167404. lajstromszámú szabadalom • Kapcsolóberendezés egy irányban forgó rendszer elemeinek forgásközbeni összekapcsolására, különösen úgynevezett szabadon-forgó vagy szabad-kerekes mechanizmusokhoz
167404 5 6 gendő az, ha a H-erő iránya az OL érintőt az X pontban metszi, mely a 0 és L pontok között fekszik (lásd a 2. ábrát) mimellett az L pont a y körhöz húzott azon szelő és érintő metszési pontja, melyek a D0 és E 0 pontokból húzhatók és úgy keletkeznek, hogy a D0 O és E 0 0 sugarak az F nyíl irányában 99-szöggel elfordulnak. Annak érdekében, hogy a körív-pályaszakaszon történő elcsúszás megvalósításához e feltétel elég legyen, meg kell határozni a H-erő irányát alkotó egyenest, másfelől pedig bizonyítani kell azt, hogy ez az egyenes valóban a 0 ós L pontok között halad keresztül. Ami a H-egyenes irányát illeti, ez attól függ, hogy az S papucsok egyensúlyban vannak-e egymással, egyrészt a C síkfelületen történő c súszóhelyzetük, másrészt a T körív mentén történő cáúszóhelyzetük révén. Hogyha e két súrlódófelület között a súrlódási szöget ^-vel jelöljük az egyszerűség kedvéért feltételezve azt, hogy a két felület vonatkozásában a szög értéke azonos — akkor azt látjuk, hogy a H-egyenes xp szöggel hajlik az F nyíl által jelölt irányban a C-síkfelületre húzott merőlegeshez, de, ugyanakkor érinti azt a K-közóppont köré írt kört, mely a súrlódási kör kerületével érintkezik, melynek sugara t.sin. xp ahol t a T-kör sugarával egyenlő. Következésképpen a H-erő vektor, mint eredő erőt jelölő egyenes keresztülhalad a T kör I tetőpontján és így kimetszi a T-kör azon pontját, melyhez húzott sugár merőleges a vízszintes C síkfelületre, sőt ezzel a sugárral xp szöget zár be. Ebből következik az is, hogy a d távolság a 0 középponttól — vagyis ha kétkarú emelőnek fogjuk fel a forgatónyomatékot — az emelő egyik karjának hossza: d = e-cos y>+i-sin xp (1) mely összefüggésben az e és i az I pont koordinátái (lásd a 2. ábrát), vagyis: e távolság jelenti a K középpontnak — mely az S papucs képzetes középpontja — a vízszintes C felületre húzott, és az 0 ponton áthaladó merőlegestől való eltérés mértékét, az i viszont egyenlő k+t-vel, vagyis a vízszintes C felülettel az I tetőponton át párhuzamosan haladó síknak a 0 középponttól mért távolságával (ahola k algebrailag a papucs képzetes K középpontjának az ordinátája). Szemügyre véve mármost az E0 OL háromszöget, könnyen beláthatjuk, hogy OL>sin/S = OEoSinqp, ahonnan mely összefüggésben az l jelenti az OL távolságot, g azt a távolságot, mely a G-kör sugarával egyenlő és jelenti azt a szöget, amelyet az E„0 egyenes az Ox egyenessel bezár (lásd a 2. ábrát). Ugyanígy könnyen bizonyítható, hogy az OL egyenes az Ox-egyenessel cp szöget zár be. A (2) összefüggés alapján kapott l távolság hoszsza azt a legnagyobb távolságot jelöli, amely a kétkarú emelő karjának azon hosszúsága, amellyel a H erő forgás alkalmával a B hüvelyt, vagy gyűrűt magával képes vinni, határesetben pedig az a távolság, amikor az említett H-erőt ábrázoló egyenes az L-pontban merőleges az OL-egyenesre. A H-eredő erőt ábrázoló egyenes helyzete, de ugyanígy az L pont helyzete is meg van határozva. 5 Mostmár könnyű bizonyítani azt, hogy a körív mentén történő súrlódáshoz szükséges erőhatást létesítő feltételek adottak, vagyis hogy az IH egyenesszakasz a 0 és L pontok között halad tovább. Például ha ip = 99-vel, ami abban az esetben igaz, ha 10 az 1. ábrán látható valamennyi, a kapcsolást létrehozó alkatrész ugyanazon anyagból és azonos megmunkálási finomságban van legyártva, az IH merőleges az OL-egyenesre és a 0 ponttól való távolsága: d' = OX = e-cos<p + i-sin <p (3) 15 és ebben az esetben a körív mentén történő súrlódás feltétele az alábbi összefüggés szerint írható fel: -,, • • sin cp d = e-coscp + i-sm cp <g (4) sin ß 20 (amely összefüggésben a d' jelenti a kétkarú emelőnek azt a karját, amely a H erőt ábrázolja). A körív mentén történő súrlódás feltétele ekként ki van elégítve. Avégből, hogy a kapcsolás funkciója 25 teljes mértékben létrejöjjön — a szétkapcsolásnak — miután a mozgás a kitüntetett forgásértelemben zajlik le — az alkatelemek megszorulása nélkül kell megtörténnie. Ennek első feltétele az, hogy az OI-sugár az IK-30 egyenessel akkora szöget zárjon be, amely nagyobb mint a súrlódási szög, vagyis Q —^- >tgxp ahol e-cos y»i>sin xp (5) i 35 A második feltétel az, hogy a P csuszka, melynek erőtámadási pontja az I tetőpont, ékhatás nélkül kapcsolódjék szét a D0 és E 0 pontokban, amihez az alábbi feltételnek kell teljesülnie: 40 ß = cp (6) A (4), (5) és (6) összefüggések szerinti három feltétel együttesen lehetővé teszi azt, hogy a szakmában járatos ember minden nehézség nélkül meg tudja tervezni a kapcsolóberendezést, számára köny-45 nyű lesz ezen összefüggések által kifejezett feltételeket általánosítani a legbonyolultabb esetekben is (például olyan esetekben, amikor a súrlódó felület bikónikus — amint a 4. ábra is mutatja — vagyis ahol a xp kisebb, mint a (p és a papucs az A-tengely-50 testében végez forgómozgást stb.). A biztonsághoz szükséges tolerancia végett két, egymástól jól megkülönböztetett értéket kell figyelembe venni, mégpedig az EOx ívdarabot az E0 Ox ívdarab helyett — mint a ß szöghöz tartozó 55 köríveket (4) összefüggésnél és az E'Ox ívdarabot az E„Ox ívdarab helyett a (6) képeltnél, ami feltétele annak, hogy a kikapcsolódás ékhatás nélkül létrejöjjön. Az 1. ábrán látható kapcsolószerkezet működés-60 képességének matematikai igazolásához az alábbi három feltétel együttes megléte szükséges: a G csúszópálya g-sugara: 50 mm súrlódási együttható: tgq> == tg xp = 0,16 <p = 9°; sin <p = 0,0,156; 65 cos cp = 0,988 3
