Эфрос (Эфрос И.Е., 1947 - Основы устройства прицелов для бомбометания), страница 12

Поступательное перемещение круглой рейки 7 можно передать через шестерню 8 на другие механизмы. Рассмотрим, какой должен быть масштаб в данном механизме. Поворот рукоятки 1 должен быть пропорционален величине, вводимой в механизм: 1~ = лт'Ю~ где ~~ — угол поворота рукоятки 1; О~ — вводимая величина; т — масштаб. Поступательное перемещение винта а, зависит от шага винта Ь: л а,= 2„~п Поворот гайки 5 будет равен масштабу, умноженному на величину Яэ: ~,=т Я„ и поступательное перемещение винта вследствие поворота гайки 5 будет равно аэ: а ах= 2 Суммарное перемещение винта обозначим через а, тогда а а = а, + а, = —, 6, + ~,).

Заменяя значения Ц, и ~, через соответствующие значения Я, получим а= 2 гп Я~+ Яа)=т~(ф, + Я,). л Из последнего выражении видно, что масштаб вводимых величин А отличается от масштаба и, суммарной величины на —,, так как Ь Ш,= — Ш. 2д Наибольшее применение в качестве суммирующих механизмов получили шестеренчатые механизмы. Такие механизмы называются коническими и цилиндрическими диферепциалами.

Зги диференциалы дают возможность суммировать два вращательных движения и получать на выходящей оси угол поворота как сумму углов поворота обеих ведущих осей. Рне. 82. Конический диференциаа: Ли а — солнечные шестерни; а и 4 — свтеллиты; б — ссь сателлитов; б — валик Так как оба типа диференциалов применяются в прицелах, то разберем подробно их работу. На рис. 82 показан конический диференциал, а на рис. яз— схема этого диференциала. Рис. аа. Схема конического диференциааат 1 и Х солнечные шестерни; 8 и б — сетеллиты; 5 — есь свтеллнтев; б — велик Конический диференциал состоит из двух солнечных конических шестерен 1 и 2, соединенных двумя коническими шестернями-сателлитами 3 и 4, сидящими на общей оси 5, ко- 75 торая, в свою о ~средь, может вращаться вместе с валиком 6'.

Шестерни 3 и 4 насажены на ось 6 свободно. Если валик 6 застопорен, то при вращении шестерни 1 промежуточные шестерни 3 и 4, вращаясь на своей оси, будут передавать вращение шестерне 2. Так как числа зубцов шестерен 1 и 2 равны, то число оборотов этих шестерен буде~ одинаково. Рие. 8е. Конический диференпиал с передачами: т н ц — червяки; т н а — салнечные шестерни; а н а — шестерни сател- лнты; а — осв сателлнтвв; б — валнк Если застопорить шестерню 2, а валик 6 освободить, то при вращении шестерни 1 промежуточные шестерни 3 и 4, получив врзщение от шестерни 1, будут обегать по неподвижной шестерне 2, совершая при этом два движения: одно вокруг своей оси, а другое вместе с осью и валиком. Вследствие этого за один оборот шестерни 1 валик 6 сделает полоборота.

Аналогичное явление произойдет, если застопорить шестерню 1. В этом случае при вращении шестерни 2 валик 6 сделает половину числа оборотов шестерни 2. Поэтому если диференциал поставить в прицел так, как показано на рис. 84, и слагаемые величины подавать через передачи на шестерни 1 и 2, то работа механизма будет происходить следующим образом. При вращении червяка ( будет вращаться шестерня 1, а так как шестерня 2 застопорена связанной с ней самотормоэящейся червячной передачей, то придет во вращение валик 6. Если же движение будет передаваться с червяка (1, то вследствие само- торможения в первой червячной паре опять-таки придет во вращение валик 6.

В зависимости от того, как передавались слагаемые (выраженные в числах оборотов), валик 6 будет поворачиваться или ' В некоторых случках вместо двух сателлитов может быть один. в одну и ту же сторону или в другую. В первом случае получим полусумму слагаемых в определенном масштабе, а во втором — их полуразность. Например, если шестерня 1 повернулась на 4 оборота в направлении, указанном на рисунке стрелкой, то валик б повернется на 2 оборота в том же направлении. Если шестерня 2 повернется на б оборотов в указанном на рисунке направлении, то х валик 6 повернется в том же направлении, что и в первый раз, еще на 3 оборота. В итоге валик повернется на 5 .~ а оборотов, т. е. на валике получим Л д сумму двух передаваемых на диференциал величин, ио в половинном масштабе. При такой подаче ела- з у~ а гаемых т/з является передаточныл> числом диференциала при суммировании '.

Выведем точную зависимость .~ ст г./ между числами оборотов основных р а Р шестерен и валика. Для вывода используем более простой механизм, по принципу устройства такой же, как диференциал. Такой к механизм, называемый п л а и е т а р- Рпс. %. Планетарны а механизм ны м, показан на рис. 85. На общей планке 4 свободно на осях установлены шестерни 1 и 2, соединенные между собой при помощи промежуточной шестерни 3. Планка может поворачиваться относительно точки О. Если повернуть планку вместе с шестерней 2 на угол а, то точки сцепления А и В между шестернями повернутся относительно вертикальной оси Х вЂ” Х тоже на угол а и займут положение А, и В,. Если при этом положении планки повернуть шестерню 2 на угол р по направлению часовой стрелки, то шестерня 1 повернется в том же направлении (потому что установлена одна промежуточная шестерня) на угол т. Точки А, и В, займут соответственно положение А, и Ва Угол поворота шестерни 2 относительно вертикальной оси Х вЂ” Х теперь будет в, а шестерни 1 будет равен 0.

Тогда на основании чертежа можно написать О=а+т; е=п+р. т При конструировании прицела все псрсдаточиые числа применяемых механизмов и передач учитываются в соответствующих масштаозх прицела. 77 Из этой зависимости найдем углы поворота шестерен относительно планки 4: т =Π— а; р = а — а. Передаточное число между шестернями определяется отношением чисел оборотов или углов поворота. Поэтому т там= р . Подставляя эти значения, получаем 8 — л с — л ' Так как углы поворота пропорциональны числам оборотов, то 0 соответствует числу оборотов л, шестерни 1, а соответ- ствует числу оборотов л, шестерни 2 и а соответствует числу оборотов л, планки 4.

Подставляя эти значения, получаем и,— и, ит — и, Условились считать передаточное число положительным, если ведущая и ведомая шестерни вращаются в одну и ту же сто- рону„и отрицательным, если оии вращаются в разные стороны. Применим полученную зависимость к коническому диферен- циалу '. Конический диференциал работает так же, как планетарный механизм.

Можно повернуть целиком весь диферепциал (все ' шестерни и валик) относительно оси (см. рис. 83), проходящей по валику 6 (это будет соответствовать, повороту планки на угол а), а затем, закрепив валик 6, повернуть шестерню 1, тогда повернется шестерня 2. Это будут дополнительные углы пово- рота шестерен относительно горизонтальной оси. Шестерни 1 и 2 одинаковы, передаточное число между ними равно единице. Так как при закрепленном валике 6 шестерни вращаются в разных направлениях, то, подставляя значения в формулу, перед единицей ставим минус: и,— ия и, — ил преобразуем: — из+ ла = лт — ла, 2ла = л, + и;, +из В 2 Из формулы видно, что при подаче слагаемых на основные шестерни передаточное число диференциала равно половине. ' Выведенная зависимость носит название формулы Виллиса.

Эта же зависимость применима и и реечному суммирующему механизму. Если слагаемые подавать на валик и одну основную шестерню, то из выведенной формулы получим 2пв=пт+ и, а из этой зависимости следует: и, = 2ив пе' ет ит = 2ио — пт. Поэтому при применении диференциалов в счетно-решающих механизмах необходимо учитывать масштабы в зависимости от того, на какие шестерни подаются данные. а На рис. 86 показана упрощенная 'схема цилиндрического дифереициала с одной парой сателлитов.

Солнечными шестернями являются шестерни 1 и 2, а сателлиты 3 и 4 сидят на оси 3. При вращении одной из солнечных шестерен (и при условии, что вторая солнечная шестерня застопорена) поворачивается сцепленная с ней шестерня-сателлит. Вследствие того, что оба сателлита сидят жестко на оси 5, вторая шестерня будет обегать по неподвижной солпечной шестерне, совершая поворот вместе с осью и валиком б. Ртте. За. Принципиальная схе- На рис. 87 показана схема ци- ин цилиндрического иифереплиндрического диференцизла, у кото- РОГО ОСИ СатЕЛЛнтОВ уетаНОВЛЕНЫ В овтовввты; в — оть сателлитов; общей обойме. Солнечными шестернями являются шестерни 1 и 2, а сателлитами — шестерни 3 и 4 (обычно имеется и другая пара сателлитов, соединенная с солнечными шестернями так же, как и шестерни 3 и 4). Оси шестерен 1 и 2 свободно проходят в обойме и служат осями втулок обоймы.

Оси шестерен 3 и 4 находятся в подшипниках, которые закреплены в обойме. Если одна из солнечных шестерен застопорена, то при вращении другой солнечной шестерни сателлиты будут обегать по неподвижной солнечной шестерне и приводить во вращение обойму На рис. 88 показан этот же диференциал с передачами, связывающими его с другими механизмами или рукоятками. При помощи червячных передач, которые соединены с другими механизмами или непосредственно с рукоятками, на сол. печные шестерни диференциала поступают слагаемые величины,- 79 выраженные в определенном масштабе.

Сумма этих величин поступает в результате поворота обоймы через цилиндрическую передачу б на валик 9. Валик может быть соединен или с другим механизмом или со шкалой. л-ио. 87. Схема цилииарического аифереициала: т и 2-солиечвые шестерни; а и 4 — сателлиты; б — обойма Разберем использование диференциала в качестве суммирую щего механизма иа конкретном примере. Если нужно получить величину тангенса угла прицеливания ед р по величинам фас и фу, то для суммирования можно использовать диференциал, так как 1~р = тд'р — от Величина 1йшо в определенном масштабе может быть подана через червячную передачу 7 на солнечную шестерню 1, а величина 1йу через червячную передачу В на другую солнечную шестерню 2.