Основы технического творчества (стр. 2 из 2)
Технический эффект: за счет введения в зону контакта ферромагнитной жидкости износу подвергается сама жидкость, а не ведущий и ведомый диски.
б) Недостаток ТС: перегрев в процессе работы
Анализ причин: при работе возникает большие силы трения, которые обуславливают повышение температуры в зоне контакта. Они могут привести к выходу вариатора из строя.
Техническое противоречие: а) полезное свойство: большая сила трения; б) недостаток: большой перегрев в процессе работы.
Физическое противоречие: охлаждение зоны контакта должно быть и не должно быть.
Метод устранения недостатка: правило достройки и надстройки веполя: ВАД 3- «Максимальный режим»: если нужно обеспечить максимальный режим действия на вещество, а это недопустимо, то максимальное действие направляют на другое вещество, связанное с первым:
| Псож |
 Пmax |
 |
 |
| В1(фрикциоyная пов-ть диска) |
 В1(фрикц. пов-ть диска) |
| В2(не фрикционная пов-ть диска) |
Предложение: подавать СОЖ на не фрикционную поверхность ведомого диска.
Технический эффект: Производится охлаждение передачи, при этом сила трения не изменяется.
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.