Как сделать вариатор своими руками?

Вариаторы на автомобилиях и станках: ремонт своими руками

Область применения вариатора в технике большая, его применяют и для оптимизации режима движения автомобиля. Это устройство, при помощи которого меняется передаточное число от двигателя к трансмиссии.

В автомобильной промышленности с его помощью удается эффективно подбирать отношение передаточного числа (двигатель-трансмиссия). Как ремонтировать вариатор своими руками, его преимущества и недостатки раскрываются в этой статье.

Вариатор, его применение, положительные факторы

Автомобили, выпускаемые с вариатором, отличаются экономичностью, так как двигатель работает почти постоянно в оптимальном режиме, меньшее количество выбрасываемых в воздух токсичных газов, лучший разгон авто.

Обеспечивается плавным передаточным отношением и плавный набор хода авто, нет рывков. Узлы трансмиссии служат более длительный срок, чем в ступенчатой коробке передач. Когда сравнивать вариатор с АКПП, то конструкция их проще, что позволяет делать ремонт своими руками.

Несмотря на все положительные качества, это устройство не является идеальной коробкой передач, причиной этому является фрикционная его работа. Это когда крутящийся момент передается при помощи трения, и имеет ограничения, если их превысить, ремень начнет проскальзывать, с большой скоростью износа.

Вариатор на автомобиле нежелательно часто использовать на максимальных нагрузках, не стоит применять на этих авто и «спортивный» режим вождения, с частыми рывками, торможениями. Идеальное и долговременная работа его, это когда машина эксплуатируется в спокойном вождении, плавно.

Как работает вариатор

На современных автомобилях применяется два вида вариаторов:

1. Клиноременная передача.
2. Торовая передача.

Клиноременная передача состоит из 2 шкивов, между которыми натянут ремень особенного изготовления. Первый шкив соединяется с двигателем машины (ведущий), второй шкив (ведомый) соединяется с ведущими колесами автомобиля. Применяются раздвижные шкивы, они состоят из 2 половинок, когда они сближаются, ремень выталкивается, а когда раздвигаются, он проваливается. Происходит синхронное изменение радиусов вращение, с увеличением на одном шкиве, делается уменьшение на другом шкиве. Этим достигается плавность передаточного отношения.

Когда радиус ведущего шкива меньше, а у ведомого больше, это пониженная передача. В случае вращения ремня по большому радиусу на ведущем шкиве и маленьком на ведомом шкиве, это повышенная передача.

Несмотря на простоту, применение вариатора в автомобилях началось недавно, этому способствовало изобретение специального ремня. Простой ремень для этих целей не годится.

Ремень клиноременной передачи

Ремень для вариатора с клиноременной передачей делается из 2 металлических лент, на которые нанизываются пластинки, из металла имеющие специальную форму. Когда звенья ремня прижимаются друг к другу, происходит передача усилия толканием их ведущим шкивом.

Важно! Ведущий шкив, соединенный с двигателем, толкает металлические звенья ремня, зажатые между его дисками, а они толкают уже соседние звенья до ведомого шкива. Этот ремень является толкающим, что позволило таким образом, передавать большие усилия и применить его на автомобилях.

В некоторых технических самоходных машинах применяется цепная передача вместо клиноременной, отличий по принципу работы нет, кроме одного, цепь передает тянущее усилие и мощность через торцы осей звеньев цепи, выполненных в скошенном виде.

Торовые вариаторы

Для большей передачи крутящего момента применяются торовые вариаторы, по сравнению с клиноременными передачами. Для них сохраняются недостатки, имеющиеся в клиноременных передачах, усилие как в одной, так и во второй передаче происходит при помощи трения.

Стоимость торового вариатора выше, чем клиноременного, это обуславливается деталями его конструкции, выполненные из высокопрочной стали, и в его обслуживании применяется специальная фрикционная смазка.

Ремонт вариатора своими руками

Для лучшего понимания вопроса рассмотрим, из чего состоит практическая конструкция вариатора:

1. Устройство плавного хода, для начала движения авто с места стоянки.
2. Устройство, обеспечивающее задний ход автомобилю.
3. Система управления.
4. Гидронасос.

Из вышеприведенного материала, видно, что вариатор можно рассматривать как вид АКПП и ремонтировать его самостоятельно непросто, для этого надо иметь навыки и знать его конструкцию:

• Функцию сцепления на авто с вариатором выполняет пакет фрикционов, вместо них может применяться гидротрансформатор. Фрикционы использовать проще, они меньше по габаритам, но плавное включение скоростей лучше у гидротрансформатора, он эксплуатируется дольше, его параметры лучше в момент разгона авто.
• Планетарная передача обеспечивает движение автомобиля назад.
• В систему управления входят: блок управления, гидравлическая система взаимодействия шкивов, датчики. Работает она по принципу сбора данных (обороты двигателя, какая скорость авто, в каком положении педаль «газа») и определения для них лучшего передаточного отношения.
• Гидронасос обеспечивает нужное давление в гидравлической системе, а также смазку элементов конструкции вариатора. В системе поддерживается давление пропорциональное крутящемуся моменту, когда он больше, диски сжимаются сильнее, ремни не проскальзывают.

На примере АКПП авто Nissan, можно рассмотреть подробнее ремонт вариатора своими руками. Проблема возникает, когда автомобиль двигается со скоростью 50-60 км/час, вариатор начинает издавать неприятный шум, это распространенная болезнь для этой марки авто.

Инструменты, необходимые для ремонта вариатора:

1. Ударная отвертка, не электрическая, мощная.
2. Хомуты 6 штук.
3. Молоток.
4. Набор ключей 10-14.
5. Подготовить емкость для маленьких запасных частей.

В процессе разборки вариатора все детали располагаем на рабочей поверхности в последовательности их снятия, это поможет при сборке устройства.

Действия, выполняемые по порядку:

• Откручиваем с крышки раздатки болты, их 6 штук.
• Отверткой необходимо зацепиться за края раздатки и снять ее.
• Видим конический подшипник, который надо вынуть и поместить в емкость, в которой есть уже 6 болтов.
• Перевернем вариатор.
• Вынимаем в этом положении часть его корпуса и вал.
• Для снятия крышки ее обстукиваем молотком, снимаем крышку, это 50% работы.
• Открываются шестерни, снимаем их, складываем в другую емкость.
• Откручиваем доступные винты насоса, снимаем шестерню с цепью насоса.
• Открылся доступ к масляному насосу. Снимаем аккуратно, за кончик вала движением вверх, насос отходит.
• Снимается вал. С другой стороны коробки получается все снято.
• Опять переворачиваем вариатор и снимаем крышку при помощи отвертки.
• Открывается доступ к узлам вариатора, это два вала и ремень. Проводится осмотр узлов визуально со всех сторон при хорошем освещении.
• Хомутами можно стянуть ремни, затем извлекаем шкивы с ремнем из корпуса вариатора.
• На рабочей поверхности вынимаем шкивы из ремня. Открывается подшипник, если потянуть за его кольцо можно почувствовать неравномерный люфт, что является причиной шума.
• Заменяем подшипник и выполняем сборку в обратном порядке.

Таким образом, своими руками был устранен шум в АКПП, необходимо отметить, что все узлы в процессе разборки промываются бензином, а когда собираются элементы, требующие специальной смазки, должны смазываться.

Применение вариатора в станках

Станочное оборудование оснащается вариатором в случаях, когда необходимо изменять скорость вращения заготовки. В промышленных вариантах токарных станков предусматривается несколько шкивов, и перестановка ремня между ними, это неудобно, такая операция требует остановки станочного оборудования.

Альтернативой для работы станочного оборудования является самодельный вариатор для станка. Недостатком его является проскальзывание ремня, но это и защищает двигатель, когда происходит клин заготовки. Специалисты, рассмотрев самодельный вариатор, пришли к выводу, что при имеющихся недостатках, он увеличивает производительность работы, не надо выключать станок, и скорость регулируется плавно.

Рассмотрим, из чего состоит станочный вариатор, и каким образом можно его изготовить самостоятельно, когда дома есть токарный станок.

Необходимые операции:

1. Изготавливаем конусы, можно использовать древесину твердой породы. Они выпиливаются электролобзиком, с углом наклона равным углу конуса.
2. Деревянные конусы необходимо посадить на металлические стержни как можно глубже зафиксировать их шурупами.
3. С помощью роликов делается направляющая, которая дает хождение ремню по конусам и фиксации на нужной скорости. Если нет роликов, для этой операции используются нужных размеров подшипники.
4. С помощью резьбовой штанги и вращающегося винта направляющая двигается вдоль конусов.

Лучшую модель можно собрать с применением круглых ремней. В домашних условиях, для собственного токарного станка такой вариатор значительно помогает в работе.

Вариатор для станка своими руками

При работе на токарном станке, очень часто возникает потребность в разных скоростях вращения заготовки. Это объясняется тем, что при разных операциях необходима своя скорость. Вследствие этого станки токарные, и не только, оборудуются целыми группами шкивов. Эти шкивы, в свою очередь, позволяют изменять скорости вращения заготовок, перебрасывания ремень передачи в определенную точку. В этом есть некоторые недостатки, связаны с тем, что станок обязательно нужно останавливать и так далее. Поэтому, как вариант решения проблемы, предлагаем вам изготовить самодельный вариатор для станка.

Нельзя сказать, что данный вариант не имеет проблем и своих недостатков. Наоборот, такие недостатки есть, и главный из них это существенное проскальзывание ремня, в сравнении с клиноременной передачей. Но, такое проскальзывание является неплохой защитой мотора от заклиниваний заготовок. К тому же, даже такой простой способ позволит изменять скорости вращения заготовок, без выключения станка, а скорость вращения при этом будет регулироваться очень плавно.

Что ж, давайте посмотрим, каким образом сделать такой вариатор собственноручно. Прежде всего, необходимо изготовить деревянные конусы, выбрав при этом твердую породу дерева. Конусы не обязательно делать при помощи станка. Их можно изготовить из дисков, вырезанных лобзиком. Так, необходимо вырезать их под таким углом, который будет равен углу наклона конуса. Поэтому, для совершения такой операции далеко не обязательно использовать электрический лобзик, вполне сгодиться и ручной. Когда все диски вырезаны, их нужно собрать в один единый конус. Так, диски можно посадить на хороший клей, или же сбить гвоздями. При этом, используйте небольшие гвозди и учтите, что их нужно заколачивать равномерно, чтоб не нарушить в последствии центр тяжести конуса. Таким образом, будьте предельно внимательными.

Выпиливание заготовок лобзиком, согласно углам описанным выше

Теперь, когда конусы готовы, их нужно посадить на стержни из металла. Причем насаживать нужно как можно глубже и крепче. После того, как вы установили конус на стержне в конечном положении, не забудьте зафиксировать их при помощи шурупов.

Так фиксируются конусы

Для того чтоб ремень мог беспрепятственно перемещаться вдоль конусов, и зафиксироваться в нужном для нас положении, необходимо сделать направляющую на роликах. На рисунке ниже, вы наглядно можете увидеть конструкцию направляющих, а в качестве роликов можно использовать деревянные катушки, на которые обычно наматываются нитки.

А так выглядит направляющая на роликах

Также, в качестве роликов можно взять обычные шарикоподшипники. Даже если они будут не достаточно широкими, можно установить два, три и более подшипников в зависимости от того каких они размеров, и какого размера дорожка, по которой они будут перемещаться. Ну и конечно, можно использовать фторопластовые ролики, как изображено на рисунке, но такой вариант обойдется дороже остальных.

После того как направляющая будет готова, она должна будет перемещаться вдоль конусов при помощи перемещения гайки. В свою очередь, эта гайка навинчивается на вращающийся винт (причем свободно вращающийся), или же резьбовую штангу. Но, для того чтоб винт не мог перемещаться вдоль наших конусов, не его конец навинчиваются две шайбочки, которые затягиваются относительно самих себя. Если же используется резьбовая штанга, проделайте такую операцию с обеих сторон. Гайку направляющей вы можете приклеить клеем, или же припаять.

Также, необходимо сделать ручку, которая будет вращать винт. Здесь, вы можете сделать это так, как подсказывает вам ваш опыт, но в качестве примера приведем картинку с исполнением именно такой ручки.

В данном случае, ручку не обязательно припаивать. Достаточно зажать ее между гайками, конечно, если в центре этой пластины есть отверстие.

Напоминаем, что стабильная и нормальная работа вариатора будет с использованием ремня именно круглого сечения. Поэтому, не упускайте важных деталей, и приступайте к изготовлению самодельного вариатора с фантазией, экспериментируя на том или ином решении.

Еще о станках:

Как сделать вариатор для снегохода своими руками

«Русская механика» презентовала новый снегоход (фото)

В начале ноября в спортивно-развлекательном комплексе для активного и экстремального отдыха «Х-Аrena» состоялась презентация модернизированной версии самого популярного отечественного снегохода – «Тайга Варяг 550 V» от компании «Русская механика».

Снегоход «Тайга Варяг 550 V» имеет ряд дополнительных возможностей, оснащен современными комплектующими, благодаря которым в значительной степени улучшились его ходовые и эксплуатационные качества. Его появление обусловлено потребностями жителей Центральной России. Их образ жизни выдвигает иные требования к технике.

«Если в отдаленных регионах — в Сибири, на Урале и Севере – снегоходы используются в подавляющем большинстве случаев в хозяйственных целях, то в средней полосе – для активного досуга. Если в первом случае снегоход – это техника для работы, то во втором – для отдыха. Снегоход «Тайга Варяг 550 V» специально разработан для жителей Центральной России, которые предпочитают отдых на природе, ценят комфорт и умеют считать деньги», — представил потенциального владельца главный менеджер группы маркетинга и рекламы Иннокентий Дик.

«Тайга Варяг 550 V» удовлетворяет всем требованиям к современной снегоходной технике. Он получил переднюю телескопическую подвеску от мощного и скоростного рыбинского снегохода «Тайга Барс 850». Увеличенный до 143 мм ход штока повысил плавность движения и уменьшил усилие на руль. Новая задняя подвеска, ход которой увеличен до 277 мм, имеет горизонтально расположенный амортизатор, придающий большую энергоемкость и сглаживающий неровности. Грунтозацеп высотой 31-миллиметр на гусенице «Магнум» обеспечивает высокую проходимость по глубокому снегу, улучшенную динамику при разгоне и торможении, устойчивое прохождение поворотов. Канадский вариатор позволяет снегоходу работать ровно на любых режимах, плавно трогаться с места на меньших оборотах, развивать большую скорость без увеличения расхода топлива. Механический тормоз заменен на гидравлический, что снижает усилие на рычаг, обеспечивает удобство управления, повышает надежность и безопасность техники. Новый высокий руль с кожаным чехлом улучшает эргономику и внешний вид снегохода.

«Тайга Варяг 550 V» — это современный, комфортный снегоход высокой проходимости с оптимальным набором функций, простой в эксплуатации, легкий в управлении, доступный по цене. При этом производитель подчеркивает, обновленная модель не конкурирует с серийным «Варягом», так как, по сути, является его спецкомплектацией и направлена на локальную целевую группу. Кроме того, сезон-2013 и серийный «Варяг 550» встречает в обновленном виде. На снегоходах появились гидравлические тормоза, усовершенствованная система охлаждения, новейшие изоляционные материалы в подкапотном пространстве. Новое лобовое стекло выполнено из прочного поликарбоната. Материал в случае удара не колется, а лишь гнется, сохраняя первоначальную форму. Облегченный багажник стал более вместительным за счет переноса фары, а замки сидений — более удобными.

О том, что серийный «Варяг» в строю, и ему не страшен ни снег, ни дождь, ни непролазная жижа, доказали показательные выступления по драгрейсингу. В одном из заездов на стартовую линию вышел отечественный снегоход и импортный квадроцикл с аналогичным объемом двигателя. Трасса к этому времени представляла собой сплошную грязевую ванну. Скептики не давали машине никакого шанса, однако технические подкованные зрители говорили о большей площади соприкосновения гусениц с поверхностью, способности к быстрому старту и разгону. И оказались правы. На прямом участке трассы снегоход резвее квадроцикла, однако уступает ему в маневренности при развороте, требуя больший радиус. Итог двух заездов 1:1, техника доказала свою надежность и повышенную проходимость, сохранив при этом интригу в противостоянии разносезонной техники.

С каждым годом конкуренты все активнее стремятся войти в сегмент бюджетной снегоходной техники, поэтому сохранять лидирующие позиции отечественному производителю становится все труднее. Однако и «Тайга Варяг 550», и «Тайга Варяг 550 V» имеют значительное ценовое преимущество над сопоставимыми моделями зарубежного производства. Кроме того, этот год стал для «Русской механики» решающим с точки зрения развития мотобизнеса.

«Мы будем серьезно развивать летнее направление, чтобы стать полноценным участником квадрорынка. В структуре компании создано отдельное подразделение, и работы по расширению модельной линейки уже начались. В ближайших планах увеличение модельного ряда более чем в два раза. В течение двух лет «Русская механика» выпустит как минимум шесть новых квадроциклов», — рассказал о грядущих перспективах компании Иннокентий Дик.

Для реализации планов «Русскую механику» ждет производственное обновление. Программа техперевооружения компании предусматривает вложения в размере 250 миллионов рублей. Это будет не просто увеличение количества выпускаемых мотовездеходов, а внедрение новых производственных этапов. Одним из них является собственное крупногабаритное пластмассовое литье, которое обеспечит новое качество исполнения, принципиально другой внешний вид изделий.

«Задача перед компанией стоит одна — развиваться. А значит, нам с вами будет чем заняться в ближайшие годы», — сказал в финале Иннокентий Дик и пригласил журналистов на тест-драйвы многочисленных новинок.

Оригинал опубликован nanonews. в «Русская механика» презентовала новый снегоход (фото)
источник: www.russnegohod.ru

Tags: Как, сделать, вариатор, для, снегохода, своими, руками

Техника — молодёжи 1983-08, страница 51

ШЛИЦЕВОЙ КАРДАННЫЙ ВАЛ (с ШАРИКОВОЙ МУФТОЙ)

с атмосферным, благодаря чему шкивы предельно сближаются и скорость автомобиля возрастает.

Что касается ведомых шкивов, то их подвижные фланцы постоянно поджаты пружинами, стремящимися сократить межфланцевый промежуток и, следовательно, натянуть ремни.

Незнакомый с работами «Дафа» в этой области, умелец интуитивно нашел наипростейший путь, скомпоновав вариатор из доступных для «домашнего» изготовления узлов. Ему удалось обойтись без наиболее сложной системы — вакуумных камер и усилителей и прочей электронно-гидравлической начинки. Вместо этого мы видим два подшипника и простейшие механические узлы. Сколь ни парадоксально это звучит, но упрощение позволило эффектно решить проблему «раннего» включения автоматического сцепления — это происходит при 900—950 об/мин (против ‘1000—11100 об/мин у «Дафа») . Причем, если у голландцев кли-новый ремень на малом газу вхолостую, бесполезно изнашиваясь, трется о шкивы, то у самоделыцика он «культурно», если так можно выразиться, вращается на ограничительных втулках с конусным профилем, таким же, как и у клинового ремня. Поскольку в это время ремень не касается рабочей поверхности ведущих полушкивов, то передачи полезной нагрузки не происходит.

Рассмотрим «щекотливый» для всех конструкций подобного рода момент трогания с места: именно здесь заключена одна из самых «вкусных» изюминок мироновского изобретения. С увеличением оборотов (свыше 300— 950) центробежный механизм сдвигает полушкивы, захватывая верхнюю кромку ремней, принуждая их ко вращению. Приходят в действие ве

домые шкивы. Так происходит сцепление. Автомобиль трогается.

С увеличением оборотов двигателя центробежный механизм, воздействуя на ведущие полушкивы, вытесняет клиновый ремень на все более «высокие» орбиты. Скорость автомобиля возрастает. Самое верхнее положение ремня соответствует максимальной скорости передвижения.

Вариатор Миронова позволяет осуществлять и так называемое торможение двигателем. В этом случае ремень занимает крайнее нижнее положение. Еще более эффективно можно применить торможение реверсом -— его особенно часто используют для быстрой остановки токарного станка, включая задний ход. Если эту операцию проделать с традиционной коробкой передач — она мгновенно разлетится, а вариатору хоть бы что: автомобиль не только остановится, но и поедет назад. если не будет сброшен газ.

В заключение еще об одной особенности этой уникальной самодеятельной конструкции. Подлинным камнем преткновения для создателей вариаторов всех типов была и остается проблема регулировки натяжения ремней. Межцентровое расстояние между ведущими и ведомыми шкивами менялось •— особенно при переменном режиме движения — по очень сложному закону. Между тем, если начиналось проскальзывание, то оно сводило на нет главные преимущества вариатора. Специалистам «Дафа», как мы помним, в этой связи пришлось даже ведомые шкивы сделать с изменяемыми диаметрами.

Не мудрствуя лукаво, конструктор из Подмосковья нашел гораздо более простое, а главное, неожидан-

Ведущая часть бесступенчатой силовой передачи.

ное решение, натягивая ремни с помощью обыкновенной цилиндрической пружины (см. схему), отодвигавшей реверсивный узел вместе с ведущими шкивами тем сильнее, чем большую нагрузку передавала ременная передача.

Вот и вся (кстати, очень типичная для самоделыцика!) автоматика, ремень, шкив да пружина.

Изобретение Миронова — лучшее, ярчайшее подтверждение того, какое поразительное явление мы встретили в лице самодеятельных автостроителей.

Специалисты подсчитали, что начинка автомобиля «на подтяжках» стоит в 20 раз (. ) дешевле, чем у традиционных моделей. Бесспорно, факт этот будет учтен самоделыци-ками, новинка будет взята ими на вооружение. Но только ли ими? Профессиональным конструкторам автомобильной техники, уверен, будет интересно и небесполезно знакомство с находкой XVII всесоюзного автопробега — самоделкой с автоматическим сцеплением Владимира Миронова. Как-никак первый в СССР автомобиль подобного типа. Реальная — из металла! — машина, на спидометре которой уже накручено 20 тыс. км.

Конструктор из Подмосковья Владимир МИРОНОВ со своей «Веснянкой».

Схема автомобиля В. МИРОНОВА с бесступенчатой силовой передачей.

Так выглядит в металле вариатор конструкции В. Миронова (а. с. № 937839). В центре — подпружиненный реверсивный узел, сбоку видны ведущие полушкивы с центробежными регуляторами.

пружина и центробежный направляющие задним подвижныи диск механизм реверса рычаг подвески