2Сен

Устройство вариатора: Как работает вариатор: принцип, устройство и недостатки

Содержание

Вариаторная коробка передач. Вариатор CVT

Что такое вариатор? Вариатор – это механический узел, предназначенный для передачи усилия двигателя бесступенчато к ведущим колесам. В некотором смысле его можно назвать автоматической коробкой передач, но с совершенно другим принципом передачи крутящего момента.

Классический вариатор - это два раздвижных шкива, соединённых клиновидным ремнем. Вариатор, применяемый в автомобилях, является более сложным устройством, потому что существует необходимость введения «задней скорости» и пониженных передач. В состав вариатора марки CVT (клиноременный вариатор) входят следующие устройства:

  • Раздвижные шкивы – представляют собой две клиновидные «щеки» на одном валу. Приводятся в действие гидроцилиндром, который сжимает диски в зависимости от оборотов, или по управляющему сигналу от блока управления.
  • Клиновидный ремень – изготовлен из двух металлических лент, на которые нанизываются металлические пластинки специальной формы.
    Элементы располагаются плотно друг к другу, верх пластинки выполнен в виде конуса, а в основании имеются пазы, куда вставляются металлические ленты (для клиноременных вариаторов).
  • Гидротрансформатор – устройство преобразования и передачи крутящего момента, а также плавного начала движения. Более подробное описание в разделе АКПП.
  • Дифференциал – устройство распределения крутящего момента на ведущие колеса.
  • Планетарный механизм задней передачи – устройство, для обеспечения вращения вторичного вала в обратном порядке.
  • Гидравлический насос – устройство, которое приводится в действие гидротрансформатором и предназначено для создания давления рабочей жидкости. Давлением приводятся в действие исполнительные устройства (гидроцилиндры).
  • Блок управления – микропроцессорное устройство для управления исполнительными устройствами вариатора, в зависимости от сигналов, подаваемых с датчиков (местоположения коленвала, контроля расхода топлива, ABS, ESP и др. ).

Существуют вариаторы не только с ременным приводом (вариатор CVT

), но и цепным. В основном применяется в автомобилях Audi. Крутящий момент передается, так же как и в CVT, только диски сжимают цепь, которая имеет клиновидные оси звеньев. Цепь передает усилие тянущее, а не толкательное как ремень.

Следующий тип вариатора – торовый. В состав такого вариатора входят два клиновидных диска. Один диск является ведущим, второй – ведомым. Между дисками находится ролик, который может перемещаться в вертикальном направлении и вращаться горизонтально вокруг своей оси. Таким образом, ролик может соприкасаться с разными радиусами дисков. При соединении ролика с малым радиусом ведущего диска и с большим ведомого, получается низшая передача. Если наоборот – высшая. Прямая передача – это момент соприкосновения ролика с одинаковыми радиусами дисков. Но такой вариант вариатора не получил большого распространения из-за дороговизны и применения специальных смазывающих материалов.

 

Мы же рассмотрим работу самого популярного у автопроизводителей клиноременного вариатора.

При увеличении оборотов двигателя приводится в действие гидротрансформатор, который передает крутящий момент на первичный вал. На первичном валу установлен ведущий шкив и при воздействии на него гидроцилиндра, «щеки» начинают сходиться, что приводит к увеличению трения между ними и клиновидным ремнем. Далее под действием трения усилие передается на ведомый шкив, который соединен с вторичным валом. «Щеки» ведомого шкива в этот момент максимально сведены, то есть получается низшая передача. Далее при развитии оборотов происходит смена диаметров ведущего и ведомого шкивов. Передаточное число увеличивается максимально.

Ведомый вал вращает дифференциал, к которому присоединены полуоси ведущих колес. Задняя передача обеспечивается подсоединением к ведомому валу планетарного механизма, который и обеспечивает реверсивное движение ведомого вала.

Обеспечивает управление диаметрами шкивом электронная система управления, она же включает, по средствам актуаторов заднюю и пониженную передачу. Как видим, при использовании вариатора нет резких рывков при переключении, обеспечивается более плавный ход и экономия топлива, так как электроника выбирает оптимальный режим оборотов двигателя и передаточное число шкивов. Но уже и не полихачишь!

 

Но нарекания водителей, у которых появились автомобили с вариатором, были в отсутствии характерного урчания двигателя при смене передач как в механической коробке передач. Конструкторы нашли выход – применили псевдо-ступенчатое переключение передач, применив селектор выбора передач. Так, при трогании с места водитель включает первую передачу движения вперед и нажимает на акселератор, затем после достижения определенных оборотов, двигая селектор, включает вторую передачу и т.д. Достигается такое переключение программированием блока управления на фиксированные передаточные числа шкивов. Но возможен переход в полный автоматический режим, в этом случае электроника все выполнит сама. Для включения пониженной передачи селектор переводится в определённое положение и блок управления не включает повышенные передачи, независимо от оборотов работы двигателя.

 

РЕКОМЕНДУЕМ ТАКЖЕ ПРОЧИТАТЬ:

 

Что такое трансмиссия вариатор для машины

Вариатор - бесступенчатая трансмиссия автомобиля с внешним управлением. Расскажем про тип трансмиссии автомобиля - вариатор. Устройство и как работает в теории. Недостатки и достоинства на практике.

Устройство и принцип работы

Клиноременной вариатор состоит из нескольких (одной или двух) ременных передач, где шкивы образованы коническими дисками, за счет сдвигания и раздвигания которых изменяются диаметр шкивов и, соответственно, передаточное число. Разные фирмы разработали свою конструкцию вариатора и применяют вместо ремня цепь или набранный из металлических пластин ремень, но принцип не меняется.

Почему клиновидный ремень

Ремень в разрезе имеет трапециевидную форму и "вклинивается" в шкив своими боковыми поверхностями. При износе этих поверхностей, благодаря своей форме, он врезается глубже в шкив и все равно остается в хорошей сцепке с ним.

Для трогания автомобиля с места используется обычное сцепление или небольшой гидротрансформатор, который после начала движения блокируется. Управление дисками шкивов осуществляет электронная система из сервоприводов, блока управления и датчиков.

Как изменяется передаточное число

Устройство ведущего шкива таково, что его щеки при воздействии центробежных сил плавно сжимаются и выталкивают клиновидный ремень все дальше от центра шкива. Ведомый шкив при этом наоборот, разжимается, и ремень на нем плавно утопает все ближе к центру шкива. Чем больше обороты двигателя - тем больше сжимается ведущий шкив и разжимается ведомый, тем самым меняя передаточное число от коленвала к заднему колесу. Этот процесс хорошо виден на рисунках:Двигатель не запущен

Малые обороты двигателя

Средние обороты двигателя

Максимальные обороты двигателя

Положения клиновидного ремня в разрезе на ведущем шкиве (слева) и ведомом (справа) при разных режимах работы двигателя.

Иначе устроен тороидный вариатор - он состоит из соосных дисков и роликов, передающих момент от одного диска к другому. Для изменения передаточного числа меняются положение роликов и их радиусы, по которым ролики обкатывают диски.

Недостатки и достоинства

Слабыми местами автомобильных вариаторов являются: для клиноременного - ремни, для тороидного - пятно контакта диска и ролика, где сила давления достигает 10 тонн. Поэтому применяются специальные высокотехнологичные материалы, что делает надежность вариаторов высокой, близкой к надежности коробок "автомат". Из-за нагрузок на ремень или пятно контакта вариаторы не могут работать с двигателями большой мощности и на автомобилях для перевозки грузов. Если для грузовиков вариаторы непригодны, то для легковых машин приемлемы, и здесь у бесступенчатых трансмиссий будущее, тем более технологии не стоят на месте.

Если сравнить динамические характеристики автомобилей, оснащаемых вариатором, может возникнуть недоумение - почему на одном и том же автомобиле разгон с вариатором происходит медленнее, чем с механической коробкой? Все дело в привычке - многие недовольны, что машина с вариатором "все время ноет на одной ноте".

Большинство привыкли к нарастающему шуму мотора и фирмы идут клиентам навстречу, специально настраивая электронный блок управления трансмиссией. На самом деле, при нормальной настройке блока разгон происходит быстрее.

Вариаторы для автомобиля являются продвинутым типом трансмиссии по сравнению с автоматическими коробками. Это проявляется в лучшей динамике, меньшем расходе топлива, более плавной езде. В то же время, вариаторы проще по конструкции.

Эксплуатация вариатора

Вариаторы для авто спокойно переносят езду по бездорожью, как и классический автомат. Если его целенаправленно не гробить, то прослужит долго. На долголетие вариатора сказываются две вещи: манера вождения и своевременная замена масла. Регламентированная замена жидкости при эксплуатации в тяжелых условиях (постоянна езда в горах, с высокой скоростью или с прицепом) осуществляется через 60-80 тысяч км. В обычных условиях оно рассчитано на весь срок службы. У многих авто фирменная "трансмиссионка" рассчитана строго на 60 тысяч километров.

Если появились подергивания при переводе рычага селектора в позицию D, а также ощутимые задержки при старте, "тупизна" во время движения и "зависание" при разгоне, то следует готовиться к ремонту вариатора. В запущенных случаях - замене на новый агрегат. Если вариатор замер на одном передаточном отношении - то требует замены шаговый мотор.

А если отказываются переключаться передачи - то виноват соленоид блокировки селектора или сам селектор.

Даже при бережном обращении с вариатором автомобиля, примерно через 120-150 тысяч километров пробега потребует замены толкающий ремень. Стоимость его не маленькая, но если проигнорировать замену, то он может полностью "убить" коробку. Поэтому содержание вариатора после 5-8 лет эксплуатации авто обходится недешево.

Вариаторная коробка передач, ее подробное устройство и принцип действия

Когда речь идет о современных коробках передач, чаще всего встречается вариаторный тип. Вариатором называют КПП, в котором нет ступеней, что позволяет значительно повысить мощность двигателя. Срок эксплуатации двигателя в этом случае увеличивается, а расход топлива уменьшается.

Принцип работы вариаторной коробки передач

Инженеры разработали множество типов вариаторных кпп, но автомобильные компании используют тороидный и клиноременной виды.

В основе двух типов лежит принцип бесступенчатой трансмисии и отсутствие рывков пи передаточном числе от коленвала. Именно при такой организации функционала повышается КПД и разгон двигателя проходит плавно.

Устройство клиноременного вариатора и его компоненты


  1. Два шкива, один из которых ведущий, другой выполняет роль ведомого.
    Шкив представляет собой конический диск. Оба они соединены ремнем клиновидного типа. Скорость автомобиля и обороты в определенный момент движения определяются при помощи положения шкивов.
  2. Клиновидный ремень, который представляет собой металлический гибкий ремень с насаженными на него пластинами трапециевидного типа. Иногда наблюдаются изменения конструкции. Так, компания Audi заменяет ленту металлической цепью.
  3. Комплекс сервоприводов. Их основная задача – сдвигать и раздвигать шкивы.
  4. Система, контролирующая разъединение и соединения коленвала и ведущего шкива. Изменения в устройстве возможны. Все зависит от компании-разработчика. Наиболее распространёнными вариантами являются такие, как электромагнитное, автоматическое центробежное, «мокрое» многодисковое и сцепление гидротрансформаторное.
  5. Автоматика, которая управляет работой вариаторной коробки передач. Она определяет, какой диаметр должны иметь ведущий и ведомый шкивы в данное время и обеспечивает его, передавая необходимый сигнал на сервоприводную систему. В функции автоматики также входит контроль за работой системы соединения и разъединения коленвала и ведущего шкива.

Тороидная КПП вариатор

Ввиду сложности конструкции системы такой тип вариатора встречается крайне редко. Он представляет собой полусферу, состоящая из двух дисков с роликом. Ролик зажимается между ними, а изменение передаточного числа прямо пропорционально зависит от смены положения ролика.
Когда ролик двигается налево, левый диск двигается медленнее. Потому правая часть ролика цепляется за край правого диска, заставляя его вращаться быстрее. Дальнейшая передача крутящего момента обеспечивается сложной системой шестерёнок и роликов.

Теперь, когда стал понятен принцип работы вариатора, следует пояснить, какие основные особенности в работе имеет этот механизм.

Вариатор клиноременного типа и механизм его работы

Когда автомобиль начинает двигаться, ремень двигается максимально ввиду того, что конусы ведомого шкива сдвинуты. Позже, когда они раздвигаются на максимум, движение ремня уже проводится по минимальному охвату. В результате крутящий момент доходит до максимальной отметки, и автомобиль начинает движение.

Автоматика подает сигналы сервоприводам при увеличении скорости и приводит в движение конусы ведомого шкива. Как результат происходит смена передаточного числа в кпп вариатор клиноременного типа.

Минусы коробки передач типа вариатор

  1. Сравнительная сложность конструкционной системы и её относительно недолговечный период эксплуатации, что влечет за собой высокую себестоимость деталей (не нужно забывать при этом о трансмиссионном масле, необходимый объём которого составляет 5-6 литров) и обслуживание. При этом наиболее часто в первую очередь замене подлежит ремень, потому что на него приходятся постоянные нагрузки.
  2. Автомобиль испытывает сложности буксировки, если возникает какая-то поломка. В этом случае поможет только эвакуатор. Проблемы при буксировке автомобиля в случае его поломки и необходимость его перемещения исключительно на эвакуаторе.
  3. Невозможность резкого перехода при движении на предыдущую передачу и конструктивное ограничение по передаче крутящего момента.

Преимущества коробки вариатор

  1. Двигатель работает с низким уровнем шума, обеспечиваемая тем, что во время движения вариатор не выводит обороты двигателя на максимальные. Однако, это зачастую пугает водителей, ранее эксплуатировавших автомобили, оснащённые классическими коробками переключения передач.
  2. Плавный ход. Ни один тип коробок переключения передач, даже такие как роботизированная коробка передач и коробка передач dsg не способны дать такой эффект, так как в кпп вариатор ступени отсутствуют физически. Отметим, что ряд моделей с коробкой cvt имеют заявленную функцию ручного переключения передач, но это всего лишь автоматически зафиксированные положения ведомого и ведущего шкивов.

Также к преимуществам коробки вариатор зачастую причисляют низкий расход топлива и более быстрый разгон автомобиля. Теоретически это совершенно правильно, ведь применение вариатора даёт больший КПД двигателя, но практика показывает, что это всего лишь миф и авто с классическими типами кпп разгоняются с той же скоростью и потребляют немногим больше топлива.

Если подытожить всё вышесказанное, то можно сказать, что на сегодняшний день коробки переключения передач вариаторного типа несомненно являются одной из самых технологичных разработок и гарантируют плавность хода и комфорт во время движения. Однако это компенсируется недолговечностью конструкции и высокой стоимостью её обслуживания. Поэтому, если Вы не готовы выкладывать круглую сумму за ремонт авто, но при этом предпочитаете агрессивный и спортивный стиль вождения, обратите своё внимание на роботизированные кпп либо на автомобили, оснащённые автоматическими коробками передач с функцией типтроник.

преимущества и недостатки трансмиссии CVT

Содержание статьи

Преимущества и недостатки вариатора

Количество возможных режимов при движении автомобиля бесконечно велико. Поэтому оптимальную работу двигателя можно обеспечить, если бесконечным будет и количество ступеней в коробке передач. Вариатор – единственный из существующих на сегодняшний день видов КПП позволяет безступенчато изменять передаточное отношение между двигателем и трансмиссией. А это значит, что для каждого режима работы автомобиля (т.е. скорости и сопротивления движению) удается подобрать наиболее эффективное значение передаточного отношения, а не усредненное, как в любой другой коробке передач.

Следствием постоянной работы двигателя в зоне оптимальных оборотов является высокая экономичность, снижение токсичности выхлопных газов и лучшая динамика разгона автомобилей с вариаторами. А так как передаточное отношение изменяется плавно, а не ступенчато, то такие автомобили отличаются и плавностью хода. Отсутствие рывков при переключениях увеличивает срок службы узлов трансмиссии. Вариаторы имеют небольшой вес, простую конструкцию (по сравнению с АКПП) и достаточно надежны. Так же, как и «автоматы» они избавляют водителя от «ручного» труда.

Так что, имеем идеальную коробку передач? Увы, нет. Главный недостаток вариаторов состоит в том, что они фрикционные (работают за счет трения, а не зубчатого зацепления), и поэтому могут передавать ограниченный крутящий момент, при превышении которого рабочие поверхности начинают проскальзывать и интенсивно изнашиваться. А это означает, что их нельзя использовать в паре с мощными двигателями.

Вариатор не любит долгой работы в режиме максимальных нагрузок. “Спортивный” стиль вождения, резкие рывки и торможения приводят к его быстрому износу. Стихия вариатора – спокойное, плавное движение.

Принцип работы вариатора

Принцип работы клиноременного вариатора на низшей передаче

В настоящее время на автомобилях применяют два типа вариатора: клиноременной и торовый. Клиноременной состоит из двух раздвижных шкивов и натянутого между ними ремня. Один шкив соединен с двигателем, и является ведущим, второй, ведомый, – с ведущими колесами. Шкивы, как уже говорилось, раздвижные, то есть, состоят из двух половинок. Если половинки шкива сближаются, ремень выталкивается наружу, если раздвигаются, ремень проваливается внутрь. Изменение радиусов, по которым вращается ремень, происходит синхронно – когда один шкив увеличивает радиус, другой его уменьшает. В итоге плавно изменяется передаточное отношение: пока радиус ведущего шкива меньше, чем ведомого, имеем пониженную передачу; если радиусы равны – передача прямая; если же ремень на ведущем шкиве вращается по большему радиусу, чем на ведомом — получаем повышенную передачу.

Принцип работы клиноременного вариатора на высшей передаче

Почему же при такой простоте и прочих своих достоинствах вариатор стали применять на автомобилях сравнительно недавно? Проблема заключалась в резиновом ремне, который не позволял передавать большой крутящий момент. Только с изобретением металлического наборного ремня стала возможной установка вариатора на легковых автомобилях (о грузовых даже и речи не идет). Такой ремень представляет собой две металлические ленты с нанизанными на них металлическими пластинками специальной формы. Он передает усилие путём прижима звеньев друг к другу и толкания их ведущим шкивом. Ведущий шкив толкает зажатые между его дисков звенья, те толкают соседние, и так далее к звеньям, зажатым в ведомый шкив. То есть такой ремень является толкающим, а не тянущим, что позволяет передавать значительно большее усилие.

Устройство ремня клиноременного вариатора

Существуют и цепные вариаторы, в которых вместо ремня применяется цепь. Принципиальных различий с ремнем нет, есть некоторые отличия. Первое – цепь передает тянущее усилие, а не толкающее. Второе – мощность передается скошенными торцами осей звеньев цепи.

В торовых вариаторах вместо раздвижных шкивов применяются конусовидные диски, а ремень заменяют ролики. Один диск (ведущий) соединяется с коленвалом двигателя, другой (ведомый) — с трансмиссией. К дискам прижимаются ролики, которые могут вращаться вокруг горизонтальной оси, передавая крутящий момент, и смещаться относительно вертикальной, соприкасаясь с дисками в разных точках. Изменяя положение роликов, меняем передаточное отношение. Если ролик соприкасается с ведущим диском по малому радиусу, то с ведомым он контактирует по большому — получаем понижающую передачу. При вращении по одинаковым радиусам передача будет прямой, а если ролик прижат к ведущему диску по большему радиусу — повышающей.

Принцип работы торового вариатора на низшей передачеПринцип работы торового вариатора на высшей передаче

Торовые вариаторы способны передавать больший крутящий момент, чем клиноременные. При этом им присущи недостатки клиноременных, так как усилие передается также за счет трения. Торовый вариатор дороже, ввиду того, что для изготовления его деталей требуется высокопрочная сталь, а для смазки — специальное фрикционное масло.

Устройство вариатора

Устройство вариатора

Практические конструкции вариаторов включают в себя устройства для обеспечения плавного трогания с места, движения задним ходом, систему управления, гидронасос.

В роли сцепления могут выступать либо пакет фрикционов, либо гидротрансформатор. Пакет фрикционов проще, компактнее, но по плавности включения и долговечности уступает гидротрансформатору. Поэтому такая конструкция применяется на недорогих автомобилях. Гидротрансформатор имеет большие габариты и массу, зато обеспечивает более плавное трогание, сглаживание рывков, что увеличивает ресурс работы вариатора. Кроме того, вариатор с гидротрансформатором быстрее переходит с низших передач на высшие при резком разгоне.

Для обеспечения движения задним ходом применяется простая планетарная передача.

Система управления состоит из блока управления, датчиков, гидросистемы управления шкивами.
Получая данные об оборотах двигателя, скорости автомобиля и положении педали акселератора, блок управления определяет оптимальное для данного режима движения передаточное число. По показаниям датчиков скорости вращения первичного и вторичного валов определяется реальное передаточное отношение. При их несовпадении блок управления выдает команду гидросистеме на изменение диаметра шкивов.

Рабочее давление в гидросистеме и смазку деталей вариатора обеспечивает насос, приводимый от первичного вала. Причем давление в системе зависит не от оборотов двигателя, а поддерживается пропорциональным развиваемому крутящему моменту. Чем больше момент, тем сильнее сжимаются диски, предотвращая проскальзывание ремня. От давления, создаваемого насосом, зависит быстродействие вариатора – чем оно выше, тем быстрее изменяется передаточное отношение. Масло в системе применяется специальное, с маркировкой CVT. В качестве напоминания такая же надпись ставится на маляном щупе вариатора.

Электронная система управления позволяет наделить вариатор большим перечнем дополнительных функций: адаптация к стилю вождения, экономичный или спортивный режим, «ручное» переключение передач.

Последняя опция введена больше в связи с субъективным восприятием некоторыми водителями особенностей работы вариатора, чем с технической необходимостью. При резком нажатии на педаль акселератора двигатель вначале выводится на обороты, соответствующие максимальной мощности, и далее разгон происходит за счет изменения передаточного отношения вариатора. При этом мотор все время работает «на одной ноте». Водителей «с музыкальным слухом» это раздражает. Поэтому и вводится «ручной» режим с 6-8 фиксированными передачами, и тогда звук двигателя с вариатором приобретает ласкающую слух переменную тональность.

Еще один нюанс конструкции вариаторных трансмиссий связан с диапазоном передаточных чисел. Прямой передаче соответствует положение, когда диаметры дисков одинаковы. Поэтому низшее и высшее передаточные числа симметричны относительно единицы. А значит, высших передач получается слишком много, а низших, наоборот, недостаточно. Чтобы компенсировать этот недостаток, увеличивают передаточное число главной передачи.

Что в себя включает устройство вариатора. Рассказываем подробно!

Вариатор или (CVT) сокращенное от Continuously Variable Transmission, что переводится (непрерывно переменная передача) – это по сути автоматическая бесступенчатая КПП, которая не использует передачи, а укомплектована ремнем, цепью и шкивами для передачи мощности на ведомые колеса.  Поскольку у этого механизма нет физических передач или фиксированных передаточных чисел, вариатор на самом деле имеет эквивалент бесконечного числа передач, которые плавно изменяются. 

Типы вариаторов

Практически у каждого автопроизводителя, занимающегося разработкой вариаторных КПП есть свои инновационные разработки. Но наиболее перспективными являются два типа бесступенчатой трансмиссии – тороидальная и клинообразная. Они имеют аналогичный принцип работы, но их устройство имеет ряд отличий.

Современные тороидальные трансмиссии состоят из двух сферических полостей, которые располагаются в осевом направлении друг от друга – это тороидальные входной и выходной диски. Между ними расположена роликовая подвеска, где установлены два или три ролика. Трение, возникающее в процессе взаимодействия дисков и роликов, позволяет выбирать требуемое для движения передаточное число.

Клинообразный вариатор, содержит ведущие и ведомые валы со шкивами, которые состоят из двух конусов и клиновидным ремнем (цепью), охватывающим эти шкивы. Необходимый скоростной режим определяется размещением ремня (цепи) на обеих шкивах. 


Достоинства и недостатки вариаторов

Основным преимуществом вариатора является, то, что он может бесконечно варьировать свое передаточное число при изменении скорости автомобиля, поддерживая необходимый мощностной режим двигателя. Это означает, что двигатель всегда работает с максимальной эффективностью. При использовании в качестве трансмиссии CVT двигатель производит меньше вредных выбросов из-за способности вариатора лучше контролировать необходимый диапазон частоты вращения коленчатого вала двигателя. Кроме этого движение на автомобиле с бесступенчатой трансмиссией очень плавные, т. к. отсутствуют переключения.

Тем не менее, при вождение автомобиля с вариатором ощущения другие, чем с традиционной автоматической коробкой передач – нет плавного увеличения частоты вращения коленчатого вала двигателя при ускорении, отсутствуют переключения передач.  CVT также требуют специальной жидкости (масла) и определенных деталей при обслуживании, поэтому нужно убедиться, что такие работы будет проводить квалифицированный механик, который разбирается в этом типе трансмиссии.

Эксплуатация CVT

Большой спрос на машины с вариаторной КПП обусловлен несколькими факторами: плавность езды, хорошая динамика разгона, простота конструкции. Но при неправильной эксплуатации можно значительно уменьшить срок ее работоспособности. Конструктивные особенности этой трансмиссии не позволяют начать движение машины без предварительного прогрева, кроме этого не рекомендуется езда по бездорожью и трогаться с пробуксовкой.

P.S. Возможно, Вам понадобится сделать недорогой ремонт АКПП в Москве! Сделать его Вы можете на лучших условиях в нашей компании! Все, что Вам для этого нужно - это просто позвонить по указанным на сайте телефонным номерам, или написать в форму обратной связи! Наши вежливые менеджеры обязательно примут Ваш звонок и проконсультируют! Будем рады починить Ваше устройство! До связи!

Устройство и принцип работы вариатора


    Что такое вариатор? Вариатор – это механическая бесступенчатая передача. Он используется для плавного изменения  частоты вращения ведомого вала. В основном на всех типах мотороллеров установлен клиноременный вариатор. Он состоит из ведущего шкива, ведомого и клиновидного ремня и работает только в зависимости от количества оборотов двигателя, не реагируя на нагрузки (например при подъеме в гору, нагрузка на заднее колесо увеличивается, а передаточное число остается неизменным), что является одним из его недостатков.
    Начнем с самого простого. Почему клиновидный ремень? Из рисунка слева видно, что ремень в разрезе имеет трапециевидную форму и "вклинивается" в шкив только своими боковыми поверхностями. При износе этих поверхностей, благодаря своей форме, он врезается глубже в шкив и все равно остается в хорошей сцепке с ним.

    Как изменяется передаточное число? Устройство ведущего шкива (ведущий шкив вращается коленвалом) таково, что его щеки при воздействии центробежных сил плавно сжимаются и выталкивают клиновидный ремень все дальше и дальше от центра шкива. Ведомый же шкив при этом наоборот, разжимается, и ремень на нем плавно утопает все ближе и ближе к центру шкива. Чем больше обороты двигателя - тем больше сжимается ведущий шкив и разжимается ведомый, тем самым меняя передаточное число от коленвала к заднему колесу. Этот процесс хорошо виден на этих рисунках:

Двигатель не запущен.


Малые обороты двигателя.


Средние обороты двигателя.


Максимальные обороты двигателя.



    На рисунках показаны также положения клиновидного ремня в разрезе на ведущем шкиве (слева) и ведомом (справа) при разных режимах работы двигателя.

    Как устроен ведущий центробежный шкив вариатора? Довольно просто!
    Разберемся в его конструкции, показанной на рисунке:


Ведущий центробежный шкив вариатора.
    1 - неподвижная щека шкива, жестко прикрученная к цапфе (хвостику) коленчатого вала 5 болтом 8 с шайбой 6. Клиновидный ремень 2 размещен между щеками 1 и 3. Щека 3 устроена так, что свободно перемещается на валу 5. Перемещают ее ролики 4 которые упираются в упорную и неподвижную щеку 9. Под воздействием центробежной силы, ролики 4 расходятся от центра вала 5, тем самым сдвигая щеку 3 ближе к щеке 1 и выталкивая ремень 2 дальше от вала 5. Положения роликов 4 и щеки 3 на разных оборотах двигателя Вы уже видели на четырех рисунках выше.

    Теперь немного о ведомом шкиве (рисунок ниже).


Ведомый шкив.
    От ведущего шкива он отличается тем, что у него нет роликов, вместо них пружина (смотрите рисунок справа). В тот момент когда на ведущем шкиве щеки сближаются, выталкивая при этом ремень, на ведомом шкиве щеки (а именно двигается щека 5 по валу 7, щека 6 установлена жестко и неподвижна) наоборот, расходятся, сжимая пружину 3, и ремень опускается глубже, что опять таки видно на режимах работы двигателя выше на четырех рисунках. Благодаря пружине 3 клиновидный ремень всегда натянут, и натяжение его пропорционально увеличивается с увеличением оборотов. Это в свою очередь позволяет не проскальзывать ремню на более высоких оборотах, на которых нагрузка больше чем на более низких.

     Существуют также более простые модели мотороллеров у которых отсутствует вариатор на ведущем валу. Вместо него установлен простой шкив и передаточное число от него к ведомому фиксированное на всех оборотах двигателя. Такие модели больше 50 км/ч. не развивают и "тупо" набирают обороты с места. Ведомый же шкив у них такой же как и у вариаторных - под пружиной и служит только для натяжения ремня. Единственный плюс такого устройства - ремень служит дольше.

    Дальше вступает в работу автоматическое сцепление, которое находится в сборе с ведомым шкивом, но об этом другая статья.

Устройство и ремонт вариатора (CVT)

В этой небольшой статье мы немного расскажем об устройстве вариатора и принципах его работы. Прежде всего, вариатор – это бесступенчатая трансмиссия, которая имеет внешнюю систему управления.

Также, как и в АКПП крутящий момент на трансмиссию передает гидротрансформатор. Правда в случае с вариаторами встречаются агрегаты, в которых используется стартовый пакет. Эта конструкция широко применяется в автомобилях AUDI.

В вариаторе крутящий момент изменяется за счет изменения диаметра конусов, поэтому планетарные редукторы и фрикционные муфты используются не как широко, как в АКПП. Две фрикционные муфты обеспечивают движение автомобиля вперед и назад, а планетарная передача вообще не изменяет крутящий момент, а только обеспечивает движение задним ходом.

Принцип изменения крутящего момента в вариаторе следующий. Когда автомобиль начинает движение, ведущий конус приводит в движение ведомый посредством натянутой между ними цепью. При этом ведущий конус максимально разжат и имеет минимальный диаметр, а ведомый конус наоборот. По мере изменения условий движения конуса сжимаются и разжимаются, и меняют диаметр по отношению друг к другу, таким образом, обеспечивая изменение крутящего момента.

Принцип работы вариатора

Также следует обратить внимание на виды цепей. В вариаторах, установленных на наиболее мощные автомобили (Nissan Murano, Nissan Pathfinder и все вариаторы AUDI), как правило, применяются тянущие цепи. Автомобили с менее мощным двигателем (Nissan X-Trail, Mitsubishi Outlander и т.д.) оборудуются толкающими ремнями. Ремень – это стальные ленты с нанизанными на них пластинками в форме трапеции. На торцевой чисти ремень имеет протектор, который предотвращает его проскальзывание на шкивах, но со временем он снашиватся.

Система управления в вариаторе аналогична системе управления в АКПП:

  1. Различные датчики
  2. Гидроблок
  3. Соленоиды

О надежности этого агрегата нельзя говорить, как о постоянной величине. Ремонт вариатору может потребоваться уже после 50000 км пробега, а может не потребоваться и после 200000 км. Большое значение в данном случае имеет манера езды владельца автомобиля. Следует помнить, что самую большую нагрузку агрегат испытывает в момент начала движения. Также можно посоветовать, как можно чаще проходить процедуру замены масла.

Цены при капитальном ремонте вариатора

Наименование работ Стоимость в рублях
Эвакуатор 0*
Диагностика вариатора 0*
Снятие вариатора От 3000
Дефектация вариатора От 2500
Разборка вариатора От 3500
Сборка вариатора От 4000
Промывка системы охлаждения 0*
Установка вариатора От 3500
Адаптация вариатора 0*

*Адаптация и эвакуатор бесплатно при условии капитального ремонта или ремонте гидроблока (мехатроника)

Цены на дополнительные работы по ремонту вариатора

Наименование работ Стоимость в рублях
Эвакуатор 2500
Диагностика вариатора 600
Снятие и установка мехатроника (гидроблока) От 3000 до 6000
Ремонт мехатроника и гидроблока От 6000 до 35000
Ремонт гидротрансформатора От 4000 до 6000
Замена масла вариатора От 1800 до 3000
Замена сальника вариатора От 600 до 1000
Ремонт ЭБУ От 6000 до 15000
Адаптация вариатора 1500
Программирование От 3000 до 15000

Ремонт вариатора в Москве

Что касается ремонта вариатора. В Москве много хороших сервисов по ремонту АКПП, но следует всегда уточнять каков опыт работы мастеров именно с такими агрегатами, так как существует огромное количество тонкостей. Специалисты Global Transmission каждый день сталкиваются с решением подобных задач и всегда рады Вам помочь.

Candy Phase Variator - Candy Controls

Краткая информация

Регулировка временного соотношения компонентов машины
  • Фазовые передачи 1: 1 обеспечивают полный диапазон регулирования положения от 0 до 360 градусов.
  • Экономичное управление перемещением в надежной универсальной механической конструкции.
  • Сократите дорогостоящие простои, связанные с запуском и переналадкой методом проб и ошибок.

Обзор продукта

Фазовый вариатор - это экономичный механизм синхронизации, используемый для регулировки положения различных компонентов машины даже во время работы.Устанавливаемый между приводимой в движение машиной и процессом, который требует времени, вариатор фазы обеспечивает полный диапазон управления положением на 360 градусов.

В нормальном режиме работы, когда ручка управления неподвижна, фазовый вариатор работает как фазовая передача 1: 1 с входным и выходным валами, вращающимися в одном направлении. Когда ручка управления вращается, между входным и выходным валами возникает дифференциальное действие, позволяющее оператору станка синхронизировать производственный процесс.

Это простое устройство точного времени идеально подходит для более эффективной настройки и переналадки машины. Phase Variator - это недорогой ответ на временные трудности, с которыми сталкиваются современные конструкторы машин.

Принцип работы

Конструкция вариатора фаз проста, но уникальна. Каждый блок состоит из следующих основных компонентов: шести цепных звездочек, части роликовой цепи, узла скользящей вилки и ручки управления. Звездочки A и B прикреплены к входному и выходному валам, что позволяет использовать любой из них в качестве входного.Остальные четыре звездочки служат холостыми. Промежуточные звездочки C и D установлены в сборке скользящей вилки, которую можно регулировать по ходу хода поворотом ручки управления. Бесконечная роликовая цепь зацепляет все шесть звездочек, как показано на схеме. Предположим, что вал A и, следовательно, звездочка A неподвижны. Если ручку управления повернуть против часовой стрелки, узел вилки начнет двигаться вниз вдоль вала ручки управления с резьбой. В результате вал B изменит свое положение относительно вала A, так как цепь от звездочки C принимается звездочкой D.Если вал A является входным, а ручка управления вращается по часовой стрелке, вал B затем переместится в свое положение относительно вала A. Если вал B является входом, а ручка управления вращается по часовой стрелке, вал A будет замедляться. его положение относительно вала B. В любом направлении ярмо может достигнуть конца своего хода, и затем его необходимо перевернуть, чтобы выполнить дальнейшую регулировку фазы.

Технические характеристики

Конструкция:

Корпус вариатора фазы выполнен из литого алюминия.Входной и выходной валы изготовлены из стали и покрыты черной оксидной пленкой. Входные / выходные валы и все внутренние звездочки поддерживаются игольчатыми подшипниками с отдельными масляными уплотнениями. Сочетание вышеперечисленных характеристик обеспечивает долгую безотказную жизнь.

Ручка управления:

Ручка управления имеет внутреннюю резьбу и зацепляет центрально расположенный резьбовой вал, который прикреплен к узлу скользящей вилки. При этом поворот ручки поднимает и опускает вилку. Передаточное отношение ручки управления составляет 36: 1.Таким образом, один полный оборот ручки управления вызывает изменение положения вращения выходного вала относительно входного вала на 10 °. См. Принцип действия для направления регулировки положения.

Регулировка цепи:

Если износ цепи становится чрезмерным, ее можно натянуть, не разбирая агрегат. Ручку управления необходимо поворачивать до тех пор, пока узел скользящей вилки не окажется в нижней части своего хода. Затем снимите два винта с головкой под шестигранник, расположенные в нижней части корпуса, обнажив регулировочные винты в основании узла вилки. Равномерная затяжка этих винтов увеличивает натяжение цепи. После регулировки валы должны вращаться свободно, без заметного люфта.

Смазка:

Все фазовые вариаторы поставляются с завода с универсальной консистентной смазкой. Хотя все рабочие части хорошо защищены, в тяжелых условиях эксплуатации может потребоваться повторная упаковка подшипников.

Монтаж / установка

В стандартной конфигурации фазового вариатора входной и выходной валы выходят из передней части корпуса.Когда фазовый вариатор должен приводиться в движение звездочками или шкивами, иногда необходимо использовать ведущие шестерни, которые больше, чем позволяет межосевое расстояние вала ввода-вывода. В результате может потребоваться указать вариатор фазы с одним из обратных валов. Реверс правого и левого вала доступен с завода. Все модели имеют (4) монтажных отверстия в каждом углу корпуса. Используя эти монтажные отверстия и крепежные болты, поставляемые с каждым блоком, фазовый вариатор может быть установлен на торцевой или задней стороне в любом положении.

Заказ

При заказе вариатора фазы важно:
  1. Выберите подходящий размер в зависимости от требуемых рабочих моментов и скоростей. При выборе агрегата необходимо учитывать состояние останова «E» или максимального крутящего момента.
  2. Выберите подходящую конфигурацию вала: стандартный, правый реверс или левый реверс.

Крутящий момент относительно частоты вращения

PV 25 PV 35-2 PV 40-2
Крутящий момент при 50 об / мин (фунт-дюйм) 63 343 793
л.с. при 50 об / мин .05 0,27 .63
Крутящий момент при 500 об / мин (фунт-дюйм) 46 26 627
л.с. при 500 об / мин 0,37 2,11 5
Крутящий момент при 1200 об / мин (фунт-дюйм) 42 244 576
л. с. при 1200 об / мин .81 4.64 11
Крутящий момент при 1800 об / мин (фунт-дюйм) 40 234 533
л.с. при 1800 об / мин 1,16 6,68 15,23
Значения крутящего момента указаны в дюймах фунтах и ​​основаны на использовании шести звездочек с 17 зубьями. Номер модели указывает на стандартный A.S.A. размер цепи, используемый в вариаторе фазы. -2 указывает на двухцепочечную цепь.Все размеры и характеристики могут быть изменены без предварительного уведомления. Все агрегаты доступны с одним обратным валом. Как левый, так и правый реверс доступны с завода. Схема представляет собой типичную конфигурацию левого реверсивного вала.

Размеры

Модель 25 35-2 40-2
А 5 8 1/4 11
B 8 12 16
С 2 1/4 3 1/4 5
D 1 1/4 1 3/4 2 3/4
E 3/8 3/4 1 1/4
Ф 2 1/2 4 1/4 5 1/2
G 4 1/4 7 1/4 9 3/4
H 7 1/4 11 14 3/4
Дж 1 3/4 2 1/2 3
К 2 3 4
л 11/32 7/16 9/16
М / кв 1/8 3/16 1/4
N 1 1/4 2 2 3/4
O 1 1/4 2 2 3/4

Устройство вариатора скорости -

Переключить навигацию

Машинные линии

Машина соответствует стандартам CE в отношении гигиены и безопасности.

Устройство вариатора скорости - для управления производством от 780 до 4 300 шт / ч (заказывается вместе с машиной и только с конвейером, необходимо заказывать при заказе вариатора скорости)

Вся информация, представленная в этом документе (описания, технические характеристики, изображения, цены и т. Д.)) являются ориентировочными, не имеют обязательной силы и могут быть изменены без предварительного уведомления. Несмотря на это, этот документ остается в силе.

За 75 лет работы наши машины завоевали заметное место на международном рынке благодаря качеству и безопасности производства. В этом разделе вы можете совершить виртуальный тур по различным отделам нашего производства.

Используйте вид сверху, чтобы узнать о нашей организации и нашем производстве 4. 0 Вход ››

Приводы с разделением мощности и механическими вариаторами

В последние десятилетия разработка механических вариаторов была стимулирована азиатской автомобильной промышленностью. Например, в Японии и Корее механические вариаторы относятся к доминирующим приводным технологиям в автомобильном секторе и зарекомендовали себя как надежные и долговечные приводные технологии.Таким образом, они представляют собой интересную альтернативу известным гидростатическим вариаторам, используемым в небольших мобильных рабочих машинах.

Основные принципы работы механических вариаторов всегда одни и те же. Передача энергии происходит без преобразования энергии за счет трибологического контакта двух или более контактных тел, движущихся относительно друг друга. В зависимости от конструкции, возможны очень высокие значения КПД при полной нагрузке от 92 до 95%, что значительно превышает КПД гидростатических приводов (максимум 80%). Передаточное число механических вариаторов всегда определяется соотношением их эффективных радиусов трения. Следовательно, передаточное отношение имеет геометрические ограничения, которые препятствуют непосредственной реализации процесса запуска автомобиля.

Чтобы отменить ограничения передаточного числа механических вариаторов, целесообразно использовать их в трансмиссиях с разделением мощности. Таким образом, передаточное число вариатора может быть увеличено с помощью точки работы на низкой скорости, так что становится возможной немедленная реализация процесса запуска.Подобная концепция привода уже была разработана компанией CNH в коробке передач Easy-Drive для небольшого трактора Boomer 3000 [1]. Он основан на цепном вариаторе и доступен для приводных мощностей 30 и 37 кВт. Трансмиссия полностью бесступенчато охватывает диапазон скоростей от 0 до 30 км / ч, имея только один диапазон движения. Реверс осуществляется задним ходом. Согласно CNH, доступная мощность коробки отбора мощности может быть увеличена до 11% по сравнению с традиционной системой гидростатического привода [2].

Carraro использует тороидальный вариатор на своей коробке передач VaryT 5. Эта концепция трансмиссии имеет два режима движения для обеспечения более высокого класса мощности 56 кВт и диапазона скорости движения от 0 до 50 км / ч. Первый режим движения - это разделение мощности и охватывает процесс запуска до скорости движения примерно 10 км / ч. Во втором режиме движения от 10 до 50 км / ч часть трансмиссии с разделением мощности разъединена [3]. Следовательно, мощность привода передается непосредственно через тороидальный редуктор.

Несмотря на свой потенциал эффективности, механические трансмиссии CVT с разделением мощности в настоящее время являются нишевым приложением для небольших мобильных машин.Чтобы оценить возможные применения этой технологии, необходимо найти оптимальные структуры разделения мощности, которые наилучшим образом используют особые свойства различных технологий вариатора (цепь, тороид, конус-кольцо). Для этой цели используется автоматический синтезатор передачи, разработанный IME, который позволяет быстро и безопасно оптимизировать параметры структур передачи с разделением мощности.

Патент США на устройство вариатора крутящего момента, состоящее из одного механизма, чередующегося между приводной оправкой и ведомой оправкой Патент (Патент № 6,279,410, выданный 28 августа 2001 г.)

I - ПРЕДПОСЫЛКИ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Настоящее изобретение относится к устройству вариатора крутящего момента, а точнее к устройству, которое должно использоваться в трансмиссионном валу для изменения крутящего момента между концом проводника и ведомым концом указанного вала.

Конкретное применение указанного устройства наблюдается на выходах дифференциального механизма в транспортных средствах, чтобы увеличивать или уменьшать крутящий момент, действующий на ведущие колеса, в зависимости от характеристик почвы, по которой движется транспортное средство.

Основным преимуществом устройства по настоящему изобретению является простота его механизма, что приводит к более легкой конструкции и низкой стоимости изготовления указанного устройства.

II - СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Основной целью настоящего изобретения является устройство вариатора крутящего момента, состоящее из механизма, который должен чередоваться между валом трансмиссии и ведомым валом.Его новизна состоит в том, что он включает в себя две круглые пластины, на каждой из которых тянутся двойные зубчатые кольца. С одной стороны, указанные кольца содержат зубцы периферийного храповика, а с другой стороны, они входят в зацепление с соответствующими коническими шестернями, сплоченными с резьбовыми стержнями, расположенными радиально и вращающимися внутри соединительных элементов, радиально перемещаемых по отношению к указанным круглым пластинам.

Предпочтительный вариант осуществления изобретения также включает средства для определения местоположения указанных подвижных элементов сцепления.

В указанном предпочтительном варианте осуществления изобретения указанные круглые пластины соединены, одна с токопроводящей оправкой, а другая с токопроводящей оправкой, причем указанные кольца имеют одинаковую двойную зубчатость и расположены на скамье на периферии указанных пластин.

III - КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Преимущества и основная цель устройства согласно изобретению будут рассмотрены в следующем описании предпочтительного варианта осуществления со ссылкой на чертежи, на которых,

ФИГ.На фиг.1А и 1В показаны части механизма устройства согласно изобретению, примененного к дифференциалу.

РИС. 2 - вид в перспективе ведущего диска.

РИС. 3 - вид в перспективе ведомого диска.

ФИГ. 4 и 5 - виды в перспективе обеих сторон кольца с двойной резьбой.

РИС. 6 - вид в перспективе четырех стержней с резьбой с коническими зацеплениями на их концах в положении, которое они занимают в механизме.

РИС. 7 представляет собой вид каждой части комплекта ядра связи.

РИС. 8 - деталь в разрезе части механизма.

РИС. 9 показаны три вида деталей токопроводящего кольца.

РИС. 10 показывает деталь храпового механизма.

IV - ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫХ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Как видно на прилагаемых чертежах, фиг. 1A и 1B показано устройство, подключенное к выходам дифференциала транспортного средства.Сателлиты (5) и планетарная передача (6), соответственно, соединены с управляющим валом (7), устройством, которое имеет розетку (19), которая сообщает вращательное движение тяговым колесам транспортного средства.

РИС. 1A показано устройство, подключенное к выходу дифференциала, соответствующего одному из колес, а на фиг. 1B показано то же устройство, подключенное к выходу дифференциала, соответствующего другому подвижному колесу.

Выход (7) соединен с токопроводящей пластиной (8), которая имеет радиальные отверстия (25), которые служат в качестве направляющих для соединительных элементов (13), которые скользят по указанным отверстиям (25).

Одновременно ведомая пластина (12) также имеет направляющие (28) смещения, которые расположены напротив упомянутых радиальных горловин (25) и по которым скользит другая часть соединительных элементов (13).

Соединительный элемент представляет собой позиционный вариатор, который смещается в радиальном направлении за счет вращения стержней с резьбой (10), которые имеют на своих внешних концах конические зацепления, причем стержни с резьбой (10) удерживаются на месте отверстиями (30) и слоты (29).

Каждое из конических зацеплений на конце резьбовых стержней (10) входит в зацепление с соответствующими кольцами с двумя зубцами (9) и (11) трапециевидного сечения, которые имеют зубцы на своей периферийной поверхности и еще одну зубчатость на наклонной стороне.

Двойные зубчатые кольца (9) и (11) одинаковы и устанавливаются на соответствующие ступеньки (27) токопроводящей пластины (8) и токопроводящей пластины (12).

Зубец на внешней поверхности колец (9) и (11) является частью храпового механизма, его спусковой механизм (14) управляется электромагнитно с помощью активаторов (24).

Радиальное положение зацепляющего элемента (13) регулируется с помощью реостатической планки (17) из достаточно проводящего материала, расположенной в нижней части радиальной горловины (25) и направляющей перемещения (28) на по которому скользит электрический контакт указанного соединительного элемента (13).

РИС. 7 подробно показана конструкция зацепляющего элемента (13), состоящего из механически стойкого ядра (31), на котором имеется фольга из изолирующего материала (32), чтобы отделить и изолировать его от де проводящей фольги (33), его концы контактируют с реостатическим стержнем (17). Комплект собирается с помощью винтов (34) из изоляционного материала.

Соединение реостатной планки (17) с внешней частью механизма осуществляется с помощью гвоздей ядра проводника (16), покрытых изоляционным материалом, за исключением торца.Такие гвозди, которые крепятся на кольцах из изоляционного материала (15) головками гвоздей, соединяются с проводниками (20). Указанные проводники (20) в то же время соединены с периметрическим кольцом (21) из проводящего материала. На упомянутом периметральном кольце (21) соединители (22) смещаются, указанные соединители (22) соединяются с индикатором устройства положения зацеплений.

Здесь и далее будет описано функционирование устройства согласно изобретению.

Вращение карданного вала транспортного средства, имеющего шестерню на конце, заставляет вращаться коронную шестерню (3) дифференциала, которая в то же время заставляет вращаться сателлитную шестерню (5), которая вращается вместе с планетарное зацепление (6).Все они известны как часть дифференциального механизма транспортного средства.

Обычно каждое из планетарных зацеплений (6) соединено с одним из управляющих валов трансмиссии транспортного средства, конец которого также соединен с колесом.

В этом случае планетарное зацепление (6) соединено с концом проводника (7), который посредством полосатой муфты (26) заставляет вращаться пластину (8) проводника, которая в то же время перемещает ведомую пластину ( 12) с помощью муфт (13).

Электронная система управления известного типа подает электрический сигнал, который посредством активирующих катушек (24) приводит в действие спусковой механизм (14) храпового механизма. В зависимости от того, какой из храповиков активирован, соответствующее зубчатое кольцо (9), которое установлено на токопроводящей пластине (8), или зубчатое кольцо (11), которое установлено на ведомой пластине (12), будет остановлено.

Из-за того, что зацепления (3) непрерывно вращаются и перетягивают дифференциал, когда храповик останавливает одно из зубчатых колец (9) или (11), стержни с резьбой (10) будут вращаться в одном или другом направлении. .И, в зависимости от направления такого вращения, указанные муфты (11) будут отходить или приближаться в радиальном направлении, изменяя таким образом плечо рычага оси вращения и, следовательно, крутящий момент.

Поскольку для каждого управляющего вала имеется вариатор, снабженный соответствующими средствами управления, к каждому колесу может быть приложен разный крутящий момент.

В то же время устройство имеет элемент управления положением каждой муфты, который подает напряжение на разъемы на внешней стороне корпуса (22) & lsqb; фиг.9 & rsqb ;, с помощью которого генерируется ток. Указанный ток циркулирует через периферийное кольцо (21) из проводящего материала, которое установлено на проводящей пластине (8), ток, который после прохождения через линии проводящего материала (20) и через проводящие гвозди (16) идет в направлении один из реостатных стержней (17).

Поскольку реостатические стержни (17) находятся в контакте с проводящим листом (33) в каждой из муфт (13), расположение последних будет определяться силой циркулирующего тока, как точка, в которой Муфта, расположенная вдоль реостатической планки (17), определяет электрическое сопротивление в цепи и, следовательно, сила тока определяет положение муфт.

Основные условия смешивания│Sumitomo Heavy Industries Process Equipment Co., Ltd.

Состав смесительного оборудования

Устройство смесительного оборудования относительно простое.
Широкое разнообразие целей может быть достигнуто за счет того, как подходящим образом комбинировать компоненты различных типов, размеров, расположения и т. Д.
И это не слишком много, чтобы сказать, что качество конечного продукта определяется качеством операции смешивания и оборудования.
На этом занятии мы познакомим вас с общей структурой смесительного оборудования и основными условиями смешивания, которые необходимы для понимания основ смешивания.

Рабочее колесо

Является важнейшим компонентом смесительного оборудования.
Рабочее колесо преобразует вращательную энергию двигателя в два конфликтующих действия: действие разряда, которое формирует циркуляционный поток по резервуару, и действие сдвига, которое создает локальную силу сдвига.
Следовательно, когда вы выбираете крыльчатку, хотя это примерно определяется вязкостью сырья, чрезвычайно важно учитывать, какие действия следует отдать приоритет и как они должны быть сбалансированы для достижения желаемого смешивания.
В отрасли существует широкий спектр рабочих колес, но основными из них являются следующие:

< Основной тип рабочего колеса >
Для низкой вязкости

Крыльчатка пропеллера

Это самая распространенная крыльчатка.
Это подходит для жидкостей с низкой и средней вязкостью и является энергетически выгодным при суспендировании твердых частиц в жидкости с низкой вязкостью, поскольку образуется осевой поток.

Рабочее колесо дисковой турбины

Рабочее колесо имеет форму диска с лопастями.
Подходит для жидкостей, газов и жидкостей с низкой и средней вязкостью. Хотя для этого требуется высокая потребляемая мощность, он лучше всего характеризуется своей способностью генерировать высокое усилие сдвига, а также способностью к разряду и широким диапазоном применения.

Рабочее колесо с наклонной лопастью

У этого импеллера есть лопасти, каждая по форме похожая на весло небольшой лодки.
Подходит для жидкостей с низкой и средней вязкостью и широко используется в промышленности. Обычно он используется в больших масштабах и на низкой скорости, а те, у которых есть перегородки, могут создавать сильный турбулентный поток.

Для высокой вязкости

Анкерное колесо

Рабочее колесо по форме похоже на якорь корабля.
Это подходит для жидкостей с высокой вязкостью и выгодно, когда пограничный слой стенки нарушен и когда твердые частицы прилипают к стенке.
Однако он почти не создает осевой поток и поэтому не подходит для смешивания.

Винтовая ленточная крыльчатка

Это типичное рабочее колесо для жидкостей с высокой вязкостью.
Имея те же характеристики, что и рабочее колесо якоря, оно также создает осевой поток своими наклонными лопастями.

Перегородка

Обычно от двух до восьми плоских пластин или цилиндрических трубок одинаково расположены на внутренней стенке смесительной емкости в качестве перегородок.
Без перегородок вращение крыльчатки создает только боковой циркуляционный поток (называемый «совместным вращением»), как показано на рисунке 1.
Однако при условии наличия перегородок также создается вертикальный поток, нарушающий боковой поток, как показано на Рис. 2.
Таким образом, перегородки считаются одним из самых простых способов улучшить качество смешивания.Обычно при смешивании жидкости с низкой вязкостью применяются перегородки. Между тем эффективность перемешивания зависит от расположения, количества и длины перегородок, поэтому необходимо оптимизировать их в соответствии с назначением и условиями.

Двигатель

Электродвигатель является источником энергии для вращающейся крыльчатки смесителя.
Хотя существуют различные типы двигателей, двигатели переменного тока обычно используются в смесительных устройствах. Кроме того, номинальные характеристики двигателей стандартизированы JIS C 4210 в Японии.

<Выбор двигателя (Выбор мощности двигателя)>

Сначала необходимо определить мощность смешивания, необходимую для достижения цели операции смешивания, и оптимальная мощность двигателя будет определена с учетом некоторого запаса и механических потерь мощности, вызванных редуктором скорости и т. Д.
Однако чрезмерный запас мощности приводит к увеличению первоначальной стоимости, а также к увеличению эксплуатационных расходов.
Кроме того, не только в отношении мощности двигателя, необходимо учитывать условия окружающей среды, чтобы выбрать правильную спецификацию, подходящую, например, к источнику питания (напряжение, частота), классификации опасной зоны (взрывозащищенная конструкция), классу изоляции. , так далее.

Редуктор скорости

Редуктор скорости - это устройство для уменьшения скорости вращения с помощью шестерни или аналогичного устройства, с другой стороны, оно позволяет увеличить вращающую силу (крутящий момент) больше. Например, при той же мощности двигателя, если вы уменьшите скорость вращения на 50%, крутящий момент удвоится.
Из множества типов редукторов, поставляемых разными производителями, необходимо выбрать подходящий редуктор, подходящий для желаемой скорости вращения, для смешивания.
Редукторы скорости, поставляемые Sumitomo Heavy Industries, Ltd., обычно используются в мешалках. Ниже показаны особенности типичных редукторов скорости.

<Типовой редуктор>

Cyclo ® Привод Paramax ® Привод
  • Тип шестерни
  • Момент перемешивания: от низкого до среднего
  • Тип шестерни
  • Момент перемешивания: от среднего до большого
  • Доступно для специального передаточного числа за счет изменения количества зубьев шестерни.

* Cyclo ® Drive и Paramax ® Drive являются зарегистрированными товарными знаками Sumitomo Heavy Industries, Ltd.

Вариатор скорости

Вариатор скорости - это устройство, обеспечивающее регулируемую скорость вращения. Описанные выше редукторы скорости используются для уменьшения скорости вращения двигателя с фиксированным постоянным передаточным числом (передаточным числом), тогда как вариатор скорости представляет собой устройство, которое может регулировать скорость вращения.
Для мешалок в качестве систем вариатора скорости обычно используются электрические или механические типы. Типичная электрическая трансмиссия - это инвертор, а типичный механический тип - Beier Variator ® .

<Необходимость систем вариатора и выбор>

Систему вариатора скорости рекомендуется применять в следующих случаях:
(1) Вязкость изменяется во время работы смесительного устройства
(2) Производство нескольких продуктов с одной мешалкой
(3) Экспериментальная цель на этапах исследований и разработок для поиска оптимального смешивания скорости

В следующей таблице показано сравнение двух систем вариатора скорости. В последние годы все чаще выбираются частотно-регулируемые приводы (VFD).

<Типовые системы вариаторов скорости и их характеристики>

Частотно-регулируемые приводы (VFD) Вариатор Beier ®
  • Электроуправление
  • Изменение путем изменения входной частоты и напряжения двигателя.
    (изменена скорость вращения двигателя)
  • Передаточное число обычно 1:10.
  • Без потери механической мощности
  • Легкий и компактный
  • Могут потребоваться некоторые электромонтажные работы.
  • Постоянный крутящий момент независимо от скорости вращения.
  • Механическое управление
  • Изменяется передаточным числом.
    (скорость вращения двигателя постоянная)
  • Передаточное число обычно 1: 4
  • Более высокие потери механической мощности
  • Большой и тяжелый
  • Электромонтажные работы не требуются
  • Высокий крутящий момент доступен даже в диапазоне низких скоростей (постоянная мощность)

* Beier Variator ® является зарегистрированным товарным знаком Sumitomo Heavy Industries, Ltd.

Уплотнение вала

Уплотнение вала - это устройство контроля утечки, которое предотвращает утечку жидкостей и газов из смесительной емкости вдоль вращающегося вала.
Уплотнение вала требует как высокой воздухонепроницаемости для герметизации внутренней части резервуара, так и функциональности для стабильной передачи вращения. Таким образом, это очень важный компонент для поддержания общей производительности, безопасности и экономической эффективности мешалок.
Тип уплотнения вала следует выбирать в зависимости от условий эксплуатации, таких как давление, температура, свойства используемых жидкостей, угрозы безопасности, коррозионная активность, скорость вращения, наличие или отсутствие твердых частиц и другие.
Хотя в промышленности доступно много типов механических уплотнений, ниже показаны те, которые обычно используются в смесительных устройствах.

<Типовые системы уплотнений вала и их характеристики>

Механическое уплотнение Характеристики
Сухое уплотнение
(одинарное механическое уплотнение)
  • Среди торцевых уплотнений в последние годы все чаще применяется сухое уплотнение (одинарное механическое уплотнение), поскольку уплотняющая жидкость не требуется.
  • По сравнению с сальниковыми набивками, загрязнение можно значительно снизить.
  • Применимый диапазон;
    Давление: F.V. до 0,3 МПа изб.
    Температура: 120 ℃ или ниже
Двойное механическое уплотнение
  • Обычно используется в смесительных реакторах. Может использоваться в суровых условиях высокой температуры, высокого давления и высокой скорости вращения.
  • Величина утечки чрезвычайно мала, и ее можно широко использовать с помощью соответствующих материалов и конструкции, но при проектировании и установке требуется высокая точность из-за ее высокоточной конструкции.
  • Требуется буферная жидкость и принадлежности для нагнетания, циркуляции и охлаждения.
  • Применимый диапазон;
    Давление: F.V. до 50 МПа изб.
    Температуры: доступно для 350 ℃
Сальник с набивкой сальника
  • Применимый диапазон широк, если допустима некоторая утечка.
  • Сальниковая набивка легко заменяется. Низкие эксплуатационные расходы, но необходимо принять некоторые загрязнения.
  • Применимый диапазон;
    Давление: до F.V. до 0,3 МПа изб.
    Температура: до 120 ℃
Сальник
  • Простота использования, низкая цена, небольшая площадь для установки.
  • По сравнению с другими типами диапазоны рабочего давления и скорости вращения небольшие.
  • Применимый диапазон;
    Давление: F.V. до 0,3 МПа изб.
    Температура: до 60 ℃

Не стесняйтесь обращаться в Sumitomo Heavy Industries Process Equipment по вопросам, требованиям или проблемам, связанным с емкостями для смешивания.

Вернуться к технической информации

Емкость для смешивания продуктов и растворов

скорость + вариатор + устройство - Перевод на французский

Вариатор скорости и устройство управления Да

Variateur de régime et dispositif de contrôle

транспортная политика - eur-lex.europa.eu

Автоматический вариатор скорости для велосипеда состоит из устройства передачи с изменением скорости и устройства управления изменением скорости.

L'invention Concerne un variateur de vitesse automatique для велосипедного компрэнанта de vitesse de changement и un dispositif de commande de change de vitesse.

Организация транспорта - wipo.int

Эта система удержания скорости включает в себя, по крайней мере, один вариатор скорости (20), подключенный к устройству обработки сигналов (25).

Ce systeme de maintien de la vitesse comprend au moins un variateur de vitesse (20) подключает un dispositif de traitement de signaux (25).

машиностроение - wipo.int

Механический вариатор скорости включает в себя устройство переменной скорости, множество приводимых в действие двухходовых захватов (100) и ведомый элемент (50).

Le variateur mécanique de vitesse comprend un dispositif à vitesse variable, une pluralité d'organes de serrage à actionnement twoirectionnel и un organe entraîné.

машиностроение - wipo.int

Настоящее изобретение относится к способу и устройству для непрерывного изменения передаточных чисел, в которых средство управления скоростью состоит из дифференциальной передачи, вариатора и спирального механизма.

Настоящее изобретение касается процесса и системы изменений в непрерывном раппорте передачи в механической передаче.

машиностроение - wipo.int

Настоящее изобретение относится к способу и устройству для непрерывного изменения передаточных чисел, в которых средство управления скоростью состоит из дифференциальной передачи, вариатора и спирального механизма.

L'organe de commande de vitesses comprend un engrenage différentiel, un variateur et un mécanisme de rotation en spirale.

машиностроение - wipo.int

Бесступенчатый вариатор состоит из планетарной трансмиссии, включающей ведущий вал, который является водилом, и ведомый вал, соосный с ним, а также устройство для регулирования скорости вращения.

Это изменение и изменение, продолжающееся, включают в себя планетарную трансмиссию, связанную с произвольным двигателем, или с портом, и с произвольным вводом коаксиального кабеля, а также с устройством управления частотой вращения.

машиностроение - wipo.int

Устройство для регулирования скорости вращения ведомого вала замедляет вращение эпицикла, поскольку поток воздуха и / или масло, содержащееся в кожухе вариатора, воздействует на кулачки .

Le dispositif d'ajustement de la féquence de Rotation de l'arbre entraîné permet de freiner la rotation de l'épicycle lorsque l'on agit sur les lobes à l'aide d'un flux d'air et / ou d 'huile dans le carter du variateur.

машиностроение - wipo.int

Верхняя часть состоит из устройства управления (14) с двумя ручками (15), т.е. тормозной ручки (16) и ручки вариатора скорости (17), высота это устройство управления можно регулировать в зависимости от роста сопровождающего.

La partie supérieure se compose du poste de commandes (14) avec deux poignées (15), une de frein (16) et une d'accélérateur-variateur (17), le tout réglable en hauteur selon la taille de l ' сопровождающий.

health - wipo.int

Преимущества вариаторов скорости в насосах

Гидравлические насосы работают за кулисами в аквапарках и аттракционах и отвечают за воду, стекающую с горок, спускающуюся каскадом водопадов , или хлынув, как по волшебству, из игр, арок и фигурок, которые нравятся детям. В обычных установках насосы работают непрерывно и управляют максимальным расходом , для которого они изготовлены.В этом смысле они представляют собой жесткий элемент с двумя вариантами: включен или выключен. Однако в разрабатываемых нами установках мы всегда поощряем включение устройства , которое превращает гидравлическую насосную систему любого аттракциона в гораздо более эффективную, гибкую и надежную установку . Речь идет о вариаторах скорости

Мощность насосов рассчитана точно так, чтобы они обеспечивали удельный расход гидравлической жидкости для работы различных водных аттракционов в любом проекте.Однако требования к скорости потока меняются в сложных гидравлических сетях либо из-за настроек рабочих точек, либо из-за низкого пользовательского трафика, либо из-за многих других факторов. В традиционных жестких системах поток регулируется механически с помощью ручного действия дроссельных заслонок . Эта система генерирует фиктивную потерю нагрузки , когда насос, то есть его двигатель, работает на полную мощность. В этом случае мы уменьшаем производительность насоса , не уменьшая ни мощность, ни потребление электроэнергии его двигателем .

С другой стороны, вариатор скорости - это электронный инструмент, с помощью которого мы изменяем частоту электрического тока , питающего двигатель, а вместе с ним и скорость его вращения. Следовательно, поток , который он обеспечивает для притяжения , изменяется пропорционально. Подводя итог, с помощью вариаторов мы корректируем расход насоса , в то время как мы регулируем мощность двигателя и потребление электроэнергии , которое заставляет его работать, без необходимости прибегать к механической системе клапанов.

Есть преимущества перед использованием вариаторов в аквапарках и других аттракционах :

-Они облегчают автоматизацию, гидравлических систем, дистанционное управление и контроль работы .

-Они минимизируют износ компонентов и увеличивают срок службы двигателей и насосов, поскольку функция постепенного включения / выключения устраняет механическую и электрическую нагрузку на них.

-Они увеличивают срок службы гидравлической сети, избегая избыточного давления при запуске и ударов из-за падения водяного столба при остановке.

- Как следствие двух предыдущих преимуществ, вариаторы сокращают потребность в техническом обслуживании на .

-Они повышают безопасность аттракционов , поддерживая постоянные рабочие параметры, такие как мощность, скорость потока и т. Д.

-Они защищают установку от падений напряжения или перебоев в подаче электроэнергии , поскольку они позволяют постепенно останавливаться и контролировать кинетическую энергию.

-Они экономят энергии , адаптируя потребление электроэнергии к потребностям в каждый момент.

В результате всего вышесказанного использование вариаторов влияет на рентабельность гидроустановок . В то же время за счет снижения потребления электроэнергии и / или ископаемого топлива их реализация приводит к сокращению выбросов парниковых газов и, следовательно, приносит пользу планете .

.