Съемный клиноременный вариатор для регулирования скорости движения средств малой механизации

Полезная модель относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к устройствам для бесступенчатого регулирования скорости движения средств малой механизации (мотоблоков, мотокультиваторов, самоходных орудий) с приводом от двигателя внутреннего сгорания или электродвигателя при выполнении различных агротехнических операций с навесными или прицепными тяговыми, приводными или тягово-приводными орудиями в приусадебных, фермерских и коммунальных хозяйствах.
Известен клиноременный вариатор привода ходовых (ведущих) колес самоходной почвообрабатывающей фрезы, содержащий установленные на валу электродвигателя ведущий шкив с механизмом регулировки (ручным механизмом управления) вариатором и на полом валу привода ходовых (ведущих) колес ведомый шкив, кинематически связанного клиновым (вариаторным) ремнем с ведущим шкивом. Ведущий и ведомый шкивы включают жестко закрепленные неподвижные и подвижные части (диски) и пружины, взаимодействующие с подвижными частями (дисками) соответственно на валу электродвигателя и на полом валу привода ходовых (ведущих) колес самоходной почвообрабатывающей фрезы. Механизм регулировки (ручной механизм управления) клиноременного вариатора содержит промежуточный вал с резьбовым участком, соединенный одним концом шарнирно при помощи радиального подшипника с валом электродвигателя, а другим концом - жестко с полурамой самоходной почвообрабатывающей фрезы. На резьбовом участке промежуточного вала подвижно установлен маховичек и расположенные в осевых отверстиях неподвижной части ведущего шкива толкатели, взаимодействующие с одной стороны с подвижной частью, а с другой через упорный подшипник с маховичком (RU 144732, МПК А01В 33/02, опубл. 27.08.2014).
Недостатком известного решения является несъемная конструкция клиноременного вариатора и как следствие отсутствие возможности его использования с другими средствами малой механизации.
Наиболее близким по технической сущности является клиноременный вариатор привода ходовых (ведущих) колес мотоблока, содержащий жестко закрепленный на валу двигателя первый промежуточный (ведущий) вал с установленными на нем ведущим шкивом и механизмами автоматического и ручного управления вариатором и на втором промежуточном (ведомом) валу клиноременной передачи привода редуктора с ходовыми (ведущими) колесами ведомый шкив, кинематически связанного вариаторным ремнем с ведущим шкивом. Ведущий шкив включает свободно посаженную на первом промежуточном (ведущем) валу центральную втулку с опорными подшипниками и с установленными на ней неподвижным и подвижным дисками. Механизм автоматического управления вариатором состоит из установленном на первом промежуточном (ведущем) валу пружины, соприкасающейся с одной стороны с закрепленным на первом промежуточном (ведущем) валу упорным стаканом, а с другой - с подвижным диском ведущего шкива, подвижной втулке с винтовой канавкой соединенной с ним при помощи жестко закрепленным на первом промежуточном (ведущем) валу радиальным штифтом, входящим в паз винтовой канавки и упорной вилке свободно установленной в осевых отверстиях неподвижного диска ведущего шкива и жестко закрепленной с одной стороны с его подвижным диском, а с другой - с подвижной втулкой. Механизм ручного управления вариатором включает обойму с резьбовым хвостовиком, соединенную при помощи радиального подшипника с первым промежуточным (ведущим) валом, а резьбовым хвостовиком - жестко с рамой мотоблока и подвижно установленным на нем маховичком взаимодействующего при помощи осевого подшипника с подвижной втулкой механизма автоматического управления. Ведомый шкив клиноременного вариатора включает в себя установленные на втором промежуточном (ведомом) валу неподвижный и подвижный диски, а также пружину взаимодействующую с одной стороны с подвижным диском, а с другой - с закрепленным на втором промежуточном (ведущем) валу упорным стаканом (RU 2602438, МПК А01В 33/08, B62D 51/04, опубл. 20.11.2016 г).
Недостатком известного решения является более сложная и несъемная конструкция клиноременного вариатора и как следствие отсутствие возможности его использования с другими средствами малой механизации.
Технический результат заключается в расширении функциональных возможностей клиноременного вариатора для регулирования скорости движения средств малой механизации за счет использования его съемной модульной конструкции в приводах ведущих колес различных видов мотоблоков, мотокультиваторов и самоходных орудий.
Технический результат достигается тем, что съемный клиноременный вариатор для регулирования скорости движения средств малой механизации содержит ведущий вал с установленным на нем ведущим шкивом, состоящим из подвижного и неподвижного дисков и механизма ручного управления клиноременным вариатором в виде обоймы с резьбовым хвостовиком, соединенной при помощи радиального подшипника с ведущим валом и с установленным подвижно на ее резьбовом хвостовике маховичком с осевым подшипником, и ведомый вал с установленным на нем ведомым шкивом, состоящим из неподвижного и подвижного дисков, а также пружины, взаимодействующей с подвижным диском и с закрепленным на ведомом валу упорным стаканом и кинематически связанного вариаторным ремнем с ведущим шкивом.  Клиноременный вариатор имеет корпус, в котором на подшипниковых опорах установлены ведущий и ведомый валы с закрепленными на них сменными соединительными муфтами, при этом ведомый вал выполнен полым, подвижный и неподвижный диски ведущего шкива установлены непосредственно на ведущем валу, резьбовой хвостовик обоймы механизма ручного управления жестко закреплен на корпусе клиноременного вариатора, а его маховичок через осевой подшипник взаимодействует с подвижным диском.
На чертеже представлена конструкция съемного клиноременного вариатора для регулирования скорости движения средств малой механизации.
Клиноременный вариатор содержит размещенные в корпусе 1 на подшипниковых опорах 2 и 3 соответственно ведущий вал 4 с установленными на нем ведущим шкивом 5 и механизмом ручного управления 6 и ведомый полый вал 7 с закрепленным на нем ведомым шкивом 8 клиноременного вариатора 9. Ведущий 5 и ведомый 8 шкивы кинематически связаны вариаторным ремнем 10. Также на ведущем  вале 4 и ведомом полом  вале 7 соответственно закреплены сменные соединительные муфты 11 и 12. Ведущий шкив 5 клиноременного вариатора 9 состоит из установленных на ведущем вале 4 неподвижного 13 и подвижного 14 дисков. Механизм ручного управления 6 клиноременного вариатора 9 состоит из обоймы 15 с резьбовым хвостовиком 16, соединенной при помощи радиального подшипника 17 с ведущим валом 4, а резьбовым хвостовиком 16 - жестко с корпусом 1 и подвижно с установленным на нем маховичком 18, взаимодействующего непосредственно при помощи осевого подшипника 19 с подвижным диском 14 ведущего шкива 5. Ведомый шкив 8 клиноременного вариатора 9 включает в себя установленные на ведомом полом валу 7 неподвижный 20 и подвижный 21 диски, а также пружину 22, взаимодействующую с подвижным диском 21 и с закрепленным на ведомом полом валу 8 упорным стаканом 23. Ведущий 4 и ведомый полый 7 валы при помощи набора сменных соединительных муфт 11 и 12 соответственно соединяются с валом 24 двигателя 25 и ведущим шкивом 26 клиноременной передачи 27 редуктора 28 привода ведущих колес (не указаны на чертеже) мотоблока, мотокультиватора или самоходного орудия. В отдельных конкретных случаях, полая конструкция ведомого вала 7 позволяет обеспечить его установку непосредственно на входной вал 29 редуктора 28 привода ведущих колес (не указаны на чертеже) мотоблока, мотокультиватора или самоходного орудия.
Устройство работает следующим образом. Перед началом использования съемного клиноременного вариатора для регулирования скорости движения необходимо его установить в кинематическую цепь привода ведущих колес мотоблока, мотокультиватора или самоходного орудия. Для этого его ведущий 4 и ведомый полый 7 валы соединяются при помощи набора сменных соединительных муфт 11 и 12 соответственно с валом 24 двигателя 25 и ведущим шкивом 26 клиноременной передачи 27 привода редуктора 28 с ведущими колесами (не указаны на чертеже). В отдельных конкретных случаях, ведомый полый вал 7 можно установить непосредственно на входной вал 29 редуктора 28 с ведущими колесами (не указаны на чертеже) мотоблока, мотокультиватора или самоходного орудия. После установки клиноременного вариатора, перед выполнением технологической операции, осуществляется запуск двигателя и предварительная настройка клиноременного вариатора 9 при помощи ручного механизма управления 6 на необходимое передаточное отношение, обеспечивающее определенную требуемую поступательную скорость мотоблока, мотокультиватора или самоходного орудия. При запуске двигателя 25 вращение с его вала 24 через сменную соединительную муфту 11 передается на ведущие вал 4 и шкив 5 клиноременного вариатора 9, а затем при помощи вариаторного ремня 10 на его ведомый шкив 8. Далее вращение передается на ведомый полый вал 7, откуда через сменную соединительную муфту 12 на ведущий шкив 26 клиноременной передачи 27 привода редуктора 28 с ведущими колесами (не указаны на чертеже) мотоблока, мотокультиватора или самоходного орудия. В случае установки ведомого полого вала 7 на входной вал 29 редуктора 28, то вращение будет непосредственно передаваться с ведомого полого вала 7 на входной вал 29 редуктора 28.
Настройка клиноременного вариатора 9 на необходимое передаточное отношение характерное для определенной поступательной скорости осуществляется путем вращения маховичка 18 на резьбовом хвостовике 16 механизма ручного управления 6. Для увеличения поступательной скорости мотоблока, мотокультиватора или самоходного орудия необходимо уменьшить передаточное отношение клиноременного вариатора 9 путем завинчивания на резьбовом хвостовике 16 маховичка 18. При завинчивании маховичка 18 осевое усилие передается через осевой подшипник 19 на подвижный диск 14, который под действием осевого усилия будет перемещаться вдоль ведущего вала 4 в сторону неподвижного диска 13. Это приведет к увеличению рабочего диаметра ведущего шкива 5, вытеснению и дополнительному натяжению вариаторного ремня 10, который начнет внедряться между неподвижным 20 и подвижным 21 дисками ведомого шкива 8, вызывая осевое перемещение подвижного диска 21 относительно ведомого полого вала 7 в сторону от неподвижного диска 20 и сжатие пружины 22, что приведет к уменьшению рабочего диаметра ведомого шкива 8. При этом сжатая пружина 22 обеспечит предварительное натяжение вариаторного ремня 10 и нормальные условия работы клиноременного вариатора. Для уменьшения поступательной скорости мотоблока, мотокультиватора или самоходного орудия необходимо увеличить передаточное отношение клиноременного вариатора 9 путем отвинчивания на резьбовом хвостовике 16 маховичка 18. При этом подвижный диск 14 ведущего шкива 5 за счет предварительного натяжения вариаторного ремня 10 обеспечиваемого сжатой пружины 22 начнет перемещаться вдоль ведущего вала 4 в сторону от неподвижного диска 13, что приведет к внедрению вариаторного ремня 10 между неподвижным 13 и подвижным 14 дисками ведущего шкива 5 и уменьшению его рабочего диаметра. Внедрение вариаторного ремня 10 приведет к его ослаблению, вследствие чего сжатая пружина 22 вызовет осевое перемещение подвижного диска 21 относительно ведомого полого вала 7 в сторону неподвижного диска 20, что приведет к вытеснению вариаторного ремня 10 из ведомого шкива 8 и увеличению его рабочего диаметра.
По сравнению с известным решением, предлагаемое устройство позволяет расширить функциональные возможности съемного клиноременного вариатора для регулирования скорости движения средств малой механизации  за счет его съемной модульной конструкции и использования в приводах ведущих колес различных видов мотоблоков, мотокультиваторов и самоходных орудий.