Szabadonfutó

Az átfutó tengelykapcsoló (egyben szabadonfutó ) egy mechanikus hajtómű része , amely megakadályozza a nyomaték átvitelét a hajtott tengelyről a hajtótengelyre, ha a hajtott valamilyen okból gyorsabban kezd forogni. A szabadonfutó legismertebb alkalmazása a kerékpárhajtásban van . Abban a pillanatban, amikor a sofőr abbahagyja a pedálozást, és a kerékpár tehetetlenségből tovább halad, aktiválódik az átfutó kuplung, lekapcsolja a kereket a pedálokról, és nem ütik a lábakat. Néha túlfutó tengelykapcsolót használnak kétütemű motorral szerelt autókban , amelyeknél a "motorfék" üzemmód a kenési elv sajátosságai miatt nem lehetséges, és károsíthatja azokat. Az átfutó tengelykapcsoló másik széles körben elterjedt alkalmazása az ICE indítókban való alkalmazása, hogy megakadályozzák az önindító tönkretételét egy járó motor miatt. Ezenkívül az átfutó tengelykapcsolót széles körben használják a helikopterekben , lehetővé téve számukra, hogy egy járó motorral és autorotációval repüljenek .

Eszköz

A legegyszerűbb futótengelykapcsoló két, egymásba helyezett gyűrűből áll. A külső gyűrű belső felületén keresztirányú hornyok vannak megmunkálva. A belső oldalon vagy rugós golyók vagy görgők, vagy szirmok találhatók, amelyek a külső gyűrűhöz érnek. A kialakítás úgy van kialakítva, hogy az egyik forgásirányban a rugók hatására a golyók kimozdulnak a hornyokból és mindkét gyűrűt beszorítják, illetve ellenkező irányban (vagy abban az esetben, ha a külső gyűrű gyorsabban mozog, mint a belső), lesüllyednek, és a gyűrűk egymástól függetlenül forognak. Használatkor a forgólebenyek hasonló módon működnek, mint a racsnis . Arra is van lehetőség, hogy a nyomatékot az egyik tengelyen tekercselt rugón keresztül továbbítják. A rugó egyik irányban megfeszíti és összeköti a tengelyeket, ellenkező irányban pedig gyengíti és elengedi azokat.

Alkalmazás

A túlfutó tengelykapcsolókat széles körben használják a következő eszközökben:

• turbinás üzemek esztergaberendezései. Az átfutó tengelykapcsoló biztosítja a turbina forgórészének automatikus kapcsolását a TLU-hajtáshoz, ha a turbinaegység kikapcsolása után csökken a fordulatszám, és kiold, amikor a turbina felgyorsul az üzembe helyezés után;
• mezőgazdasági pótkocsik hajtótengelyes traktorból . Az átfutó tengelykapcsolók használata lehetővé teszi a traktor sebességváltójának károsodásának elkerülését abban az esetben, ha a pótkocsi szerelői valamilyen okból nem tud a kívánt frekvencián forogni;
• mechanikus kotródaruk és belső égésű motoros, nyomatékváltóval felszerelt daruk . Az átfutó tengelykapcsoló nem teszi lehetővé, hogy a turbina kereke és ennek megfelelően a gép mechanizmusai gyorsabban forogjanak, mint a motorhoz csatlakoztatott szivattyúkerék;
• kerékpárok hátsó agyában (kivéve a fix fogaskerékpárokat );
• számos belső égésű motor indítóhajtásaiban . Az ilyen motorok önindítóit kellően alacsony fordulatszámra tervezték, amely csak az indításhoz szükséges. Amikor a motor már beindult és elérte az üzemi fordulatszámot, az önindítót le kell választani róla, amit az indítókulcs még „start” állásában is megtesz az átfutó tengelykapcsoló. tekercsek a hornyokból, figyelembe véve a centrifugális erőt és azok érintkezését az állórésszel);
• rádióvezérlésű autókban;
• helikopterek, repülőgépek, giroplánok autorotáció közben ;
• a nyomtatók és fénymásolók papírútjában. Kikapcsolja a sebességváltót az elakadt papír kézi eltávolításakor;
• az inercia nélküli horgásztekercsek mechanizmusaiban;
• klasszikus típusú automata sebességváltókban , ahol a forgatónyomaték automatikus újraelosztását biztosítják a bolygókerekes hajtómű láncszemei ​​között a hidraulikusan vezérelt tengelykapcsolók és fékek be- és kikapcsolása pillanatában, ami lehetővé teszi a sebességváltás folyamatának egyszerűsítését ( magasabb sebességfokozatba váltáskor nem szükséges simán kikapcsolni az alsó tengelykapcsolókat / fékeket), simábbá tenni a váltást, az erőáramlás megszakítása nélkül végrehajtani a váltást és biztosítani az autó mozgását alacsony sebességfokozatban (a szabadonfutó nem működik direkt és overdrive sebességfokozatban). A motorfékezés lehetővé tétele érdekében a szabadonfutást további hidraulikus vezérlésű fékek blokkolják. Az átfutó tengelykapcsolós automata sebességváltók hátránya a méret és a tömeg jelentős növekedése, valamint a nagyszámú vezérlőelem (súrlódó tengelykapcsoló, fék) szükségessége. Az automata sebességváltó elektronikus vezérlésének fejlesztésével a sebességváltás során a tranziens folyamatokat a súrlódó tengelykapcsolók és fékek hajtásaiban a vezérlőnyomás modulációja biztosítja, csúszásszabályozással, amely lehetővé teszi a zökkenőmentes sebességváltást az erőáramlás megszakítása nélkül. átfutó kuplungok segítségével. Ez lehetővé teszi a vezérlőelemek számának, az automata sebességváltó méretének és súlyának csökkentését. Összehasonlításképpen: az Audi Q7 és a Toyota Land Cruiser Prado 150 hasonló méretű automata sebességváltói 6-6 sebességfokozatúak, de az Audinak nincs túlfutó tengelykapcsolója, míg a Toyotánál igen. Ugyanakkor az Audi automata sebességváltónak csak 5 vezérelt eleme van, míg a Toyotának 8 plusz három átfutó tengelykapcsolója van. Ennek eredményeként az Audi hasonló motorteljesítményű automata sebességváltójának tömege 30 kg-mal kisebb, mint a Toyotában. Ám a tengelykapcsoló túlfutás nélküli működéséhez az automata sebességváltó tengelykapcsolóin belüli tranziens folyamatok végrehajtásával az Audinak speciális szintetikus munkafolyadékra, a tengelykapcsolók és fékek munkatárcsáinak speciális kerámia bevonatára, valamint egy elektronikus vezérlőegység közvetlen elhelyezésére van szüksége. az automata sebességváltó serpenyőjében (a nagy sebességű modulált elektromágneses szelepek elektromos vezérlőáramköreinek induktivitásának és aktív ellenállásának csökkentésére), míg a Toyota automata sebességváltó, ahol a tranziensek szabadonfutásban fordulnak elő, széles körben használt félszintetikus folyadékot használnak, kúttal rendelkezik -a munkatárcsák bevált papírbevonata, és az elektronikus vezérlőegység kellően hosszú vezetékekkel csatlakoztatható az automata sebességváltóhoz;
• hiányzó vagy reteszelt első differenciálmű esetén számos versenyautó első kerekére szerelik be.

Találmánytörténet

A szabadonfutót először Van Anden Dexter kerékpárjának első kerekének agyában használták 1869-ben [1] . A találmány jogait az US88238 „A kerékpár fejlesztése” című szabadalom rögzíti.

Alternatív címek

• szabadonfutó ( szabadonfutó )
• racsnis tengelykapcsoló
• racsnis
• bendix (az autóindító elavult rugós kioldó mechanizmusának gyártójának neve szerint)

Jegyzetek

1. ↑ Van Anden Dexter velocipede, 1869 Archiválva : 2014. november 8., a Wayback Machine / National Museum of American  History

Irodalom

• Anuryev V.I. A tervező-gépgyártó kézikönyve: 3 kötetben  / szerk. I. N. Zsesztkovoj. - 8. kiadás, átdolgozva. és további - M .  : Mashinostroenie, 2001. - T. 2. - 912 p. - BBK 34,42 ya2. - UDC  621.001.66 (035) . — ISBN 5-217-02964-1 .