6 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Вариатор своими руками чертежи

ВАРИАТОР НА СНЕГОХОДЕ

Создание силовой передачи — главная трудность, возникающая перед каждым конструктором мотонарт. От того, насколько рационально будет осуществлена передача крутящего момента с коленчатого вала двигателя на ведущее колесо (барабан) гусеницы, зависят тяговые свойства машины. Общее передаточное отношение: двигатель — ведущее колесо движителя, достаточное для обеспечивания проходимости в самых тяжелых дорожных условиях, как показали расчеты, должно составить 1 ÷ 10.

Силовая передача (рис. 1) разделена на два самостоятельных участка. Первый позволяет изменять передаточное отношение между двигателем и промежуточным валом. Этот узел обычно либо мотоциклетная коробка передач, либо наиболее практичная конструкция — клиноременный вариатор.

Рис. 1. Схема силовой передачи мотонарт: 1 — лента гусеницы, 2 — снегозацеп, 3 — подкладка на внутренней стороне ленты, 4 — ведомая звездочка цепи бортовой передачи, 5 — паразитная звездочка, 6 — цепь бортовой передачи, 7 — ведущий вал, 8 — ведущее колесо гусеницы, 9 — ведущая звездочка бортовой передачи, 10 — ведомый вал вариатора, 11 — опора пружины ведомого шкива, 12 — направляющий штырь, 13 — подвижный диск ведомого шкива, 14 — неподвижный диск вариатора, 15 — клиновидный ремень, 16 — ведущий шкив вариатора, 17 — барабан колодочного тормоза, 18 — подвижный диск ведущего шкива вариатора, 19 — педаль тормоза, 20 — вал двигателя, 21 — двигатель, 22 — карбюратор, 23 — магнето, 24 — картер двигателя, 25 — выхлопной трубопровод двигателя, 26 — грузики автоматической регулировки, 27 — пружина подвижных кронштейнов катков, 28 — подвижные кронштейны, 29 — каток.

Второй участок силовой передачи имеет неизменяемое передаточное отношение. Он почти аналогичен для мотонарт всех типов. У этих машин, имеющих значительно меньшую инерцию, чем мотоцикл, переключение коробки перемены передач обычно сопровождается рывками и является основной причиной разрыва цепей.

Вариатор (рис. 2), представляющий собой бесступенчатую коробку скоростей, плавно, автоматически (без вмешательства водителя) изменяет передаточное отношение между ведущим и ведомым валами в зависимости от действующей на гусеницу нагрузки.

Рис. 2. Схема работы клиноременного вариатора: А — положение холостого хода, Б — положение максимальных оборотов. 1 — ведущий шкив вариатора, 2 — шариковый подшипник, 3 — клиновидный ремень, 4 — ведомый шкив вариатора.

Вариатор состоит из ведущего и ведомого шкивов, соединяемых клиновидным ремнем, передающим усилие за счет трения. Каждый шкив включает неподвижный и подвижный в осевом направлении диски. В зависимости от количества оборотов двигателя диски благодаря наличию автоматического регулятора занимают относительно друг друга положение, соответствующее необходимому передаточному отношению при данной нагрузке.

При увеличении оборотов двигателя диски ведущего шкива сжимаются, расположенный между ними клиновидный ремень переходит на больший диаметр.

Ведущий шкив вариатора (рис. 3) установлен на выходном конце коленчатого вала двигателя и крепится на его конусном хвостовике с помощью шпонки, передающей крутящий момент от двигателя. Шкив затягивается на конусе законтривающимся болтом. Он также состоит из двух дисков, а также подшипника холостого хода (см. рис. 2) и механизма автоматического регулирования. Подвижный диск перемещается в осевом направлении по шлицам хвостовика неподвижного диска.

Рис. 3. Конструктивная схема работы ведущего шкива вариатора: А — положение холостого хода, Б — положение максимальной передачи. 1 — чашка центробежного регулятора, 2 — кронштейн, 3 — ось грузика, 4 — грузик, 5 — упорный фланец подвижного шкива, 6 — направляющая пружины, 7 — пружина, 8 — болт, 9 — внутренний шестигранник, 10 — упор чашки, 11 — шлицованный хвостовик, 12 — подвижный диск, 13 — неподвижный диск, 14 — клиновидный ремень, 15 — наружная обойма шарикоподшипника, 16 — внутренняя обойма, 17 — хвостовик коленчатого вала двигателя, 18 — направляющая пружины, 19 — шпонка крепления неподвижного диска, 20 — двигатель.

Их взаимное положение регулируют грузики, навешенные на осях кронштейнов, приваренных к кожуху. Цилиндрическая пружина постоянно стремится раздвинуть диски ведущего шкива и при вращении механизма уравновешивает осевую силу, возникающую от центробежных сил грузиков.

Ведомый шкив вариатора (рис. 4) также состоит из двух дисков. При этом неподвижный диск посажен на шлицы выходного вала (см. рис. 1) ведущей звездочки бортовой передачи. Этот диск имеет ступицу и шесть направляющих штырей, по которым в осевом направлении перемещается подвижный диск шкива. Направляющие штыри передают крутящий момент.

Рис. 4. Схема работы ведомого шкива клиноременного вариатора: А — положение максимальных оборотов, Б — положение холостого хода. 1 — подвижный шкив, 2 — направляющий штырь, 3 — втулка подвижного шкива, 4 — пружина, 5 — опора пружины, 6 — шайба, 7 — болт крепления, 8 — клиновидный ремень, 9 — неподвижный диск шкива, 10 — ступица неподвижного шкива, 11 — вал привода ведущей шестерни бортовой передачи.

Во время работы шкивы вариатора вращаются синхронно. Ведущий при увеличении оборотов двигателя смещается, и ремень вращается по большему диаметру, увеличивая передаточное отношение и соответственно скорость мотонарт. Ведомый же шкив раздвигается ремнем, описывающим меньшую окружность.

Наличие клиноременного вариатора позволяет регулировать скорость движения мотонарт только за счет изменения оборотов коленчатого вала двигателя, то есть изменением положения дроссельной заслонки карбюратора.

Вариаторы на автомобилиях и станках: ремонт своими руками

Область применения вариатора в технике большая, его применяют и для оптимизации режима движения автомобиля. Это устройство, при помощи которого меняется передаточное число от двигателя к трансмиссии.

В автомобильной промышленности с его помощью удается эффективно подбирать отношение передаточного числа (двигатель-трансмиссия). Как ремонтировать вариатор своими руками, его преимущества и недостатки раскрываются в этой статье.

Вариатор, его применение, положительные факторы

Автомобили, выпускаемые с вариатором, отличаются экономичностью, так как двигатель работает почти постоянно в оптимальном режиме, меньшее количество выбрасываемых в воздух токсичных газов, лучший разгон авто.

Обеспечивается плавным передаточным отношением и плавный набор хода авто, нет рывков. Узлы трансмиссии служат более длительный срок, чем в ступенчатой коробке передач. Когда сравнивать вариатор с АКПП, то конструкция их проще, что позволяет делать ремонт своими руками.

Несмотря на все положительные качества, это устройство не является идеальной коробкой передач, причиной этому является фрикционная его работа. Это когда крутящийся момент передается при помощи трения, и имеет ограничения, если их превысить, ремень начнет проскальзывать, с большой скоростью износа.

Вариатор на автомобиле нежелательно часто использовать на максимальных нагрузках, не стоит применять на этих авто и «спортивный» режим вождения, с частыми рывками, торможениями. Идеальное и долговременная работа его, это когда машина эксплуатируется в спокойном вождении, плавно.

Как работает вариатор

На современных автомобилях применяется два вида вариаторов:

  1. Клиноременная передача.
  2. Торовая передача.

Клиноременная передача состоит из 2 шкивов, между которыми натянут ремень особенного изготовления. Первый шкив соединяется с двигателем машины (ведущий), второй шкив (ведомый) соединяется с ведущими колесами автомобиля. Применяются раздвижные шкивы, они состоят из 2 половинок, когда они сближаются, ремень выталкивается, а когда раздвигаются, он проваливается. Происходит синхронное изменение радиусов вращение, с увеличением на одном шкиве, делается уменьшение на другом шкиве. Этим достигается плавность передаточного отношения.

Когда радиус ведущего шкива меньше, а у ведомого больше, это пониженная передача. В случае вращения ремня по большому радиусу на ведущем шкиве и маленьком на ведомом шкиве, это повышенная передача.

Несмотря на простоту, применение вариатора в автомобилях началось недавно, этому способствовало изобретение специального ремня. Простой ремень для этих целей не годится.

Ремень клиноременной передачи

Ремень для вариатора с клиноременной передачей делается из 2 металлических лент, на которые нанизываются пластинки, из металла имеющие специальную форму. Когда звенья ремня прижимаются друг к другу, происходит передача усилия толканием их ведущим шкивом.

Важно! Ведущий шкив, соединенный с двигателем, толкает металлические звенья ремня, зажатые между его дисками, а они толкают уже соседние звенья до ведомого шкива. Этот ремень является толкающим, что позволило таким образом, передавать большие усилия и применить его на автомобилях.

В некоторых технических самоходных машинах применяется цепная передача вместо клиноременной, отличий по принципу работы нет, кроме одного, цепь передает тянущее усилие и мощность через торцы осей звеньев цепи, выполненных в скошенном виде.

Торовые вариаторы

Для большей передачи крутящего момента применяются торовые вариаторы, по сравнению с клиноременными передачами. Для них сохраняются недостатки, имеющиеся в клиноременных передачах, усилие как в одной, так и во второй передаче происходит при помощи трения.

Стоимость торового вариатора выше, чем клиноременного, это обуславливается деталями его конструкции, выполненные из высокопрочной стали, и в его обслуживании применяется специальная фрикционная смазка.

Ремонт вариатора своими руками

Для лучшего понимания вопроса рассмотрим, из чего состоит практическая конструкция вариатора:

  1. Устройство плавного хода, для начала движения авто с места стоянки.
  2. Устройство, обеспечивающее задний ход автомобилю.
  3. Система управления.
  4. Гидронасос.

Из вышеприведенного материала, видно, что вариатор можно рассматривать как вид АКПП и ремонтировать его самостоятельно непросто, для этого надо иметь навыки и знать его конструкцию:

  • Функцию сцепления на авто с вариатором выполняет пакет фрикционов, вместо них может применяться гидротрансформатор. Фрикционы использовать проще, они меньше по габаритам, но плавное включение скоростей лучше у гидротрансформатора, он эксплуатируется дольше, его параметры лучше в момент разгона авто.
  • Планетарная передача обеспечивает движение автомобиля назад.
  • В систему управления входят: блок управления, гидравлическая система взаимодействия шкивов, датчики. Работает она по принципу сбора данных (обороты двигателя, какая скорость авто, в каком положении педаль «газа») и определения для них лучшего передаточного отношения.
  • Гидронасос обеспечивает нужное давление в гидравлической системе, а также смазку элементов конструкции вариатора. В системе поддерживается давление пропорциональное крутящемуся моменту, когда он больше, диски сжимаются сильнее, ремни не проскальзывают.

На примере АКПП авто Nissan, можно рассмотреть подробнее ремонт вариатора своими руками. Проблема возникает, когда автомобиль двигается со скоростью 50-60 км/час, вариатор начинает издавать неприятный шум, это распространенная болезнь для этой марки авто.

Инструменты, необходимые для ремонта вариатора:

  1. Ударная отвертка, не электрическая, мощная.
  2. Хомуты 6 штук.
  3. Молоток.
  4. Набор ключей 10-14.
  5. Подготовить емкость для маленьких запасных частей.

В процессе разборки вариатора все детали располагаем на рабочей поверхности в последовательности их снятия, это поможет при сборке устройства.

Действия, выполняемые по порядку:

  • Откручиваем с крышки раздатки болты, их 6 штук.
  • Отверткой необходимо зацепиться за края раздатки и снять ее.
  • Видим конический подшипник, который надо вынуть и поместить в емкость, в которой есть уже 6 болтов.
  • Перевернем вариатор.
  • Вынимаем в этом положении часть его корпуса и вал.
  • Для снятия крышки ее обстукиваем молотком, снимаем крышку, это 50% работы.
  • Открываются шестерни, снимаем их, складываем в другую емкость.
  • Откручиваем доступные винты насоса, снимаем шестерню с цепью насоса.
  • Открылся доступ к масляному насосу. Снимаем аккуратно, за кончик вала движением вверх, насос отходит.
  • Снимается вал. С другой стороны коробки получается все снято.
  • Опять переворачиваем вариатор и снимаем крышку при помощи отвертки.
  • Открывается доступ к узлам вариатора, это два вала и ремень. Проводится осмотр узлов визуально со всех сторон при хорошем освещении.
  • Хомутами можно стянуть ремни, затем извлекаем шкивы с ремнем из корпуса вариатора.
  • На рабочей поверхности вынимаем шкивы из ремня. Открывается подшипник, если потянуть за его кольцо можно почувствовать неравномерный люфт, что является причиной шума.
  • Заменяем подшипник и выполняем сборку в обратном порядке.

Таким образом, своими руками был устранен шум в АКПП, необходимо отметить, что все узлы в процессе разборки промываются бензином, а когда собираются элементы, требующие специальной смазки, должны смазываться.

Применение вариатора в станках

Станочное оборудование оснащается вариатором в случаях, когда необходимо изменять скорость вращения заготовки. В промышленных вариантах токарных станков предусматривается несколько шкивов, и перестановка ремня между ними, это неудобно, такая операция требует остановки станочного оборудования.

Альтернативой для работы станочного оборудования является самодельный вариатор для станка. Недостатком его является проскальзывание ремня, но это и защищает двигатель, когда происходит клин заготовки. Специалисты, рассмотрев самодельный вариатор, пришли к выводу, что при имеющихся недостатках, он увеличивает производительность работы, не надо выключать станок, и скорость регулируется плавно.

Рассмотрим, из чего состоит станочный вариатор, и каким образом можно его изготовить самостоятельно, когда дома есть токарный станок.

Необходимые операции:

  1. Изготавливаем конусы, можно использовать древесину твердой породы. Они выпиливаются электролобзиком, с углом наклона равным углу конуса.
  2. Деревянные конусы необходимо посадить на металлические стержни как можно глубже зафиксировать их шурупами.
  3. С помощью роликов делается направляющая, которая дает хождение ремню по конусам и фиксации на нужной скорости. Если нет роликов, для этой операции используются нужных размеров подшипники.
  4. С помощью резьбовой штанги и вращающегося винта направляющая двигается вдоль конусов.

Лучшую модель можно собрать с применением круглых ремней. В домашних условиях, для собственного токарного станка такой вариатор значительно помогает в работе.

Строим самодельный снегоход

Всем привет! Решил наглядно показать процесс постройки нашего снегохода, собрав всю проделанную работу в одной записи.

Начну с предисловия: это уже третий снегоход, который мы строим. Первый был на 13 лошадиных сил и выглядел вот так:

Ходовые качества снегохода продемонстрированы в видеоролике:

Позже появилась идея построить ещё один снегоход, который был бы легче и мощнее (с мотором на 15 лошадиных сил).

Получился он таким:

Бегает он весьма недурно:

После 15-ти сильного снегохода появилась мысль построить что-то кардинально новое на абсолютно другой раме, более длинной гусенице и, главное — с более мощным мотором. Данный проект получил название «Вепрь».

О нем мы сегодня и поговорим.

Постройка началась с приобретения мотора. Очень удачно и за адекватные деньги подвернулся американский двигатель briggs & stratton серии vanguard. Б/у с пробегом 200 моточасов он обещал выдать свои «не китайские» 22 лошади. Во многом это нас и подкупило.

Далее стали прикидывать раму с абсолютно новой компоновкой моторного отсека, рулевой колонки и гусеницы. Двигатель было решено разместить максимально близко к гусенице, тем самым улучшив развесовку. Обо всем этом более подробно рассказывается в первой части видеоблога:

Как говорится, начало положено!

Далее приехали наши заказанные запчасти из Рыбинска, самой главной из которых был реверс-редуктор.

Многие в комментариях к первым снегоходам писали: «А задний ход есть?»

А зачем он нужен, когда снегоход весит не более 150 кг? Не составит большого труда спрыгнуть и развернуть его на месте.

Ну, а на «Вепре» все же решили попробовать поставить.

Встречайте! Реверс-редуктор производства г. Рыбинск с нутром от «Бурана»:

Почему я его назвал главной запчастью? Да потому что очень многое зависит от того, насколько компактно удастся установить его в моторный отсек в паре с двигателем и вариатором. Весит он немало и ради сохранения поперечной развесовки нам пришлось смещать двигатель. Обо всем этом более подробно во второй части видеоблога:

Далее начались работы по рычагам передней подвески.

На этот раз решили делать «двухрычажку». Закупили рулевые наконечники, трубу и — вперед — гнуть, варить, пилить! Чем двухрычажная подвеска лучше однорычажной повествуется в третьем выпуске видеоблога:

После изготовления рычагов можно было приступать к изготовлению рулевой колонки.

Т.к. двигатель смещен ближе к водителю, то колонку пришлось делать над ним, для чего потребовалось изготовить надрамник:

В итоге у нас получилась конструкция, подобная тем, что используется на современных снегоходах, только более упрощённая.

Очень важным моментом постройки стал первый запуск. Напомню, что двигатель мы брали б/у и ранее не запускали. Поэтому было очень важно убедиться в его полной исправности. Накинули топливный бак, подключили датчик давления масла, соединили с АКБ и…

Двигатель нашел свое место, исправно работал и можно было приступать к изготовлению глушителя. Глушитель пришлось изготавливать самим от начала до конца, т.к. стандартный упёрся бы в вариатор. Как мы это делали и что у нас получилось — смотрим в шестом выпуске:

Ну что, на этот момент наша конструкция приобретает черты настоящего снегохода.

Дабы показать получившийся общий вид и кинематику работы подвески, выходит один из самых интересных выпусков:

Вариатор для станка своими руками

При работе на токарном станке, очень часто возникает потребность в разных скоростях вращения заготовки. Это объясняется тем, что при разных операциях необходима своя скорость. Вследствие этого станки токарные, и не только, оборудуются целыми группами шкивов. Эти шкивы, в свою очередь, позволяют изменять скорости вращения заготовок, перебрасывания ремень передачи в определенную точку. В этом есть некоторые недостатки, связаны с тем, что станок обязательно нужно останавливать и так далее. Поэтому, как вариант решения проблемы, предлагаем вам изготовить самодельный вариатор для станка.

Нельзя сказать, что данный вариант не имеет проблем и своих недостатков. Наоборот, такие недостатки есть, и главный из них это существенное проскальзывание ремня, в сравнении с клиноременной передачей. Но, такое проскальзывание является неплохой защитой мотора от заклиниваний заготовок. К тому же, даже такой простой способ позволит изменять скорости вращения заготовок, без выключения станка, а скорость вращения при этом будет регулироваться очень плавно.

Что ж, давайте посмотрим, каким образом сделать такой вариатор собственноручно. Прежде всего, необходимо изготовить деревянные конусы, выбрав при этом твердую породу дерева. Конусы не обязательно делать при помощи станка. Их можно изготовить из дисков, вырезанных лобзиком. Так, необходимо вырезать их под таким углом, который будет равен углу наклона конуса. Поэтому, для совершения такой операции далеко не обязательно использовать электрический лобзик, вполне сгодиться и ручной. Когда все диски вырезаны, их нужно собрать в один единый конус. Так, диски можно посадить на хороший клей, или же сбить гвоздями. При этом, используйте небольшие гвозди и учтите, что их нужно заколачивать равномерно, чтоб не нарушить в последствии центр тяжести конуса. Таким образом, будьте предельно внимательными.

Выпиливание заготовок лобзиком, согласно углам описанным выше

Теперь, когда конусы готовы, их нужно посадить на стержни из металла. Причем насаживать нужно как можно глубже и крепче. После того, как вы установили конус на стержне в конечном положении, не забудьте зафиксировать их при помощи шурупов.

Так фиксируются конусы

Для того чтоб ремень мог беспрепятственно перемещаться вдоль конусов, и зафиксироваться в нужном для нас положении, необходимо сделать направляющую на роликах. На рисунке ниже, вы наглядно можете увидеть конструкцию направляющих, а в качестве роликов можно использовать деревянные катушки, на которые обычно наматываются нитки.

А так выглядит направляющая на роликах

Также, в качестве роликов можно взять обычные шарикоподшипники. Даже если они будут не достаточно широкими, можно установить два, три и более подшипников в зависимости от того каких они размеров, и какого размера дорожка, по которой они будут перемещаться. Ну и конечно, можно использовать фторопластовые ролики, как изображено на рисунке, но такой вариант обойдется дороже остальных.

После того как направляющая будет готова, она должна будет перемещаться вдоль конусов при помощи перемещения гайки. В свою очередь, эта гайка навинчивается на вращающийся винт (причем свободно вращающийся), или же резьбовую штангу. Но, для того чтоб винт не мог перемещаться вдоль наших конусов, не его конец навинчиваются две шайбочки, которые затягиваются относительно самих себя. Если же используется резьбовая штанга, проделайте такую операцию с обеих сторон. Гайку направляющей вы можете приклеить клеем, или же припаять.

Также, необходимо сделать ручку, которая будет вращать винт. Здесь, вы можете сделать это так, как подсказывает вам ваш опыт, но в качестве примера приведем картинку с исполнением именно такой ручки.

В данном случае, ручку не обязательно припаивать. Достаточно зажать ее между гайками, конечно, если в центре этой пластины есть отверстие.

Напоминаем, что стабильная и нормальная работа вариатора будет с использованием ремня именно круглого сечения. Поэтому, не упускайте важных деталей, и приступайте к изготовлению самодельного вариатора с фантазией, экспериментируя на том или ином решении.

Еще о станках:

0 0 vote
Article Rating
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
×
×
Adblock
detector