Планетарный конический вариатор

УДК 621

ПЛАНЕТАРНЫЙ КОНИЧЕСКИЙ ВАРИАТОР

© 2015

К. Е. Миронов, старший преподаватель кафедры «Технические и биологические системы»

Нижегородский государственный инженерно-экономический институт, Княгинино

Аннотация. Бесступенчатые трансмиссии, обеспечивающие плавное изменение скорости и крутящего момента на выходном элементе, вызывают все больший интерес в мировом машиностроении. Наряду со ставшими уже традиционными гидрообъемными,гидродинамическими и электрическими трансмиссиями все большее распространение получают механические фрикционные бесступенчатые передачи (вариаторы). Фрикционные вариаторы имеют ряд преимуществ перед другими видами бесступенчатых передач. В данной статье рассматривается вопрос бесступенчатого изменения передаточного отношения, проведен обзор существующих вариаторов, а также предлагается конструкция фрикционного вариатора. Подробно описано устройство вариатора, принцип его работы, что сопровождается формулами и рисунками. Планетарный конический вариатор относится к бесступенчатым трансмиссиям и может быть использован в конструкциях различных механизмов. Планетарный конический вариатор содержит коронный конус с внутренней рабочей поверхностью, внутри которого находится как минимум три конуса-сателлита с наружными рабочими поверхностями, устанавливаемые в сепараторах или осях, связанных водилами, к одному из которых крепится ведомый вал, а ведущий вал соединен с роликом, находящимся между конусами-сателлитами и прижимаемым ими. Ролик при этом имеет возможность перемещения поступательно вдоль параллельно расположенных образующих конусов-сателлитов. При перемещении ролика вдоль образующих конусов-сателлитов передаточное отношение будет плавно уменьшаться, а при перемещении ролика в обратном направлении - плавно увеличиваться.При этом в любой момент можно останавливать передачу вращения на ведомый вал, ослабляя силу прижатия конусов-сателлитов к коронному конусу и к ролику.Технический результат - упрощение конструкции вариатора, увеличение передаваемой нагрузки.

Ключевые слова: бесступенчатый, вал, вариатор, водило, конический, конструкция, конус, коронный конус, ось, передаточное отношение, планетарный, ролик, сателлит, сепаратор, угол раствора, фрикционный.

Известны различные конструкции вариаторов[1-18]. Одна из наиболее распространенных - клиноременный вариатор, состоящий из двух (ведущего и ведомого) раздвижных шкивов, а также соединяющего их клинового ремня. Сдвигая и раздвигая между собой половинки каждого из шкивов, можно увеличивать или уменьшать радиусы ведущего и ведомого шкивов, тем самым изменяя передаточное отношение.

Из уровня техники также известно устройство, фрикционный вариатор, содержащий ведущий конус, выполненный перемещаемым вдоль ведущего вала и взаимодействующим с несколькими паразитными коническими роликами, приводящими в движение барабан ведомого вала с внутренней конической рабочей поверхностью. Оси паразитных роликов перемещаются в пазах, расположенных перпендикулярно к валам. Необходимая сила прижатия конической поверхности ведомого конуса к паразитным роликам и последних к ведущему конусу обеспечивается пружинами, воздействующими на ведомый барабан [19]. Однако данный вариатор довольно сложно устроен и имеет невысокий диапазон регулирования.

Из уровня техники также известно устройство, фрикционный вариатор, содержащий установленное на ведущем валу центральное колесо со сферической наружной поверхностью, которое может перемещаться вдоль вала на шлицах. С этим колесом находятся в контакте конические ролики-сателлиты, оси которых установлены на водиле. Вторым коническим участком поверхности ролики-сателлиты соприкасаются с конической поверхностью второго центрального колеса, установленного неподвижно в корпусе. При вращении колеса сателлиты обкатываются по неподвижному колесу и приводят в движение ведомый вал. Создание необходимых усилий прижатия сателлитов к колесам осуществляется с помощью шарового механизма автоматического нажатия. Благодаря соответствующей форме поверхностей канавок, между которыми размещены шарики, при относительном повороте этих поверхностей, принадлежащих водилу и ведомому валу, возникает осевое усилие тем большее, чем больше сопротивление вращению ведомого вала. Изменение величины передаточного числа осуществляется за счет изменения радиуса окружности качения сателлита при перемещении центрального колеса вдоль вала с помощью винтового механизма. Недостатком этой конструкции вариатора является

ограниченная его нагрузочная способность, обусловленная точечным контактом двух выпуклых поверхностей малых радиусов - колеса и сателлита. Вследствие этого способность фрикционной пары передавать большие нагрузки благодаря выпукло-вогнутому контакту не может быть реализована [20, с. 95].

Целью нашего изобретения является упрощение конструкции вариатора, увеличение передаваемой нагрузки.

Поставленная цель достигается тем, что конический вариатор имеет как минимум 3 конуса-сателлита с углами раствора наружных рабочих поверхностей а, сепаратор или оси с водилами и ведомым валом, ведущий вал с роликом, устанавливаемым между конусами-сателлитами и прижимаемым ими, сателлиты обкатываются по поверхности внутреннего конуса с углом раствора В, при этом образующие конусов-сателлитов, прижимаемые к ролику, параллельны друг другу, и углы раствора конусов удовлетворяют следующему требованию: В=2а. За счет этого увеличивается нагрузочная способность пар коронный конус - сателлит, а нагрузочная способность пар сателлит - солнечный ролик увеличивается с увеличением количества роликов - сателлитов в конструкции вариатора за счет увеличения количества выпукло - вогнутых контактов.

Необходимая сила прижатия конусов-сателлитов к коронному конусу и к ролику может обеспечиваться за счет пружин или под действием силы тяжести. Управляется планетарный конический вариатор передвижением ролика вдоль образующих конусов-сателлитов, прижимаемых к нему.

Изобретение поясняется чертежами, где на рис. 1 представлен главный вид конического вариатора; на рис. 2 - то же, в сечении.

Планетарный конический вариатор (рис. 1) содержит коронный конус 1 с внутренней рабочей поверхностью, внутри которого находятся как минимум три конуса-сателлита 2 с наружными рабочими поверхностями. Сателлиты 2 устанавливаются и вращаются на осях 3, которые связаны водилами 4 и 5, к водилу 5 крепится ведомый вал 6, а ведущий вал 7 соединен с роликом 8, который находится между конусами-сателлитами 2 и прижимается ими. Образующие конусов-сателлитов 2, прижимаемые к ролику 8, параллельны друг другу, а управление вариатором происходит за счет передвижения ролика 8 вдоль этих образующих. При этом в любой

момент можно останавливать передачу вращения на ведомый вал 6, ослабляя силу прижатия конусов-сателлитов 2 к коронному конусу 1 и к ролику 8.

Как видно из схемы на рис.2, передаточное отношение равно:

Г02\

1 \ 5 \ 6

Л1/

где d1=d2=d3=d4,

d1 - средний диаметр рабочей части конуса-сателлита 2, соприкасающейся с роликом 8;

D1 - средний диаметр рабочей части ролика 8, D2 - диаметр рабочей части коронного конуса 1, соприкасающейся со средними диаметрами рабочих частей конусов-сателлитов 2, соприкасающихся с роликом

Передаточное отношение подобной передачи можно выразить следующим образом:

:) <2)

¡=1+ -

Рисунок 1 - Планетарный конический вариатор. Вид сбоку.

Рисунок 2 - Планетарный конический вариатор.

Сечение.

Планетарный конический вариатор работает следующим образом. В начальный момент времени, когда конусы-сателлиты 2 не прижаты к ролику 8, крутящий момент с вращающегося ведущего вала 7 на ведомый вал 6 не передается. Во время прижатия конусов-сателлитов 2 к коронному конусу 1 и к ролику 8 крутящий момент с ведущего вала 7 через ролик 8 передается на конусы-сателлиты 2, которые начинают вращаться внутри опорного коронного конуса 1 и вокруг собственных осей 3, увлекая за собой оси вместе с водилами 4,5, а вместе с ними вращается и ведомый вал 6.

При перемещении ролика 8 слева направо (рис. 1) вдоль образующих конусов-сателлитов 2 передаточное отношение будет плавно уменьшаться, а при перемещении ролика справа налево - плавно увеличиваться.

Таким образом, нами разработан фрикционный вариатор, который может использоваться для бесступенчатого изменения передаточного отношения в различных передачах. Техническим результатом нашего изобретения является упрощение конструкции вариатора, увеличение передаваемой нагрузки.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:

1. Андриенко Л. А. Детали машин.М. : МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2002. 544 с.

2. Артоболевский И. И. Теория механизмов и машин. М.: наука, 1988.639 с.

3. Вереина Л. И., Краснов М. М. Техническая механика. 7-е изд., М. : «Академия», 2013. 352 с.

4. Дмитриев В. А. Детали машин. Л.: Судостроение, 1970.792 с.

5. Дунаев П. Ф., Леликов О. П. Детали машин. 5-е изд., М. : Машиностроение, 2004. 560 с.

6. Завистовский В.Э. Техническая механика. Минск. : Амалфея, 2000. 416 с.

7. Иванов М. Н. Детали машин: 11-е изд. М. : Высш. шк., 2007. 408 с.

8. Иосилевич Г. Б. детали машин. М. : «Машиностроение», 1988.368 с.

9. Кудрявцев В. Н. Детали машин. Л. : Машиностроение, 1980.464 с.

10. Кудрявцев В. Н., Кирдяшев Ю. Н. Планетарные передачи. Л. : «Машиностроение», 1977.536 с.

11. Опарин И. С. Основы технической механики. М. : «Академия», 2010. 144 с.

12. Орлов П. Н. Основы конструирования. М. : «Машиностроение», 1977. 360 с.

13. Пронин Б. А., Ревков Г. А. Бесступенчатые и фрикционные передачи. М. : «Машиностроение», 1980. 320 с.

14. Решетов Д. Н. Детали машин. М. : Машиностроение, 1989. 496 с.

15. Сапрыкин В. Н. Техническая механика. Ростов н/Д.: Феникс, 2003. 560 с.

16. Тимофеев С. И. Детали машин.изд. 2-е. Ростов н/Д.: Феникс, 2007. 409 с.

17. Чернавский С. А. Проектирование механических передач. М. : Машиностроение, 1984.559с.

18. Эрдеди А. А. Детали машин. 3-е изд., М. : «Академия», 2003. 288 с.

19. Авторское свидетельство СССР № 149987, кл. 47^14, 1962.

20. Заблонский К. И., Шустер А. Е. «Плавно-регулируемые передачи», Киев : Техника, 1975, 95 с.

PLANETARY BEVEL VARIABLE

© 2015

K. E. Mironov, the senior teacher of the chair «Technical and biological systems» Nizhny Novgorod State Engineering-Economic Institute, Knyaginino

Abstract. Variable transmission, providing a smooth change in speed and torque to the output element, there is growing interest in the world of engineering. Along with traditional hydrostatic, hydrodynamic and electric transmissions are increasingly mechanical friction continuously variable transmission (CVT). Friction variable-speed drives have several advantages over other types of continuously variable transmission. This article discusses the step less change gear ratio, the review of existing variable-speed drives, and features the design of the friction of the variator. Described in detail, the device of the variator, the principle of its operation, which is accompanied by formulas and drawings. Planetary bevel variable relates to continuously variable transmissions and can be used in the construction of various mechanisms. Planetary bevel variable contains the crown cone with internal working surface, inside which there is at least three cone-satellite with the outer working surfaces installed in the separators or the axes of the associated measured including carriers, one of which is mounted a driven shaft and a drive shaft connected to the roller, located between cones-satellites and pressed against them. The roller thus has the ability to move progressively along the parallel bars forming cones-satellites. When moving the roller along the forming cones satellite gear ratio will gradually decrease, and moving the roller in the opposite direction is gradually increased.In any moment you can stop the transmission of the rotation to the driven shaft, weakening the contact force cones-satellites to crown cone and roller.The technical result is to simplify the design of the variator, the increase of the transmitted load.

Keywords: stepless, shaft, a variable-speed drive, drove, tapered, design, taper, crown cone, the axis ratio of the planetary roller, a satellite, a separator, a corner solution, friction.

УДК 576.8.

ПАРАЗИТЫ СЕМ. CYPRINIFORMES, ОПАСНЫЕ ДЛЯ ЗДОРОВЬЯ ЧЕЛОВЕКА

© 2015

С.И. Павлов, кандидат биологических наук, доцент, профессор кафедры «Зоология и анатомия, физиология, безопасность жизнедеятельности человека» Поволжская государственная социально-гуманитарная академия, Самара (Россия) О.В. Моськина, соискатель кафедры «Зоология и теория эволюции»

Курский государственный университет, Курск

Аннотация. В последнее время проблемой мирового масштаба становится описторхоз - тяжелое заболевание, которое вызывают описторхи - биогельминты (если попросту - глисты). Они поражают печень, желчный пузырь, поджелудочную железу, желудочно-кишечный тракт. Описторхи сумели приспособиться настолько хорошо и развили такие защитные механизмы, что организм не может их опознать и уничтожить. В Среднем Приобье описторхоз является наиболее крупным очагом данного заболевания в мире. На этапе освоения Самотлорского месторождения население было мало знакомо с проблемой описторхоза, а в дальнейшем, благодаря активно проводимой санитарно-просветительской работе, население хорошо ознакомилось с данной проблемой. Нужно отметить, что только аборигены (коренные ханты) употребляют в пищу малосоленую рыбу и строганину из рыб семейства карповых. До сих пор велика потеря работоспособности и здоровья у трудового населения города Нижневартовска. Гиперэндемичной территорией по описторхозу является город Нижневартовск, который расположен в Ханты-Мансийском автономном округе в среднем течении реки Обь. Нами проводились исследования на рыбе карповых пород, выловленных в реке Оби и поставляемых в виде готовых пищевых продуктов из других регионов. Морфологическому исследованию подвергалась рыба, поступившая в лабораторию в свежем и предварительно обработанном виде. Зараженность рыбы метацеркариями описторхид мы выявляли при помощи двух методов: компрессорный и метод переваривания мышц в искусственном желудочном соке. Из реки Оби и её притока, реки Вах, была исследована свежая рыба следующих видов: язь, плотва, елец, гольян. Из рек Казахстана были исследованы: густера, жерех, синец, белоглазка. Из реки Волги были исследованы вяленые лещ и чехонь, свежие линь и красноперка. В результате были обнаружены личинки тремотод трех видов: Opisthorchis felineus, Pseudamphistomum truncatum, Metorchis bills.

Ключевые слова: паразиты; трематоды; Обь - Иртышский бассейн; водоёмы; заболеваемость; поражённость описторхозом рыбы; личинки; цикл; метацеркарии описторхид; заражение населения; профилактика заболевания.

За многие тысячелетия паразиты научились внедряться в организм человека и жить в нем. Они сумели приспособиться настолько хорошо и развили такие защитные механизмы, что организм не может их опознать и уничтожить [1,с. 86].

Профессор К.Н. Виноградов сделал доклад о найденном им паразите в Томском обществе естествоиспытателей и предположил, что он совсем не так уж редко встречается в Сибири. Как оказалось, он был совершенно прав, но лишь спустя многие годы стало ясно, насколько широко этот паразит - О^еИпеш - распространен на земном шаре, как много людей поражены им и болеют тяжелым паразитарным заболеванием - описторхозом [2, с. 25].

Трематодозы - группа заболеваний, вызываемых плоскими червями класса

сторхоз. Очаги этого заболевания меньшей напряженности встречаются в бассейнах Волги и Камы, Урала, Дона, Днепра, Северной Двины.

В Среднем Приобье описторхоз является наиболее крупным очагом данного заболевания в мире. До сих пор велика потеря работоспособности и здоровья у трудового населения. Город Нижневартовск расположен в Ханты-Мансийском автономном округе в среднем течении реки Обь на гиперэндемичной по описторхозу территории [3, с.12].

Учитывая выше изложенное, нами была поставлена цель: определить поражённость описторхисами исследуемой рыбы.

Данным исследованием мы занимаемся с 2012 года. Первоначально основной акцент был обращен на пора-женность рыб семейства карповых р. Волги, но впоследствии тема была расширена в результате добавления информации о описторхозных инвазиях рыб семейства

185