Пасивна адаптивність і «живучість» фрикційного варіатора

Нурбей Гуліа, Дмитро Ковчегін, Сергій Юрков, Катерина Петракова

Випробування нового планетарного дискового варіатора (пат. РФ № 2140028, автор - М. В. Гуліа) показали, що він має властивість адаптивності, або пристосування до зовнішніх впливів, в даному випадку - моменту опору на вихідному валу [1]. Однак, аналіз експериментальних характеристик цього варіатора [2] показав, що згадана адаптивність поширюється на значно більше широкий діапазон варіювання, ніж він передбачений конструкцією варіатора. Так, наприклад, при максимальному кінематичному передавальному відношенні варіатора Ік, визначається величиною переміщення рухомих фрикціонів - сателітів [1], рівному 7,84, реальне передавальне відношення IР досягало 14 і більше. Припущення, що таке значне зниження частоти обертання вихідного валу пов'язане тільки з прослизанням робочих тіл (фрикціонів) варіатора, характерне для опису цього явища в науковій літературі [3], виявилася неспроможною. Справа в тому, що при такому підвищенні реального передавального відносини IР ККД варіатора падав не так різко, як це мало відбуватися, а головне - момент на вихідному валу продовжував підвищуватися, чого просто не могло бути при простому прослизанні. Між тим, наявність того чи іншого прослизання обов'язково при роботі фрикційного варіатора. Для розв'язання суперечності автори провели докладний аналіз явища підвищення реального передавального відносини IР за межами кордонів, дозволених кінематикою варіатора - Ік.

Автори припустили, що на зміну передавального відношення позначаються два фактори одночасно - упругогідродінаміческое (УГД) ковзання s і пасивна адаптивність. Було поставлено завдання встановити роль кожного із зазначених факторів.

На основі аналізу експериментальних даних, отриманих на випробувальному стенді кафедри «Деталі машин» Московського державного індустріального університету (МГИУ), а також даних [3], Е. А. Петракова отримані співвідношення, що відображають вплив як УГД ковзання, так і пасивної адаптивності на зміну ip.

УГД ковзання - Складний фізичний процес, але в техніці його дію можна звести до наступного.

1. УГД ковзання s знижує частоту обертання вихідного вала при постійній частоті обертання вхідного, а, отже, підвищує ip за рахунок його складової iск:

iск = 1/(1 - s). (1)

2. УГД ковзання не змінює співвідношення обертаючих моментів на вихідному T2 і вхідному T1 валах.

3. Втрати потужності Nск при УГДскольженіі прямо пропорційні величині УГДскольженія s, а коефіцієнт корисної дії, що залежить від УГДскольженія, дорівнює: