ИМПУЛЬСНАЯ МУФТА СЦЕПЛЕНИЯ

Полезная модель относится к машиностроению. Может быть использована в автомобиле-, тракторо-, локомотиво-, станкостроении, кораблестроении.
Известные муфты сцепления - устройства для разъединения ведущего звена двигателя (маховика, например) с ведомым (трансмиссией автомобиля, например) и плавного их соединения. Аналогами можно принять фрикционные, гидравлические и электромагнитные порошковые муфты.
- «Автомобиль. Основы конструкции», Вишняков Н.Н., Вахламов А.Н. и др.; Москва: «Машиностроение», 1986 г. (стр.109-120, «Сцепление»).
- «Конструкция автомобиля. Шасси»; под общей редакцией Карунина, Москва, МГТУ, МАМИ, 2000 г. (стр.30-52, «Сцепление»).
Недостатки упомянутых муфт: потеря первоначальных свойств в результате нагрева при трении тел, передающих энергию от ведущего звена к ведомому (диски сцепления, масла, магнитные порошки), физические нагрузки при управлении муфтой.
Известно фрикционное сцепление, у которого диски сцепления фрикционными накладками постоянно пружинами прижимаются друг к другу. При выключении сцепления пружины сжимаются рычагами и перестают давить на диски сцепления, между которыми образуется зазор. («Автомобиль. Основы конструкции» Вишняков Н.Н., Вахламов А.Н. и др.; Москва: «Машиностроение», 1986 г.
Предлагается взамен непрерывной передачи энергии от ведущего агрегата к ведомому передавать ее через муфту импульсами. Прототипа, близкого по технической сущности и достигаемому эффекту к импульсной муфте, не выявлено.
Предлагаемая импульсная муфта сцепления изображена на фиг.1 - вид спереди, фиг.2 - вид сбоку.
1. Пружины (цилиндрические или тарельчатые), закрепленные на концах спиральных пластин 2.
2. Свернутые в пакет спиральные пластины.
3. Кольцо захвата трением ведомого вала, соосное с осями муфты и ведомого вала.
4. Промежуточные тела крепления концов спиральных пластин.
5. Боковые фланцы ограничения осевого перемещения пакета пластин.
6. Цилиндрический корпус механизма управления захватом кольца.
7. Гидравлический наполнитель механизма управления захватом кольца (гидропласт или жидкость).
8. Ведомый вал муфты.
9. Ведущий фланец муфты с креплениями для пружин 1.
10. Клапан сброса давления и выключения электропитания соленоида управления.
11. Шток с иглой, связанный с соленоидом управления.
12. Канал иглы соленоида управления в ведомом валу.
Работает муфта сцепления следующим образом.
Ведущий фланец муфты 9 вращается с опережением ведомого вала 8, и кольцо захвата трением ведомого вала 3 свободно вращается относительно цилиндрического корпуса механизма управления 7, включается соленоид. При подаче управляющего сигнала на соленоид выдвигается шток с иглой 11 из канала 12. Это создает давление в гидравлическом наполнителе 7 корпуса механизма управления 6. Под давлением гидронаполнителя 7 цилиндрические тонкие стенки корпуса механизма управления 6 в пределах упругих деформаций увеличивают диаметр и за счет трения схватывают кольцо захвата 4. Его вращение замедляется, и пакет спиральных пластин 2 стягивается на наружной поверхности кольца захвата 3. Это приводит к увеличению сил
трения между кольцом 3 и корпусом 6. Пластины пакета 2 удерживаются относительно кольца 3 промежуточными телами 4 по диаметру и боковыми фланцами 5 по оси. Ведущий фланец муфты, продолжая вращаться относительно ведомого фланца 8 с опережением, заставляет растягиваться пружины 1 и обжиматься все более пакет пластин 2 на поверхности цилиндра 6. Пружины 1, все более деформируясь, увеличивают тягу кольца 3, момент сил на нем и, соответственно, передачу энергии ведомому валу.
По достижении заданной заранее деформации пружина открывает клапан сброса давления и (или) отключает питание соленоида 10, давление в цилиндре 6 падает, его стенки возвращаются в первоначальное положение. При этом освобождается от сцепления трением кольцо 3, восстанавливается зазор между ним и стенками цилиндра 6, пружины возвращаются в недеформированное состояние и при этом закрывают клапан сброса давления и (или) включают через замедлитель систему управления соленоидом. Муфта возвращается в исходное положение (пружины не деформированы, а ведомый вал, получив дополнительную порцию энергии, продолжает вращаться с отставанием относительно ведущего звена).
Импульсы и передача энергии циклами продолжаются до тех пор, пока есть разность угловых скоростей ведущей и ведомой частей муфты.
При уравнивании скоростей пружины деформируются менее, чем на предельную величину, давление в цилиндре 6, захват кольца 3, стяжка пакета пластин 2, закрытое положение клапана сброса 10 сохраняются, и передача энергии через муфту происходит в непрерывном режиме до тех пор, пока вновь не появится разность скоростей ведущей и ведомой частей муфты или не произойдет отключение питания соленоида со стороны водителя, что приведет муфту в первоначальное состояние.
Эффект от применения импульсной муфты по отношению к муфтам трения состоит:
1) в повышении долговечности деталей муфты благодаря исключению проскальзывания поверхностей при больших силах сдавливания;
2) в снижении утомляемости водителя при воздействии на механизм управления;
3) в упрощении и удешевлении производства муфт и снижении расходов на их эксплуатацию.