Результат интеллектуальной деятельности: УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ПОСРЕДСТВОМ УПРУГОЙ СРЕДЫ МНОГОСТУПЕНЧАТЫМИ КОРОБКАМИ СКОРОСТЕЙ МОТОРНЫХ ПОВОЗОК

Изобретение относится к устройствам, предназначенным для автоматического управления многоступенчатыми коробками скоростей моторных повозок при посредстве упругой среды и заключающим в себе центробежный регулятор, приводимый в действие от ведущих колес повозки и переставляющий золотник для распределения упругой среды. В предлагаемой передаче золотник под действием центробежного регулятора сообщает сжатый воздух с двумя цилиндрами, поршень одного из которых прикрывает подачу пара в машину или топлива в двигатель во время переключения передачи на более высокую ступень, а поршень другого в течение того же периода поворачивает золотник в прежнем направлении, преодолевая обратное действие регулятора. Во время переключения передачи на более низкую ступень подача пара или топлива не прикрывается, а золотник поворачивается в прежнем направлении под действием регулятора.

На чертеже фиг. 1 изображает схему устройства; фиг. 2 - лобовой вид золотника, и фиг. 3 - разрез детали.

С ведущими колесами моторной повозки сопряжен при помощи известных постоянных передач центробежный регулятор 1; муфта 2 которого посредством тяг и рычагов заставляет поворачиваться вокруг своей оси плоский золотник 3, распределяющий сжатый воздух по соответственным цилиндрам, управляющим переключением ступеней передачи. Определенной скорости вращения ведущих колес, а следовательно и определенной скорости движения повозки, соответствует вполне определенное положение по высоте муфты 2 регулятора 1, а вместе с этим и определенный угол поворота золотника 3. Неподвижное зеркало 4 в коробке золотника 3 имеет соответственно числу ступеней передачи четыре дугообразных, сдвоенных окна а, b, с, d, через узкую щель которых сжатый воздух подается в цилиндры, управляющие включением ступеней передачи, а через широкую обеспечивается более быстрый выпуск воздуха, т.е. выключение ступеней передачи. При неподвижной повозке ось канала 5 золотника 3 совпадает с осью 0′, 0′′ зеркала 4, поэтому в момент трогания повозки одна из ступеней передачи, а именно первая, является включенной. С повышением скорости повозки увеличивается угол поворота золотника 3, что соответствует, при данной включенной ступени, повышению числа оборотов двигателя от низшего до высшего предела. К концу прохождения окна а канал 5 золотника 3 набегает на окно 6 и дает давление в цилиндр 7, который прикрывает вентиль паровой машины или выключает из действия топливный насос двигателя. Затем через окно 8 дается давление В цилиндр 9, поршень 10 которого начинает вести хвостовик сектора 11 и тем самым не дает золотнику 3 следовать за тягой 12 регулятора 1, так как после выключения данной ступени передачи из действия, скорость повозки будет падать, и регулятор будет стремиться повернуть золотник 3 обратно. В момент схода канала 5 с окна а, окно золотника 3 начинает перекрывать обе щели окна а и выпускает воздух из цилиндра, включающего первую ступень передачи. Тогда воздух, данный перед этим в цилиндр 7, станет поворачивать вал 13 посредством кривошипа 14, и плечи 16, 17 и 18, жестко насаженные на вал 13, перекинутся в другой конец прорезей своих штоков, а плечо 15 пойдет за штоком цилиндра первой ступени передачи и выключит последнюю. Скорость повозки начнет падать, но золотник 3 будет продолжать поворачиваться по часовой стрелке, так как в цилиндр 9 дается воздух через окно 8. При вращении вала 13 кривошип 14 при посредстве тяги 29 перекрывает подачу пара в машину или топлива в двигатель, благодаря чему обороты машины начнут падать. Когда канал 5 начнет перекрывать щель окна b и даст сжатый воздух в цилиндр второй ступени передачи, тогда шток этого цилиндра поведет плечо 16, так как площадь поршня скоростного цилиндра больше площади поршня цилиндра 7, и вместе с тем откроет доступ пара в машину или топлива в двигатель. Остальные плечи 15, 17 и 18 свободно перебросятся в левый конец прорезей своих штоков. Так как сектор 0′, 0, 0′′ первой скорости равен секторам остальных скоростей, то переключение со второй на третью и с третьей на четвертую скорости ничем не будет отличаться от только что описанного. По достижении на четвертой ступени наибольшего предела оборотов машины, т.е. при приближении канала 5 к концу окна d, воздух, данный через окно 19 и цилиндр 7, прекратит работу машины, когда окно , перекрывая окно d, выключит четвертую скорость, при этом муфта 2 регулятора 1 упрется в ограничитель 20, и дальнейшее нарастание скорости (напр. при движении под уклон) уже не сообщается золотнику 3, и повозка идет с выключенной коробкой и не работающей машиной или двигателем. Падение скорости движения повозки сопровождается обратным переключением ступеней передачи, т.е. четвертой на третью и т.д., при этом на каждой ступени обороты машины или двигателя падают от высшего к низшему пределу, поэтому в период переключения ступеней передачи необходимо, чтобы машина или двигатель успели повысить обороты за время холостого хода. -Это достигается тем, что машина или двигатель не выключаются при переходе с высшей на низшую ступень передачи, так как воздух, хотя и дается каналом 5 в цилиндры 7, но перед этим каналом идет окно 21, которое в момент переключения с высшей на низшую ступень сообщает цилиндр 7 с атмосферой и вал 13 не поворачивается и не выключает машины или двигателя. У машины или двигателя имеется свой регулятор, ограничивающий высший предел оборотов.

Чтобы в момент переключения ступеней с высшей на низшую не происходило обратного движения золотника 3 от цилиндра 9, периферия золотника выполнена в виде зубчатого венца, сцепленного с шестеренкой 22 малого диаметра. Шестеренка 22 выточена за одно целое с валом 23, имеющим на средней своей части короткую многоходовую нарезку, длина которой меньше или равна шагу, так что довольно одного оборота, чтобы перебросить на другую сторону гайку 24 и повернуть пробку крана 25 на 90°. При этом цилиндр 9 сообщается с атмосферой, и подвод к нему сжатого воздуха прекращается. Тогда, хотя канал 5 золотника 3 перекрывает поочередно окна S в зеркале 4, вращения золотника 3 обратно не происходит. При возрастании скорости, в любой момент, шестеренка 22 станет вращать обратно вал 23 и гайка 24 перебросится опять направо, т.е. установит первоначальный режим. Для более надежного действия этого прибора на вал 23 надеты шайбы 26 с упорными пружинами 27, причем при свободном состоянии пружин расстояние от шайбы до нарезки меньше длины гайки 24, чем обеспечивается натяжение пружины 27 гайкой 24. В золотнике 3 имеется выхлопное окно ƒ на таком же расстояний от оси и канала 5, как и окно . Окно ƒ выключает ступени передачи при падении скорости движения повозки, когда необходимо более высокое передаточное число. Кроме того в золотнике 3 имеется выхлопное окно 28 на таком же расстоянии от оси, как и окно 8 в зеркале 4 и на расстоянии длины окна 28 от края канала 5 золотника 3. Таким образом, как только включилась новая высшая ступень, действие цилиндра 9 прекращается со соединением его с атмосферой, и тогда тяга 12 догоняет хвостовик сектора 11 и ведет его за собой соответственно возрастанию скорости повозки. Так как секторы скоростей на зеркале 4 одинаковы, а диапазоны ступеней различны, и так как с повышением скорости повозки муфта 2 регулятора 1 повышается 1 с квадратом скорости, то для компенсирования этих несоответствий устанавливается кулиса 30, кривизна которой дает различные передаточные числа между муфтой 2 и тягой 12. Кулиса 30 неподвижна, следовательно достаточно только высчитать ее кривизну и урегулировать при установке.

Все устройство, в случае надобности, может быть выключено из действия краном К₁ и заменено ручным управление посредством крана К₂.