Rueda libre
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El embrague de sobrerrevolucionado (también rueda libre ) es una parte de una transmisión mecánica , que evita la transferencia de par desde el eje impulsado hacia el eje impulsor si, por alguna razón, el impulsado comienza a girar más rápido. La aplicación más conocida de la rueda libre es en la conducción de bicicletas . En el momento en que el conductor deja de pedalear y la bicicleta sigue moviéndose por inercia, se activa el embrague de sobrerrevolucionado, desenganchando la rueda de los pedales, y estos no golpean las piernas. A veces, los embragues de rueda libre se utilizan en automóviles con motores de dos tiempos , para los cuales el modo de "frenado del motor" no es posible debido a las peculiaridades del principio de lubricación y puede dañarlos. Otro uso generalizado del embrague de sobrerrevolucionado es su uso en arrancadores ICE para evitar que el arrancador sea destruido por un motor en marcha. Asimismo, el embrague de sobrerrevolucionado es muy utilizado en helicópteros , brindándoles la posibilidad de volar con un motor en marcha y autorrotación .
Dispositivo
El embrague de rueda libre más simple consta de dos anillos insertados uno dentro del otro. Las ranuras transversales se mecanizan en la superficie interior del anillo exterior. En el interior, hay bolas o rodillos accionados por resorte, o pétalos que se apoyan contra el anillo exterior. El diseño está hecho de tal manera que en una dirección de rotación, las bolas bajo la acción de los resortes se salen de las ranuras y atascan ambos anillos, y en la dirección opuesta (o en el caso en que el anillo exterior se mueve más rápido que el interior), se hunden y los anillos giran independientemente. Cuando se usan, los lóbulos giratorios actúan de manera similar a un trinquete . También hay una opción cuando el momento se transmite a través de un resorte enrollado en uno de los ejes. En una dirección, el resorte aprieta y conecta los ejes, y en la dirección opuesta, los debilita y los libera.
Aplicación
Los embragues de rueda libre se utilizan ampliamente en los siguientes dispositivos:
- dispositivos de giro de plantas de turbinas. El embrague de sobrerrevolucionado proporciona el enganche automático del rotor de la turbina con el accionamiento de la TLU a una disminución de la velocidad después de que se apaga la unidad de turbina y el desenganche cuando la turbina aumenta su velocidad después de que se pone en funcionamiento;
- remolques agrícolas con eje de toma de fuerza de un tractor . El uso de embragues de rueda libre permite evitar daños a la transmisión del tractor en caso de que la mecánica del remolque por alguna razón no pueda girar a la frecuencia requerida;
- grúas excavadoras mecánicas y grúas con motor de combustión interna, equipadas con un convertidor de par . El embrague de rueda libre no permite que la rueda de la turbina y, en consecuencia, los mecanismos de la máquina giren más rápido que la rueda de la bomba conectada al motor;
- en el buje trasero de bicicletas (excepto bicicletas de piñón fijo );
- en las unidades de arranque de muchos motores de combustión interna . Los motores de arranque de tales motores están diseñados para una velocidad suficientemente baja, necesaria solo para arrancar. Cuando el motor ya ha arrancado y alcanzado la velocidad de funcionamiento, se debe desconectar el arrancador del mismo, lo que se hace mediante el embrague de sobrerrevolucionado incluso cuando la llave de encendido todavía está en la posición de "arranque". devanados fuera de las ranuras, cuenta de la fuerza centrífuga y su contacto con el estator);
- en autos controlados por radio;
- helicópteros, aviones, autogiros durante la rotación automática ;
- en la ruta del papel de las impresoras y fotocopiadoras. Desactiva la transmisión al retirar manualmente el papel atascado;
- en los mecanismos de carretes de pesca sin inercia;
- en transmisiones automáticas de tipo clásico, donde proporcionan una redistribución automática del par entre los enlaces del conjunto de engranajes planetarios en el momento de encender (apagar) embragues y frenos controlados hidráulicamente, lo que permite simplificar el proceso de cambio de marcha ( al cambiar a una marcha más alta, no es necesario apagar suavemente los embragues / frenos inferiores), hacer que los cambios sean más suaves, realizar cambios sin interrupción en el flujo de potencia y garantizar el movimiento del automóvil en marchas bajas (las ruedas libres no funcionan en marcha directa y sobremarcha). Para permitir el frenado del motor, las ruedas libres están bloqueadas por frenos adicionales controlados hidráulicamente. La desventaja de las transmisiones automáticas con embragues de rueda libre es un aumento significativo de tamaño y peso y la necesidad de una gran cantidad de elementos de control (embragues de fricción, frenos). Con el desarrollo del control electrónico de la transmisión automática, los procesos transitorios durante el cambio de marchas son proporcionados por la modulación de la presión de control en los accionamientos de embragues y frenos de fricción, con control de deslizamiento, lo que permite cambiar de marcha suavemente y sin romper el flujo de potencia sin la ayuda de embragues de rueda libre. Esto le permite reducir la cantidad de elementos de control, el tamaño y el peso de la transmisión automática. A modo de comparación, las transmisiones automáticas de tamaños similares en Audi Q7 y Toyota Land Cruiser Prado 150 tienen 6 marchas cada una, pero Audi no tiene embragues de rueda libre, mientras que Toyota sí. Al mismo tiempo, la transmisión automática Audi tiene solo 5 elementos controlados, mientras que Toyota tiene 8 más tres embragues de sobrerrevolucionado. Como resultado, la transmisión automática con una potencia de motor comparable en Audi tiene una masa de 30 kg menos que en Toyota. Pero para el funcionamiento sin embragues de rueda libre con la implementación de procesos transitorios dentro de los embragues de la transmisión automática, Audi requiere un fluido de trabajo sintético especial, un revestimiento cerámico especial de los discos de trabajo de los embragues y frenos, y la colocación de una unidad de control electrónico directamente en la bandeja de la transmisión automática (para reducir la inductancia y la resistencia activa de los circuitos de control eléctrico de las válvulas electromagnéticas moduladas de alta velocidad), mientras que la transmisión automática de Toyota, donde se producen transitorios en las ruedas libres, utiliza un fluido semisintético ampliamente utilizado, tiene un pozo -recubrimiento de papel comprobado de los discos de trabajo, y la unidad de control electrónico se puede conectar a la transmisión automática con cables suficientemente largos;
- con un diferencial delantero bloqueado o faltante, se instalan en las ruedas delanteras de varios autos de carreras.
Historia de la invención
La rueda libre se utilizó por primera vez en el cubo de la rueda delantera de la bicicleta de Van Anden Dexter en 1869 [1] . Los derechos de la invención se registraron en la patente US88238 A "Mejora de la bicicleta".
Títulos alternativos
- rueda libre (rueda libre )
- embrague de trinquete
- trinquete
- bendix (por el nombre del fabricante del mecanismo de liberación con resorte obsoleto en un arrancador de automóvil)
Notas
- ↑ Velocípedo Van Anden Dexter, 1869 Archivado el 8 de noviembre de 2014 en Wayback Machine / Museo Nacional de Historia Estadounidense.
Literatura
- Anuryev VI Manual del diseñador-constructor de máquinas: en 3 volúmenes / ed. I. N. Zhestkovoy. - 8ª ed., revisada. y adicional - M . : Mashinostroenie, 2001. - T. 2. - 912 p. -BBK 34.42ya2. - CDU 621.001.66 (035) . — ISBN 5-217-02964-1 .