CINXE.COM
Пассивная адаптивность и «живучесть» фрикционного вариатора. Cтатьи. Наука и техника
<!DOCTYPE html> <!--[if IE 7 ]><html class="ie7"> <![endif]--> <!--[if IE 8 ]><html class="ie8"> <![endif]--> <!--[if IE 9 ]><html class="ie9"> <![endif]--> <!--[if (gte IE 10)|!(IE)]><!--><html> <!--<![endif]--> <head><script type="text/javascript" src="https://web-static.archive.org/_static/js/bundle-playback.js?v=7YQSqjSh" charset="utf-8"></script> <script type="text/javascript" src="https://web-static.archive.org/_static/js/wombat.js?v=txqj7nKC" charset="utf-8"></script> <script>window.RufflePlayer=window.RufflePlayer||{};window.RufflePlayer.config={"autoplay":"on","unmuteOverlay":"hidden"};</script> <script type="text/javascript" src="https://web-static.archive.org/_static/js/ruffle/ruffle.js"></script> <script type="text/javascript"> __wm.init("https://web.archive.org/web"); __wm.wombat("http://n-t.ru/tp/ts/pa.htm","20210116160033","https://web.archive.org/","web","https://web-static.archive.org/_static/", "1610812833"); </script> <link rel="stylesheet" type="text/css" href="https://web-static.archive.org/_static/css/banner-styles.css?v=p7PEIJWi" /> <link rel="stylesheet" type="text/css" href="https://web-static.archive.org/_static/css/iconochive.css?v=3PDvdIFv" /> <!-- End Wayback Rewrite JS Include --> <title>Пассивная адаптивность и «живучесть» фрикционного вариатора. Cтатьи. Наука и техника</title> <meta http-equiv="X-UA-Compatible" content="IE=edge,chrome=1"/> <meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1"> <meta name="SKYPE_TOOLBAR" content="SKYPE_TOOLBAR_PARSER_COMPATIBLE"/> <!--[if lt IE 9]> <script src="http://html5shim.googlecode.com/svn/trunk/html5.js"></script> <script src="http://css3-mediaqueries-js.googlecode.com/svn/trunk/css3-mediaqueries.js"></script> <![endif]--> <meta property="og:title" content="Пассивная адаптивность и «живучесть» фрикционного вариатора"> <meta property="og:url" content="https://web.archive.org/web/20210116160033/http://n-t.ru/tp/ts/pa.htm"> <meta property="og:image" content="https://web.archive.org/web/20210116160033im_/http://n-t.ru/n-t158.png"> <meta property="og:image:width" content="316"> <meta property="og:image:height" content="316"> <meta property="og:description" content="«Живучесть» нового вариатора позволяет существенно повысить его способность к перегрузкам и к реализации высоких передаточных отношений, что особенно полезно, например, при старте и разгоне автомобиля, преодолении им пиковых сопротивлений. Приводится анализ данных испытаний нового планетарного дискового вариатора. Экспериментально получен более широкий диапазон передаточных отношений, чем это предусмотрено конструкцией вариатора и дается объяснение этому явлению. "> <link rel="icon" href="/web/20210116160033im_/http://n-t.ru/favicon.ico" type="image/x-icon"> <link href="/web/20210116160033cs_/http://n-t.ru/dz/nit.css" rel="stylesheet" type="text/css"> </head> <body> <!--LiveInternet counter--><script type="text/javascript"><!-- new Image().src = "//web.archive.org/web/20210116160033/http://counter.yadro.ru/hit?r"+ escape(document.referrer)+((typeof(screen)=="undefined")?"": ";s"+screen.width+"*"+screen.height+"*"+(screen.colorDepth? screen.colorDepth:screen.pixelDepth))+";u"+escape(document.URL)+ ";h"+escape(document.title.substring(0,80))+ ";"+Math.random();//--></script><!--/LiveInternet--> <div id="fb-root"></div> <script>(function(d, s, id) { var js, fjs = d.getElementsByTagName(s)[0]; if (d.getElementById(id)) return; js = d.createElement(s); js.id = id; js.src = "//web.archive.org/web/20210116160033/http://connect.facebook.net/ru_RU/sdk.js#xfbml=1&version=v2.4&appId=1615304618725556"; fjs.parentNode.insertBefore(js, fjs); }(document, 'script', 'facebook-jssdk'));</script> <!-- Верхний колонтитул --><div class="vk vkm"> <!-- Логотип --> <a href="/web/20210116160033/http://n-t.ru/"> <img class="il1" style="float: left;" src="/web/20210116160033im_/http://n-t.ru/dz/1024-logo.gif" border="0" width="208" height="72" alt="Перейти в начало сайта" title="Перейти в начало сайта"> <img class="il2" style="float: left;" src="/web/20210116160033im_/http://n-t.ru/dz/480-800-logo.gif" border="0" width="50" height="50" alt="Перейти в начало сайта" title="Перейти в начало сайта"> </a> <!-- Название --> <div class="nv nm1">Электронная библиотека «Наука и техника»</div> <div class="nv nm2">n-t.ru: Наука и техника</div> <!-- Навигация --> <div class="nv nv1"><a href="/web/20210116160033/http://n-t.ru/">Начало сайта</a> / <a href="/web/20210116160033/http://n-t.ru/tp/">Cтатьи</a> / <a href="/web/20210116160033/http://n-t.ru/tp/ts/">Техника сегодня</a></div> <div class="nv nv2"><a href="/web/20210116160033/http://n-t.ru/">Начало сайта</a> / <a href="/web/20210116160033/http://n-t.ru/tp/">Cтатьи</a> / <a href="/web/20210116160033/http://n-t.ru/tp/ts/">Техника сегодня</a></div> <!-- Форма поиска --><div class="fp1"><div class="ya-site-form ya-site-form_inited_no" onclick="return {'action':'https://web.archive.org/web/20210116160033/http://n-t.ru/sy.htm','arrow':false,'bg':'transparent','fontsize':14,'fg':'#000000','language':'ru','logo':'rb','publicname':'Поиск по n-t.ru','suggest':false,'target':'_self','tld':'ru','type':3,'usebigdictionary':true,'searchid':149297,'webopt':false,'websearch':false,'input_fg':'#a1aab3','input_bg':'#ffffff','input_fontStyle':'normal','input_fontWeight':'normal','input_placeholder':'Поиск по n-t.ru:','input_placeholderColor':'#a1aab3','input_borderColor':'#B8D9B8'}"><form action="https://web.archive.org/web/20210116160033/http://yandex.ru/sitesearch" method="get" target="_self"><input type="hidden" name="searchid" value="149297"/><input type="hidden" name="l10n" value="ru"/><input type="hidden" name="reqenc" value=""/><input type="search" name="text" value=""/><input type="submit" value="Найти"/></form></div><style type="text/css">.ya-page_js_yes .ya-site-form_inited_no { display: none; }</style><script type="text/javascript">(function(w,d,c){var s=d.createElement('script'),h=d.getElementsByTagName('script')[0],e=d.documentElement;if((' '+e.className+' ').indexOf(' ya-page_js_yes ')===-1){e.className+=' ya-page_js_yes';}s.type='text/javascript';s.async=true;s.charset='utf-8';s.src=(d.location.protocol==='https:'?'https:':'http:')+'//web.archive.org/web/20210116160033/http://site.yandex.net/v2.0/js/all.js';h.parentNode.insertBefore(s,h);(w[c]||(w[c]=[])).push(function(){Ya.Site.Form.init()})})(window,document,'yandex_site_callbacks');</script></div> </div> <!-- Полосы --><div class="pl plm"> <!-- Левая полоса --><div class="pll"> <p class="rz"><a href="/web/20210116160033/http://n-t.ru/ns/" class="arz">Научные статьи</a></p> <p class="rb"><a href="/web/20210116160033/http://n-t.ru/ns/fz/" class="arb">Физика звёзд</a></p> <p class="rb"><a href="/web/20210116160033/http://n-t.ru/ns/fm/" class="arb">Физика микромира</a></p> <p class="rz"><a href="/web/20210116160033/http://n-t.ru/nj/" class="arz">Журналы</a></p> <p class="rb"><a href="/web/20210116160033/http://n-t.ru/nj/pr/" class="arb">Природа</a></p> <p class="rb"><a href="/web/20210116160033/http://n-t.ru/nj/nz/" class="arb">Наука и жизнь</a></p> <p class="rb"><a href="/web/20210116160033/http://n-t.ru/nj/pl/" class="arb">Природа и люди</a></p> <p class="rb"><a href="/web/20210116160033/http://n-t.ru/nj/tm/" class="arb">Техника – молодёжи</a></p> <p class="rz"><a href="/web/20210116160033/http://n-t.ru/nl/" class="arz">Нобелевские лауреаты</a></p> <p class="rb"><a href="/web/20210116160033/http://n-t.ru/nl/fz/" class="arb">Премия по физике</a></p> <p class="rb"><a href="/web/20210116160033/http://n-t.ru/nl/hm/" class="arb">Премия по химии</a></p> <p class="rb"><a href="/web/20210116160033/http://n-t.ru/nl/lt/" class="arb">Премия по литературе</a></p> <p class="rb"><a href="/web/20210116160033/http://n-t.ru/nl/mf/" class="arb">Премия по медицине</a></p> <p class="rb"><a href="/web/20210116160033/http://n-t.ru/nl/ek/" class="arb">Премия по экономике</a></p> <p class="rb"><a href="/web/20210116160033/http://n-t.ru/nl/mr/" class="arb">Премия мира</a></p> <p class="rz"><a href="/web/20210116160033/http://n-t.ru/ri/" class="arz">Книги</a></p> <p class="rb"><a href="/web/20210116160033/http://n-t.ru/ri/lz/da.htm" id="rb">Во главе двух академий</a> </p><p class="rb"><a href="/web/20210116160033/http://n-t.ru/ri/dm/vh.htm" id="rb">Время, хранимое как драгоценность</a> </p><p class="rb"><a href="/web/20210116160033/http://n-t.ru/ri/rd/kp.htm" id="rb">Крушение парадоксов</a> </p><p class="rb"><a href="/web/20210116160033/http://n-t.ru/ri/ps/" id="rb">Популярная библиотека химических элементов</a> </p><p class="rb"><a href="/web/20210116160033/http://n-t.ru/ri/mk/sk.htm" id="rb">Смотри в корень!</a> </p><p class="rb"><a href="/web/20210116160033/http://n-t.ru/ri/rj/ev.htm" id="rb">Этюды о Вселенной</a> </p> <p class="rz"><a href="/web/20210116160033/http://n-t.ru/ii/" class="arz">Издания НиТ</a></p> <p class="rb"><a href="/web/20210116160033/http://n-t.ru/ii/ba/" class="arb">Батарейки и аккумуляторы</a></p> <p class="rb"><a href="/web/20210116160033/http://n-t.ru/ii/os/" class="arb">Охранные системы</a></p> <p class="rb"><a href="/web/20210116160033/http://n-t.ru/ii/ie/" class="arb">Источники энергии</a></p> <p class="rb"><a href="/web/20210116160033/http://n-t.ru/ii/st/" class="arb">Свет и тепло</a></p> <p class="rz"><a href="/web/20210116160033/http://n-t.ru/tp/" class="arz">Научно-популярные статьи</a></p> <p class="rb"><a href="/web/20210116160033/http://n-t.ru/tp/ns/" class="arb">Наука сегодня</a></p> <p class="rb"><a href="/web/20210116160033/http://n-t.ru/tp/ng/" class="arb">Научные гипотезы</a></p> <p class="rb"><a href="/web/20210116160033/http://n-t.ru/tp/to/" class="arb">Теория относительности</a></p> <p class="rb"><a href="/web/20210116160033/http://n-t.ru/tp/in/" class="arb">История науки</a></p> <p class="rb"><a href="/web/20210116160033/http://n-t.ru/tp/nr/" class="arb">Научные развлечения</a></p> <p class="rb"><a href="/web/20210116160033/http://n-t.ru/tp/ts/" class="arb">Техника сегодня</a></p> <p class="rb"><a href="/web/20210116160033/http://n-t.ru/tp/it/" class="arb">История техники</a></p> <p class="rb"><a href="/web/20210116160033/http://n-t.ru/tp/iz/" class="arb">Измерения в технике</a></p> <p class="rb"><a href="/web/20210116160033/http://n-t.ru/tp/ie/" class="arb">Источники энергии</a></p> <p class="rb"><a href="/web/20210116160033/http://n-t.ru/tp/rn/" class="arb">Наука и религия</a></p> <p class="rb"><a href="/web/20210116160033/http://n-t.ru/tp/mr/" class="arb">Мир, в котором мы живём</a></p> <p class="rb"><a href="/web/20210116160033/http://n-t.ru/tp/lt/" class="arb">Лит. творчество ученых</a></p> <p class="rb"><a href="/web/20210116160033/http://n-t.ru/tp/br/" class="arb">Человек и общество</a></p> <p class="rb"><a href="/web/20210116160033/http://n-t.ru/tp/ob/" class="arb">Образование</a></p> <p class="rb"><a href="/web/20210116160033/http://n-t.ru/tp/rz/" class="arb">Разное</a></p> </div> <!-- Правая полоса --><div class="plp plpm"> <h1>Пассивная адаптивность и «живучесть» фрикционного вариатора</h1> <p class="at"><a href="/web/20210116160033/http://n-t.ru/ac/gnv.htm">Нурбей Гулиа</a>, <a href="/web/20210116160033/http://n-t.ru/ac/ap.htm#K04">Дмитрий Ковчегин</a>, <a href="/web/20210116160033/http://n-t.ru/ac/ap.htm#Y03">Сергей Юрков</a>, <a href="/web/20210116160033/http://n-t.ru/ac/ap.htm#P02">Екатерина Петракова</a></p> <p>Испытания нового планетарного дискового вариатора (пат. РФ №2140028, автор – Н.В. Гулиа) показали, что он обладает свойством адаптивности, или приспособляемости к внешним воздействиям, в данном случае – моменту сопротивления на выходном валу [1]. Однако, анализ экспериментальных характеристик этого вариатора [2] показал, что упомянутая адаптивность распространяется на значительно более широкий диапазон варьирования, чем он предусмотрен конструкцией вариатора. Так, например, при максимальном кинематическом передаточном отношении вариатора <i>i</i><sub>к</sub>, определяемом величиной перемещения подвижных фрикционов – сателлитов [1], равном 7,84, реальное передаточное отношение <i>i</i><sub>р</sub> достигало 14 и более. Предположение, что такое значительное снижение частоты вращения выходного вала связано только с проскальзыванием рабочих тел (фрикционов) вариатора, характерное для описания этого явления в научной литературе [3], оказалось несостоятельным. Дело в том, что при таком повышении реального передаточного отношения <i>i</i><sub>р</sub> КПД вариатора падал не так резко, как это должно было происходить, а главное – момент на выходном валу продолжал повышаться, чего просто не могло быть при простом проскальзывании. Между тем, наличие того или иного проскальзывания обязательно при работе фрикционного вариатора. Для разрешения возникшего противоречия авторы провели подробный анализ явления повышения реального передаточного отношения <i>i</i><sub>р</sub> за пределами границ, разрешенных кинематикой вариатора – <i>i</i><sub>к</sub>.</p> <p>Авторы предположили, что на изменении передаточного отношения сказываются два фактора одновременно – <i>упругогидродинамическое (УГД) скольжение <i>s</i> и пассивная адаптивность</i>. Была поставлена задача установить роль каждого из указанных факторов.</p> <p>На основе анализа экспериментальных данных, полученных на испытательном стенде кафедры «Детали машин» Московского Государственного Индустриального Университета (МГИУ), а также данных [3], Е.А. Петраковой получены соотношения, отражающие влияние как УГД скольжения, так и пассивной адаптивности на изменение <i>i</i><sub>p</sub>.</p> <p><i>УГД скольжение</i> – сложный физический процесс, но в технике его действие можно свести к следующему.</p> <p>1. УГД скольжение <i>s</i> снижает частоту вращения выходного вала при постоянной частоте вращения входного, а, следовательно, повышает <i>i</i><sub>p</sub> за счет его составляющей <i>i</i><sub>ск</sub>:</p> <table width="100%" border="0" cellspacing="0" cellpadding="4" style="font-size: 106%; line-height: 120%; text-align: center; margin: 10px 0px;"><tr><td><i>i</i><sub>ск</sub> = 1 / (1 – <i>s</i>).</td><td width="7%" align="right">(1)</td></tr> </table> <p>2. УГД скольжение не изменяет соотношения вращающих моментов на выходном <i>T</i><sub>2</sub> и входном <i>T</i><sub>1</sub> валах.</p> <p>3. Потери мощности <i>N</i><sub>ск</sub> при УГД скольжении прямо пропорциональны величине УГД скольжения <i>s</i>, а КПД, зависящий от УГД скольжения, равен:</p> <table width="100%" border="0" cellspacing="0" cellpadding="4" style="font-size: 106%; line-height: 120%; text-align: center; margin: 10px 0px;"><tr><td>η<sub>ск</sub> = (1 – <i>s</i>).</td><td width="7%" align="right">(2)</td></tr> </table> <p>Под <i>пассивной адаптивностью</i> (или пассивной адаптацией) в теории автоматического управления понимается способность системы обеспечивать требуемые качества управления при изменении параметров объекта управления в определенных пределах. Таким обобщенным параметром объекта управления в данном случае может служить коэффициент запаса по сцеплению β, хорошо известный из трибологии*:</p> <p class="sm" id="pp">* Трибология (от греч. tribos – трение и ...логия), научная дисциплина, занимающаяся изучением трения и износа узлов машин и механизмов в присутствии смазочных материалов.</p> <table width="100%" border="0" cellspacing="0" cellpadding="4" style="font-size: 106%; line-height: 120%; text-align: center; margin: 10px 0px;"><tr><td>β = (<i>F<sub>n</sub></i> · <i>f </i>) / <i>F<sub>t</sub></i> ,</td><td width="7%" align="right">(3)</td></tr> </table> <p>где <i>f</i> – коэффициент трения; <i>F<sub>n</sub></i>, <i>F<sub>t</sub></i> – соответственно, нормальные и тангенциальные составляющие силы в фрикционном контакте.</p> <p>Исходя из [1], при фиксированных <i>F<sub>n</sub></i> (нажим в контакте) и <i>f</i>, именно значение β определяет величину <i>F<sub>t</sub></i>, а, следовательно, и момент на выходном валу.</p> <p>Влияние пассивной адаптивности можно определить из рассмотрения зоны фрикционного контакта ведущего и ведомого тел качения вариатора (рис. 1).</p> <p align="center"><img src="/web/20210116160033im_/http://n-t.ru/tp/ts/pa_p01.gif" alt="Зона фрикционного контакта ведущего и ведомого тел качения вариатора" width="461" height="261" vspace="5" border="0"></p> <p class="sm mb"><b>Рис. 1.</b> Зона фрикционного контакта ведущего и ведомого тел качения вариатора</p> <p>Центры <i>О</i><sub>1 </sub>и <i>О</i><sub>2</sub> а также, радиусы <i>R</i><sub>1</sub> и <i>R</i><sub>2</sub>, соответственно, относятся к ведущему и ведомому телам качения; <i>m</i> – смещение нескользящей точки <i>О</i>, тем большее, чем меньше β.</p> <p>Таким образом, при нахождении точки <i>О</i> в центре зоны контакта и <i>m</i> = 0 (<i>F<sub>t</sub></i> = 0 и момент на валах равен нулю), кинематическое передаточное отношение:</p> <table width="100%" border="0" cellspacing="0" cellpadding="4" style="font-size: 106%; line-height: 120%; text-align: center; margin: 10px 0px;"><tr><td><i>i</i><sub>к</sub> = ω<sub>2</sub> / ω<sub>1</sub> = <i>R</i><sub>2</sub> / <i>R</i><sub>1</sub>.</td><td width="7%" align="right">(4)</td></tr> </table> <p>При появлении и возрастании усилия <i>F<sub>t</sub></i> в передаче <i>m</i> возрастает и реальное передаточное отношение <i>i</i><sub>p</sub> (пока без учета УГД скольжения) тоже растет:</p> <table width="100%" border="0" cellspacing="0" cellpadding="4" style="font-size: 106%; line-height: 120%; text-align: center; margin: 10px 0px;"><tr><td><i>i</i><sub>р</sub> = (<i>R</i><sub>2</sub> + <i>m</i>) / (<i>R</i><sub>1</sub> – <i>m</i>).</td><td width="7%" align="right">(5)</td></tr> </table> <p>Если выразить для этого случая</p> <table width="100%" border="0" cellspacing="0" cellpadding="4" style="font-size: 106%; line-height: 120%; text-align: center; margin: 10px 0px;"><tr><td><i>i</i><sub>p</sub> = <i>i</i><sub>к</sub> · <i>i<sub>m</sub></i> ,</td><td width="7%" align="right">(6)</td></tr> </table> <p>где <i>i<sub>m</sub></i> – передаточное отношение, зависящее от смещения нескользящей точки, то:</p> <table width="100%" border="0" cellspacing="0" cellpadding="4" style="font-size: 106%; line-height: 120%; text-align: center; margin: 10px 0px;"><tr><td><img src="/web/20210116160033im_/http://n-t.ru/tp/ts/pa_e01.gif" alt="" width="250" height="72" vspace="10" border="0"></td><td width="7%" align="right">(7)</td></tr> </table> <p>Реальное передаточное отношение вариатора можно выразить как произведение его составляющих <i>i<sub>m</sub></i> и <i>i</i><sub>ск</sub> на кинематическое передаточное отношение <i>i</i><sub>к</sub>:</p> <table width="100%" border="0" cellspacing="0" cellpadding="4" style="font-size: 106%; line-height: 120%; text-align: center; margin: 10px 0px;"><tr><td><i>i</i><sub>p</sub> = <i>i</i><sub>к</sub> · <i>i<sub>m</sub></i> · <i>i</i><sub>ск </sub>.</td><td width="7%" align="right">(8)</td></tr> </table> <p>На кафедре «Детали машин» МГИУ проводились испытания дисковой фрикционной передачи с повышением частоты вращения от входного вала к выходному, поэтому в данном случае мы оперируем с передаточным отношением, которое меньше единицы <i>i</i><sub>к</sub> = 0,17.</p> <p>На графике рис. 2 показано как изменилось бы кинематическое передаточное отношение <i>i</i><sub>к</sub> – кривая 1 вследствие смещения нескользящей точки; без учета УГД скольжения – кривая 3; и как влияет УГД скольжение, без учета смещения нескользящей точки, на изменение <i>i</i><sub>к</sub> – кривая 2. Кривая 4 отображает реальное передаточное отношение <i>i</i><sub>р</sub>, полученное экспериментально на испытательном стенде кафедры «Детали машин» МГИУ. Важно заметить, что реальные передаточные отношения, полученные экспериментально, хорошо согласуются с расчетными <i>i</i><sub>p</sub> вычисленными по предложенной выше методике для различных β.</p> <p align="center"><img src="/web/20210116160033im_/http://n-t.ru/tp/ts/pa_p02.gif" alt="Зависимость передаточных отношений от коэффициента запаса по сцеплению" width="573" height="245" vspace="5" border="0"></p> <p class="sm mb"><b>Рис. 2.</b> Зависимость передаточных отношений от коэффициента запаса по сцеплению β: 1– кинематического <i>i</i><sub>к</sub>; 2 – с учетом УГД скольжения <i>i<sub>s</sub></i>; 3 – с учетом смещения нескользящей точки <i>i<sub>m</sub></i>; 4 – реального <i>i</i><sub>р</sub></p> <p>На графике рис. 3 приведены зависимости <i>i<sub>m</sub></i>/<i>i</i><sub>к </sub>(кривая 1) и <i>i</i><sub>ск</sub>/<i>i</i><sub>к </sub>(кривая 2) от коэффициента запаса по сцеплению β.</p> <p align="center"><img src="/web/20210116160033im_/http://n-t.ru/tp/ts/pa_p03.gif" alt="Зависимость относительных величин icк/iк и im/iк от коэффициента запаса по сцеплению" width="506" height="223" vspace="10" border="0"></p> <p class="sm mb"><b>Рис. 3.</b> Зависимость относительных величин <i>i</i><sub>cк</sub>/<i>i</i><sub>к</sub> и <i>i<sub>m</sub></i>/<i>i</i><sub>к</sub> от коэффициента запаса по сцеплению β: 1 – <i>i<sub>m</sub></i>/<i>i</i><sub>к</sub>; 2 – <i>i</i><sub>cк</sub>/<i>i</i><sub>к</sub></p> <p>Важно заметить, что вращающий момент на выходном валу не учитывает величину <i>i</i><sub>ск</sub>:</p> <table width="100%" border="0" cellspacing="0" cellpadding="4" style="font-size: 106%; line-height: 120%; text-align: center; margin: 10px 0px;"><tr><td><i>T</i><sub>2</sub> = <i>T</i><sub>1</sub> <i>i</i><sub>к</sub> <i>i<sub>m</sub></i> η<sub>ск</sub> η<sub>геом</sub> η<sub>доб </sub>,</td><td width="7%" align="right">(9)</td></tr> </table> <p>где η<sub>геом</sub> – КПД геометрического скольжения, хорошо известный из триботехники;<br> η<sub>доб</sub> – КПД, зависящий от потерь мощности в опорах, на гистерезис и сдавливание масла в контакте, циркуляцию мощности и пр.</p> <p>Вычисление η<sub>геом</sub> и η<sub>доб</sub> для вариатора приведено, например, в [4].</p> <p>На графике рис. 4 приведены зависимости общих потерь скорости на ведомом звене как от УГД скольжения, так и от смещения нескользящей точки – δ (кривая 3), а также зависимости потерь скорости только от УГД скольжения – δ<i><sub>s</sub></i> (кривая 1) и потерь скорости только от смещения нескользящей точки – δ<i><sub>m</sub></i> (кривая 2) от значений β.</p> <p align="center"><img src="/web/20210116160033im_/http://n-t.ru/tp/ts/pa_p04.gif" alt="Зависимость относительных величин icк/iк и im/iк от коэффициента запаса по сцеплению" width="513" height="320" vspace="10" border="0"></p> <p class="sm mb"><b>Рис. 4.</b> Зависимость потерь скорости на ведомом звене от коэффициента запаса по сцеплению β: 1 – потери скорости от УГД скольжения δ<i><sub>s</sub></i>; 2 – потери скорости, связанные со смещением нескользящей точки δ<i><sub>m</sub></i>; 3 –общие потери скорости δ</p> <p>Так как при заданных кинематических положениях рабочих тел, определяющих нажим <i>F<sub>n</sub></i> для данного вариатора, значение <i>F<sub>t</sub></i><sub> </sub>и <i>T</i><sub>2</sub>, зависящие от <i>i<sub>m</sub></i> будут увеличиваться при снижении β, для упрощения расчетов введем значение приведенного коэффициента трения <i>f<sup> </sup></i>′ = <i>f </i>/ β, который при снижении β меньше единицы <i>f<sup> </sup></i>′<i> </i>> <i>f</i>. Следует заметить, что при высоких значениях <i>F<sub>t</sub></i> и <i>T</i><sub>2</sub> возрастает УГД скольжение <i>s</i>, что снижает коэффициент трения <i>f<sup> </sup></i>′. Поэтому целесообразно, повышая величину <i>m</i> и снижая β, делать это до определенного предела, различного для разных скоростей и давлений в контакте так, чтобы значение <i>f<sup> </sup></i>′ только повышалось. Иначе при наличии чисто диссипативных нагрузок на ведомом валу (например, момента трения), может начаться полное буксование вариатора. Опыт показывает, что в новом вариаторе это явление практически не происходит, даже при двукратном увеличении реального передаточного отношения по сравнению с максимальным кинематическим <i>i</i><sub>к max</sub>.</p> <p>На графике рис. 5 представлено изменение крутящего момента <i>T</i><sub>2</sub> на выходном валу нового планетарного дискового вариатора по экспериментальным данным [2] в зависимости от реального передаточного числа <i>u</i><sub>р</sub>.</p> <p>Отметим, что в понижающей передаче, какой является данный вариатор, передаточное число <i>u</i> равно передаточному отношению <i>i</i>. Кинематическое передаточное число (или отношение) данного вариатора изменяется в пределах 1,3...7,84.</p> <p>Следует заметить, что в планетарном вариаторе, имеющем два контакта – наружный и внутренний, нескользящие точки в обоих контактах смещаются в одном направлении – к оси вращения ведущего диска. Кроме того, УГД скольжение имеет место также в обоих контактах. Оба указанных фактора наряду с особенностями планетарного вариатора еще больше увеличивают реальное передаточное число, по сравнению с не планетарной схемой. Следует заметить, что при <i>i</i><sub>p</sub> > <i>i</i><sub>к max</sub> это свойство вариатора обеспечивает, в частности, более плавный старт автомобиля с трансмиссией использующей вариатор.</p> <p>Максимальное значение кинематического передаточного отношения <i>i</i><sub>к max</sub> = 7,84 показано на графике рис. 5 точечным маркером. Входной вал вариатора приводился от асинхронного двигателя с двумя парами полюсов, синхронная частота вращения которого 1500 мин<sup>–1</sup>.</p> <p align="center"><img src="/web/20210116160033im_/http://n-t.ru/tp/ts/pa_p05.gif" alt="Зависимость относительных величин icк/iк и im/iк от коэффициента запаса по сцеплению" width="496" height="312" vspace="10" border="0"></p> <p class="sm mb"><b>Рис. 5.</b> Зависимость крутящего момента на выходном валу <i>T</i><sub>2</sub> вариатора от реального передаточного числа <i>u</i><sub>р</sub></p> <p>Видно, как кривая возрастает даже при <i>i</i><sub>р</sub> > <i>i</i><sub>к max</sub>, а затем при, достигающих весьма высоких значений, начинает стабилизироваться по величине. При этих значениях <i>i</i><sub>р</sub> величина <i>f<sup> </sup></i>′ достигает максимума.</p> <p>Свойство повышать величину крутящего момента на выходном валу даже после снижения его частоты вращения ниже минимальной, исходя из <i>i</i><sub>к max</sub>, ранее было названо авторами «живучестью» вариатора. «Живучесть» нового вариатора позволяет существенно повысить его способность к перегрузкам и к реализации высоких передаточных отношений, что особенно полезно, например, при старте и разгоне автомобиля, преодолении им пиковых сопротивлений.</p> <p> </p> <p class="data">Источники информации:</p> <ol class="sm"> <li>Gulia N.V., Martin F., Yurkov S.A., Kovchegin D.A. <a href="/web/20210116160033/http://n-t.ru/tpe/ts/av.htm">New adaptive variator for automobile automatic stepless transmission and its experimental characteristics</a>. <a href="https://web.archive.org/web/20210116160033/http://n-t.ru/">НиТ</a>, 2002.</li> <li>Гулиа Н.В., Ковчегин Д.А., Юрков С.А. <a href="/web/20210116160033/http://n-t.ru/tp/ts/oeh.htm">Основные экспериментальные характеристики нового адаптивного вариатора</a>. <a href="https://web.archive.org/web/20210116160033/http://n-t.ru/">НиТ</a>, 2002.</li> <li>Vojacek H., Tribologisches Forschungs-Labor, Rechenschaft «Elmatik» GmbH, 1985.</li> <li>Гулиа Н.В., Юрков С.А., Петракова Е.А., Ковчегин Д.А., Волков Д.Б. Методика расчета основных параметров фрикционного дискового вариатора // Справочник. Инженерный журнал. – 2001. – №1. – С. 30...39.</li> </ol> <!-- Дата публикации, эл. версия --> <div class="dk"> <div class="dp"> <p class="data nb">Дата публикации:</p> <p class="sm nb">19 февраля 2004 года</p> </div> <div class="ev"> <p class="data">Электронная версия:</p> <p class="sm nb">© <a href="/web/20210116160033/http://n-t.ru/">НиТ</a>. <a href="/web/20210116160033/http://n-t.ru/tp/">Cтатьи</a>, 1997</p> </div> </div> <!-- Конец правой полосы --></div> <!-- Доп. полоса --> <!-- Конец полос --></div> <!-- Нижний колонтитул --> <div class="nk nkm"> <!-- Форма поиска --><div class="fp2"><div class="ya-site-form ya-site-form_inited_no" onclick="return {'action':'https://web.archive.org/web/20210116160033/http://n-t.ru/sy.htm','arrow':false,'bg':'transparent','fontsize':14,'fg':'#000000','language':'ru','logo':'rb','publicname':'Поиск по n-t.ru','suggest':false,'target':'_self','tld':'ru','type':3,'usebigdictionary':true,'searchid':149297,'webopt':false,'websearch':false,'input_fg':'#a1aab3','input_bg':'#ffffff','input_fontStyle':'normal','input_fontWeight':'normal','input_placeholder':'Поиск по n-t.ru:','input_placeholderColor':'#a1aab3','input_borderColor':'#B8D9B8'}"><form action="https://web.archive.org/web/20210116160033/http://yandex.ru/sitesearch" method="get" target="_self"><input type="hidden" name="searchid" value="149297"/><input type="hidden" name="l10n" value="ru"/><input type="hidden" name="reqenc" value=""/><input type="search" name="text" value=""/><input type="submit" value="Найти"/></form></div><style type="text/css">.ya-page_js_yes .ya-site-form_inited_no { display: none; }</style><script type="text/javascript">(function(w,d,c){var s=d.createElement('script'),h=d.getElementsByTagName('script')[0],e=d.documentElement;if((' '+e.className+' ').indexOf(' ya-page_js_yes ')===-1){e.className+=' ya-page_js_yes';}s.type='text/javascript';s.async=true;s.charset='utf-8';s.src=(d.location.protocol==='https:'?'https:':'http:')+'//web.archive.org/web/20210116160033/http://site.yandex.net/v2.0/js/all.js';h.parentNode.insertBefore(s,h);(w[c]||(w[c]=[])).push(function(){Ya.Site.Form.init()})})(window,document,'yandex_site_callbacks');</script></div> <div style="padding: 4px 0 6px 0; background: #f0faff;"><div class="fp2"><a href="/web/20210116160033/http://n-t.ru/">В начало сайта</a> | <a href="/web/20210116160033/http://n-t.ru/ri/">Книги</a> | <a href="/web/20210116160033/http://n-t.ru/tp/">Статьи</a> | <a href="/web/20210116160033/http://n-t.ru/nj/">Журналы</a> | <a href="/web/20210116160033/http://n-t.ru/nl/">Нобелевские лауреаты</a> | <a href="/web/20210116160033/http://n-t.ru/ii/">Издания НиТ</a> <br> <a href="/web/20210116160033/http://n-t.ru/ks.htm#n-t">Карта сайта</a> | <a href="/web/20210116160033/http://n-t.ru/sp/">Cовместные проекты</a> | <a href="https://web.archive.org/web/20210116160033/http://smbr.n-t.ru/">Журнал «Сумбур»</a> </div></div> <div style="padding: 4px 0 6px 0; background: #fffceb; border-top: 1px solid #99D8FF;"><div class="fp2">© <a href="https://web.archive.org/web/20210116160033/http://n-t.ru/">МОО «Наука и техника»</a>, 1997...2021</div></div> <div style="padding: 4px 0 6px 0; background: #f0faff; border-top: 1px solid #99D8FF;"><div class="fp2"><a href="/web/20210116160033/http://n-t.ru/md.htm">Об организации</a> • <a href="/web/20210116160033/http://n-t.ru/ad.htm">Аудитория</a> • <a href="/web/20210116160033/http://n-t.ru/ki.htm">Связаться с нами</a> • <a href="/web/20210116160033/http://n-t.ru/rr.htm">Разместить рекламу</a> • <a href="/web/20210116160033/http://n-t.ru/pi.htm">Правовая информация</a> </div></div> </div> </body></html> <!-- FILE ARCHIVED ON 16:00:33 Jan 16, 2021 AND RETRIEVED FROM THE INTERNET ARCHIVE ON 21:51:43 Feb 26, 2025. JAVASCRIPT APPENDED BY WAYBACK MACHINE, COPYRIGHT INTERNET ARCHIVE. ALL OTHER CONTENT MAY ALSO BE PROTECTED BY COPYRIGHT (17 U.S.C. SECTION 108(a)(3)). --> <!-- playback timings (ms): captures_list: 0.567 exclusion.robots: 0.028 exclusion.robots.policy: 0.017 esindex: 0.011 cdx.remote: 8.865 LoadShardBlock: 108.036 (3) PetaboxLoader3.datanode: 127.539 (4) PetaboxLoader3.resolve: 103.962 (2) load_resource: 143.699 -->