Система ременного привода
Полезная модель относится к двигателестроению, в частности к устройствам приводов гибкой связью навесных агрегатов, требующих синхронизации вращения ведущего и ведомого валов. Технический результат - снижение вибраций длинной ветви приводного ремня с целью уменьшения угловых колебаний ведомого шкива относительно ведущего и обеспечения заданной кинематической точности привода. Для этого в системе ременного привода, содержащем ведущий шкив, как минимум один ведомый шкив, приводной ремень, соединяющий ведущий шкив с ведомым шкивом, устройство натяжения ремня, имеющее поворотный рычаг, натяжной ролик, особенностью является то, что система содержит гаситель вибраций приводного ремня, закрепленный на неподвижной оси с возможностью поворота в месте крепления, состоящий из равно- или разноплечего коромысла с успокоительными роликами и ступицей, имеющей демпфирующий элемент, выполненный из упругого материала. Коме этого, равно- или разноплечее коромысло с роликами размещено таким образом, что успокаиваемая ветвь ремня на участке между ведущим и ведомым шкивами точками одновременного касания роликов разделена на три участка разной длины, имеющих различные резонансные частоты колебания.
Полезная модель относится к двигателестроению, в частности к устройствам приводов гибкой связью навесных агрегатов, требующих синхронизации вращения ведущего и ведомого валов.
Известно устройство для управления уровнями шума/вибраций приводного ремня, включающее ременную систему привода, имеющую по крайней мере один ремень, охватывающий ведущий и ведомый ролики (шкивы), кроме этого содержит цельный рычаг служащий опорой холостого шкива, выполненный из нейлона и упор, служащий для ограничения поворачивания рычага и перемещения его в направлении ремня (см. патент US №6033330 от 07.06.1995, Int. C17: F 16 H 7/08).
К причине, препятствующей достижению указанного ниже технического результата при использовании известного решения, является то, что основной эффект от его применения достигается на установившихся режимах работы приводимого механизма. На переменных режимах с резкими изменениями угловых скоростей ведущего шкива, характерных для двигателей внутреннего сгорания, из-за инерционности приводимых механизмов двигателя в ветви ременного привода будут возникать знакопеременные ускорения, приводящие к закрутке (угловым колебаниям) ведомого шкива относительно ведущего и колебаниям ветвей ременного привода. Ветви, имеющие собственную инерционную массу, совершая колебательные движения усиливают закрутку (угловые колебания) ведомого шкива и приводят к потере кинематической точности привода, например газораспределительного механизма или топливного насоса высокого давления двигателя и, соответственно, ухудшению характеристик двигателя.
Наиболее близким устройством того же назначения к заявленной полезной модели по совокупности существенных признаков является конструкция системы ременного привода и устройства натяжения для нее. Конструкция содержит несколько альтернативных вариантов исполнения и включает ведущий шкив, как минимум один ведомый шкив, ремень, соединяющий шкивы и устройство натяжения ремня, имеющее рычаг, установленный с возможностью поворота на основании, натяжной ролик, который взаимодействует с ремнем привода, кроме этого включен отклоняющий элемент, соединяющий пружину кручения и демпфирующий элемент, взаимодействующий с рычагом в точке его поворота. Кроме этого, указанная конструкция защищает вариант, содержащий дополнительно второй демпфирующий элемент, который взаимодействует с возможностью поворота с первым демпфирующим элементом и взаимодействующий с основанием за счет фрикционной поверхности, (см. патент РФ №2272947 от 23.05.2002, МПК: F 16 H 7/12).
К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании известного устройства, принятого за прототип, является его конструктивная сложность, вызванная применением большого количества подгоняемых друг к другу деталей, и, соответственно, трудоемкость изготовления и настройки механизма устройства, при этом эффективная работа устройства обеспечивается только на стационарных режимах работы двигателя и при плавном изменении частоты вращения ведущего вала. На переменных режимах с резкими изменениями угловых скоростей ведущего шкива, характерных для двигателей внутреннего сгорания, из-за инерционности приводимых механизмов двигателя в приводе будут возникать знакопеременные ускорения, приводящие к закрутке (угловым колебаниям) ведомого шкива относительно ведущего, в т.ч. воздействующие на натяжной ролик, который, взаимодействуя с демпфирующим элементом, за счет податливости демпфера будет отклоняться, в результате чего будет нарушаться
синхронизация валов и управляемость системами топливоподачи и газораспределения (в зависимости от назначения привода) двигателя.
Сущность полезной модели - заключается в применении в системе ременного привода гасителя вибрации, выполненного как отдельный элемент, состоящий из равно- или разноплечего коромысла с успокоительными роликами и ступицей для соединения с осью.
Технический результат - снижение вибраций длинной ветви приводного ремня с целью уменьшения угловых колебаний ведомого шкива относительно ведущего и обеспечения заданной кинематической точности привода.
Указанный технический результат при осуществлении полезной модели достигается тем, что в системе ременного привода, включающем ведущий шкив, как минимум один ведомый шкив, приводной ремень, соединяющий ведущий шкив с ведомым шкивом, устройство натяжения ремня, имеющее поворотный рычаг, натяжной ролик, особенностью является то, что для снижения вибраций длинной ветви приводного ремня система содержит гаситель вибраций приводного ремня, закрепленный на неподвижной оси с возможностью поворота в месте крепления, состоящий из равно- или разноплечего коромысла с успокоительными роликами и ступицей, имеющей демпфирующий элемент, выполненный из упругого материала, кроме этого, равно- или разноплечее коромысло с роликами размещено таким образом, что успокаиваемая ветвь ремня на участке между ведущим и ведомым шкивами точками одновременного касания роликов разделена на три участка разной длины, имеющих различные резонансные частоты колебания для этого место расположения оси коромысла относительно ведущего и ведомого шкивов, соотношение длин плеч коромысла подбираются таким образом, чтобы исключить возможность огибания проходящей волной успокоительных роликов.
Для пояснения настоящей полезной модели приведены следующие иллюстрации:
На фиг.1 - изображена общая схема системы ременного привода с устройством натяжения приводного ремня и гасителем вибрации приводного ремня.
На фиг.2 - изображено сечение А-А ступицы коромысла успокоительных роликов с демпфирующим элементом.
Система ременного привода содержит ведущий шкив 4, ведомый шкив 5, натяжной ролик 7, приводной ремень 8, устройство натяжения ремня 6, гаситель вибрации приводного ремня, имеющий как минимум два свободно вращающийся успокоительных ролика 2, установленных на равно или разноплечем коромысле 1, имеющем возможность поворота в месте крепления неподвижной оси 3, содержащем встроенный в ступицу 10 демпфирующий элемент 9. Успокоительные ролики 2, взаимодействуют с приводным ремнем 8 таким образом, что в точках одновременного касания 11 и 12 делят успокаиваемую ветвь приводного ремня 8 на участки l1, l 2, l3, неравной длины.
Работа системы ременного привода осуществляется следующим образом: гаситель вибрации приводного ремня, состоящий из равно- или разноплечего коромысла 1, на котором расположены как минимум два свободновращающихся успокоительных ролика 2, взаимодействующих с приводным ремнем 8. Коромысло 1 с успокоительными роликами 2 размещено таким образом, что успокаиваемая ветвь приводного ремня 8 на участке между ведущим 4 и ведомым 5 шкивами точками одновременного касания 11 и 12 роликов разбивается на, по меньшей мере, три участка не равной длины - l1, l2, l 3, каждый со своей резонансной частотой колебаний. Колебания, возникающие в ветви приводного ремня 8, воздействуют на первый, по пути следования волны, ролик, который через одноименное плечо поворачивает в месте крепления неподвижной оси 3 коромысло 1. Второй ролик, опираясь на участок той же ветви приводного ремня, но имеющий другую резонансную частоту колебаний, через одноименное плечо и коромысло 1 своим противодействием мгновенно гасит, возникающий в
ветви ремня импульс колебательного движения, при этом высокочастотные колебания самого устройства гасителя вибрации гасятся демпфирующим элементом 9, вмонтированным в ступицу 10 коромысла 1, представляющим собой массивный элемент из упругого материала. Кроме этого для исключения при максимальных ускорениях ведущего шкива 4 отрыва успокоительных роликов 2 от поверхности приводного ремня и обеспечения наибольшей эффективности гасителя вибрации успокоительные ролики 2 располагают таким образом, чтобы образующие роликов пересекали траекторию движения обращенной к роликам поверхности ремня, на величину 
=0,5...10,0 мм, которая зависит от длины успокаиваемой ветви длин плеч коромысла 1 и усилия натяжения ремня, создаваемого натяжным роликом 7. При использовании приводных ремней, имеющих значительную податливость, высокая эффективность гасителя вибраций обеспечивается за счет применения разноплечего коромысла 1. Соотношения длин плеч l1, l2, l3 выбираются опытным путем в зависимости от податливости ремня и длины успокаиваемой ветви приводного ремня.
Преимущество заявленной полезной модели состоит в том, что по сравнению с известными конструкциями систем ременного привода предлагаемая конструкция составлена из простых технологичных элементов, является самонастраивающейся, менее инерционной, и при этом более эффективна, т.к. любое колебание ветви ремня получает мгновенное противодействие успокоительных роликов и затухает, при этом длина успокаиваемой ветви ремня на участке между ведущим и ведомым шкивами остается неизменной, что способствует сохранению высокой кинематической точности передачи, в т.ч. на переменных режимах работы.
1. Система ременного привода, содержащая ведущий шкив, как минимум один ведомый шкив, приводной ремень, соединяющий ведущий шкив с ведомым шкивом, устройство натяжения ремня, имеющее поворотный рычаг, натяжной ролик, отличающаяся тем, что система содержит гаситель вибраций приводного ремня, закрепленный на неподвижной оси с возможностью поворота в месте крепления, состоящий из равно- или разноплечего коромысла с успокоительными роликами и ступицей, имеющей демпфирующий элемент, выполненный из упругого материала.
2. Система по п.1, отличающаяся тем, что равно- или разноплечее коромысло с роликами размещено таким образом, что успокаиваемая ветвь ремня на участке между ведущим и ведомым шкивами точками одновременного касания роликов разделена на три участка разной длины, имеющих различные резонансные частоты колебания.
