Применение эмпирических правил

3.3  Применение эмпирических правил

а) Недостаток ТС: высокие нагрузки на подшипники.

Анализ причин: в процессе работы устройство передает большие крутящие моменты, из-за этого подшипники испытывают значительную нагрузку.

Техническое противоречие: а) полезное св-во: значительная передаваемая мощность; б) недостаток: износ подшипников.

Физическое противоречие: сила пережима ведущего диска к ведомому диску должна быть большая и малая.

Метод устранения недостатка: ЭПУ 1 «Упругий элемент»: использовать упругие свойства элемента, заменить жесткий элемент упругим, ввести дополнительно упругий элемент.

Предложение: Использовать вместо твердого ведомого диска гибкий и упругий.

Технический эффект:

При вращении ведущего ролика 1 за счет сил трения приводится во вращение гибкий диск 2 и увлекает за собой ведомый ролик 3. Необходимое усилие нажатия обеспечивается пружинами 6 и 7 через поджимные ролики 4 и 5. Регулировка скорости вращения ведомого ролика 3 происходит при перемещении оси промежуточного диска 2 вверх-вниз (по черт.).

б) Недостаток ТС: большая сила инерции.

Анализ причин: ведомый диск имеет большие диаметральные размеры, вследствие этого имеет большую массу, вызывающую большую силу инерции.

Техническое противоречие: а) полезное св-во: большой диапазон регулирования частот; б) недостаток: большая сила инерции.

Физическое противоречие: диаметр ведомого круга должен быть большим и малым.

Метод устранения недостатка: ЭВП 1 «Использование» : использовать вредный фактор для получения положительного эффекта.

Предложение: использовать ведомый диск в качестве барабанного тормоза.

Технический эффект: при необходимости быстрой остановки лента тормоза плотно охватит ведомый диск и остановит его вращение.

4. Таблица усовершенствований

 

Параметр	По базовому варианту	Метод, правило, приём	По проектному варианту	Результат
Сила прижима	Постоянная, большая	РПВ 1, «оптимизация»	Изменяющаяся в зависимости от передающего момента	При увеличение момента на ведущем диске, за счет специальной муфты ведущий диск сильнее прижимается к ведомому диску, в следствие чего увеличивается коэффициент передачи.
Кол-во ведущих валов	один	РПП 3, «оптимизация»	Два: один ведущий, другой - поддерживающий	При вращении вала через ролик вращение передается на диски . Для уменьшения изгибающего момента, действующего на валы в местах их крепления, валы выполнены упругими. Изменение передаточного отношения осуществляется перемещением роликов вместе с валами относительно радиуса дисков .
Зона контакта ведомого и ведущего диска	Круги непосредственно контактируют	ВАН 2 «Третье вещество»	Ведущий и ведомый диски контактируют через ферромагнитную жидкость	за счет введения в зону контакта ферромагнитной жидкости износу подвергается сама жидкость, а не ведущий и ведомый диски.
охлаждение	отсутствует	ВАД 3, «максимальный режим»	Осуществляется охлаждение не фрикционной стороны ведомого диска	Производится охлаждение передачи, при этом сила трения не изменяется.
Ведомый диск	Стальной, жесткий, постоянное сечение	ЭПУ 1 «упругий элемент»	Гибкий и упругий, переменное сечение	При вращении ведущего ролика за счет сил трения приводится во вращение гибкий диск и увлекает за собой ведомый ролик . Необходимое усилие нажатия обеспечивается пружинами через поджимные ролики . Регулировка скорости вращения ведомого ролика происходит при перемещении оси промежуточного диска вверх-вниз (по черт.).
Периферия ведомого круга	Не используется	ЭВП 1 «Использование»	Используется в качестве барабанного тормоза	при необходимости быстрой остановки лента тормоза плотно охватит ведомый диск и остановит его вращение.

 

5.  Описание усовершенствованного объекта

рис.2

Лобовой вариатор (рис.2) содержит ведущий диск 1 закрепленный на подвижной опоре 2 в подшипниках 3, который может перемещаться вдоль оси 4 ^ оси вращения ведомого диска 5, совершая вращательное движение по поверхности контакта 6 и передавая крутящий момент ведомому диску 7, установленному на неподвижной опоре 8, в подшипниках 9. С помощью трубки 10 в зону контакта подается ферромагнитная жидкость, а катушка 11 создает магнитное поле. Для предотвращения нагрузки на валы предусмотрен прижимной ролик 12. Торможение диска осуществляется с помощью натяжной ленты тормоза 13.

Ведущий и ведомый диски изготовлены из стали типа ШХ15, а также стали типа 18ХГТ и 18Х2Н4МА. Опоры выполнены из стали.

При перемещении ведущего диска ближе к центру передаточное отношение уменьшается, при удалении – увеличивается.

 

Заключение

В результате проделанной работы мы познакомились на практике с основными методами технического творчества, применили их к объекту техники – клиновому соединению и в результате получили несколько технических решений, устраняющих определённые недостатки исходного объекта. На основании полученных знаний и навыков стало возможным применять методы технического творчества во всех сферах техники и технологии, совершенствовать объекты и процессы проектирования и производства.
Список используемой литературы

1.  Альтшуллер Г.С. И тут появился изобретатель. – М.: Детская литература, 1987.

2.  Половинкин А.И. Основы технического творчества. – М.: Машиностроение, 1988.

3.  Саламатов Ю.П. Как стать изобретателем. – М.: Просвещение, 1990.