который содержит колесную раму велосипеда с установленным на ней приводом и цепную передачу с натяжителем. Однако вышеперечисленные недостатки здесь не устранены.
Задачей заявляемого изобретения является создание бесконтактного натяжителя цепи как при вертикальном, так и при горизонтальном расположении звездочек, на которые надета цепь, исключая при этом любые дополнительные пары трения в виде таких подпружиненных или натяжных конструктивных элементов, как ролики, звездочки и др.
Технический результат достигается тем, что в качестве натяжителя цепи используется магнит, не образующий пару трения с цепью, закрепляемый на подвижной или неподвижной опоре, что позволяет располагать его в оптимальном положении как в горизонтальной, так и в вертикальной плоскости.
Новыми по сравнению с прототипом в предложенном натяжителе являются:
из конструктивных элементов - магнит;
в исполнении конструктивного элемента - магнит может быть любого типа (постоянный или электрический) и любой формы (круглой, прямоугольной и др.);
в новых связях между конструктивными элементами - пространственное расположение магнита по отношению к цепи может быть разное: установлен между ветвями цепи при вертикальном расположении звездочек, на которые надета цепь, причем в зависимости от длины цепи - посередине (при достаточно короткой длине цепи) или в двух местах (два магнита вблизи от ведущей и ведомой звездочек). Либо два магнита устанавливаются над ветвями цепи при ее горизонтальном натяжении на звездочки у ведущей и ведомой соответственно;
в новизне достигаемого эффекта - полностью устраняется пара трения «натяжитель-цепь», обеспечивается больший угол охвата звездочек цепью, а при горизонтальном их расположении обеспечивается строго соосное набегание/сход цепи на звездочку или с нее соответственно, что вообще не вызывает повышенного износа подвижных сопряжений.
Предложенное техническое решение иллюстрируется фиг.1, 2.
При вертикальном расположении звездочек 1 и 2 и цепи 3 (фиг.1) магнит 4, закрепленный на Г-образной или иной формы штанге 5, располагается в пространстве между обеими ветвями цепи (верхней и нижней). Штанга 5 вставлена в бобышку 6, снабженную винтом 7 для фиксации магнита 4 в требуемом положении по высоте. В свою очередь бобышка 6 вставлена в направляющие опоры 8, что позволяет фиксировать расположение магнита 4 в горизонтальной плоскости.
При горизонтальном расположении звездочек 1 и 2 и цепи 3 (фиг.2) магниты 4 устанавливаются над обеими ветвями цепи в непосредственной близости к звездочкам 1 и 2, обеспечивая тем самым приподнятие ветвей цепи до совпадения с плоскостью расположения звездочек, что гарантирует соосное расположение цепи с ведущей звездочкой и аналогично соосное расположение цепи с ведомой звездочкой. Это существенно снижает износ сопряженных подвижных деталей (цепи и звездочек). В таком случае форма провисающей цепи при наличии магнитов имеет вид (а), а при отсутствии магнитов - (б).
Натяжитель цепи работает следующим образом. Он (магнит) устанавливается в нужном положении по отношению к цепи (над ней, над обеими ветвями) и рядом со звездочкой, что легко регулируется как по вертикали за счет подвижности штанги 5 в вертикальной плоскости, так и за счет подвижности бобышки 6 в горизонтальной плоскости. Сила магнита, его размер и место расположения выбираются с учетом массы и габаритов цепи, а также скорости ее движения. При использовании электрического магнита его сила, как известно, может увеличиваться при увеличении скорости вращения цепи. Постоянно натягивая цепь при вертикальном расположении звездочек (показано стрелками на фиг.1), автоматически устраняется возможное вытягивание цепи во время работы и компенсируется износ элементов, который также приводит к удлинению цепи. Кроме того, сохраняется повышенный охват зубьев звездочек цепью, что снижает напряжения в их зубьях и одновременно препятствует возможному «соскакиванию» цепи с них. При горизонтальном расположении цепи (фиг.2) магниты (как натяжители) приподнимают части цепи до положения, при котором цепь и звездочки оказываются на одном уровне, то есть в одной плоскости, что существенно улучшает работу цепи и звездочек с точки зрения износа их в эксплуатации.
Поэтому существенно расширяются эксплуатационные технические характеристики работы цепей при использовании такого типа натяжителей.
Предложенный натяжитель выполнен заявителем в натуре, прошел успешную апробацию в лаборатории ФГОУ ВПО Петербургского Государственного Университета Путей Сообщения. Поэтому разработка имеет промышленную ценность. В частности, почти в 3 раза будет уменьшаться износ цепных передач, повысится надежность их эксплуатации, уменьшатся напряжения в зубьях звездочек из-за более полного их охвата, облегчится и удешевится конструкция.