KR ÓTKA PREZENTACJA SYSTEMU SLGB

1. KRÓTKA PREZENTACJASYSTEMU SLGB

2. System SLGB Poniższy prezentacja nie zawiera żadnych trudnych z punktu widzenia techniki bądź fizyki opisów. Jej głównym celem jest przedstawienie w ogólnym zarysie nowej konstrukcji bezstopniowej skrzyni biegów zwanej tutaj SLGB (Step less gear box) jak również korzyści wynikających z praktycznego zastosowania reprezentowanej konstrukcji w różnych gałęziach przemysłu (głównie w przemyśle samochodowym). • Wstęp. • Zalety nowego rozwiązania. • Szczególnewłasności nowej konstrukcji. • Gałęzie przemysłu w których SLGB system może znaleźć zastosowanie. • Porównanie (analiza sprawności). • Wybrane zastosowania systemu SLGB. • Pewna specjalna opcja dołączona do systemu SLGB. • Procedury stosowane w produkcji i przy serwisie.

3. Wstęp Prezentacja ta dotyczy specjalnego technicznego rozwiązania bezstopniowej skrzyni biegów, zwanego tutaj krótko system SLGB. Konstrukcja ta zaliczana jest do grupy urządzeń hydrostatycznych. SLGB może być zastosowane także jako sprzęgło hydrostatyczne, jako układ hamulcowy, jak również jako system ABS. Należy zwrócić uwagę, że sytem ten nie jest zaliczany do urządzeń hydrokinetycznych. Przdstawione tutaj rozwiązanie opiera się na pewnym prawie fizycznym, które znane jest od przeszło 2000 lat, aczkolwiek nigdy nie było ono praktycznie zastosowane w wykonaniu oraz konfiguracji wykorzystanej w konstrukcji prezentowanej poniżej.

4. Zalety nowego rozwiązania • System SLGB pracuje jako bezstopniowa skrzynia biegów. • System nie zawiera elementów ciernych. • System nie dopuszcza do przeciążenia lub przegrzania się. • System ten może być stosowany w dużych konstrukcjach, w których tłumienie pewnych szkodliwych drgań powodowanych nieregularnym obciążeniem jest ważnym czynnikiem. • W nowym systemie nie ma potrzeby stosowania sprzęgła. • System może być użyty jako bezcierne sprzęgło. • SLGB może być zastosowane jako ABS system. • Zarówno normalny system hamulcowy oraz sprzęgło są zaimplementowane w nowej bezstopniowej skrzyni biegów.

5. Szczególne własności nowej konstrukcji • System SLGB ma ten sam wysoki współczynnik sprawności zarówno przy wysokich jak i przy niskich obrotach. • System nie jest wrażliwy na przeciążenia. Zabezpiecza on również źródło napędu (silnik) do którego jest podłączone przed ewentualnym uszkodzeniem. • Możliwość kontroli i pomiaru z wysoką precyzją wartości transmitowanego momentu siły. • Relatywnie małe wymiary. Przykładowo przy transmisji mocy 100 kW, średnica skrzyni biegów może być około 250 mm zaś jej długość około 400 mm. • Relatywnie prosta konstrukcja oraz łatwy serwis.

6. Gałęzie przemysłu w których system SLGB może znaleźć zastosowanie Przemysł samochodowy. Ciężarówki oraz ciężkie maszyny budowlane. Szybkobieżne koleje. Przemysł lotniczy. Elektrownie używające turbiny parowe.

7. Przemysł samochodowy • Konstrukcja SLGB może być wykonana w postaci modułu zawierającego normalny system hamulcowy oraz sprzęgło. • Zarówno sprzęgło oraz hamulce pracujące na bazie ciernej są wyeliminowane. • W porównaniu do istniejących urządzeń system ten zabiera mniej miejsca. • Wysokie bezpieczeństwo w trakcie pokonywania zakrętów przy relatywnie dużej szybkości.

8. Ciężarówki oraz ciężkie maszyny budowlane • Nowy system gwarantuje wysokie bezpieczeństwo w ciężkch samochodach poruszających na drogach o dużym pochyleniu w dół. Hamowanie odbywa się tylko przy pomocy silnika. • Wszelkie elementy cierne są wyeliminowane. • W porównaniu do istniejących urządzeń system ten zabiera mniej miejsca. • W ciężkich maszynach budowlanych system ten zabezpiecza silnik napędowy oraz resztę urządzenia przed uszkodzeniem w przypadku przeciążenia całej konstrukcji.

9. Koleje szybkobieżne • Zastosowanie SLGB jako system ABS skraca w dużym stopniu drogę hamowania. • System SLGB eliminuje ryzyko spalenia hamulców w przypadku awaryjnego hamowania.

10. Przemysł lotniczy • Zastosowanie SLGB jako system ABS skraca w dużym stopniu drogę hamowania przy lądowaniu. • System SLGB eliminuje ryzyko zniszczenia hamulców w przypadku awaryjnego lądowania. • System ten eliminuje konieczność stosowania bardzo drogich specjalnych bloków hamulcowych.

11. Porównanie(analiza sprawności) • Współczynnik sprawności systemu daje dobry obraz przy porównywaniusystemu SLGB z istniejącymi systemami. • Dla przypomnienia sprawność jest stosunkiem energii praktycznie wykorzystanej do energii generowanej przez silnik (sprawność silnika nie będzie tu analizowana). • Sprawność będzie tu analizowana w odniesieniu do zużycia substancji napędowej (benzyny, ropy, etc). Przy analizie wykresów na następnych stronach należy pamiętać, że zużycie substancju napędowej jest generalnie proporcjonalne do szybkości obrotowej silnika.

12. n nmax nopt nmin V Pierwszy bieg Drugi bieg Trzeci bieg Czwarty bieg Piąty bieg n Szybkość obrotowa silnika V Aktualna szybkość samochodu Szybkość obrotowa silnika • Na każdym biegu obroty silnika mogą zmieniać się od wartści najniższych do najwyższych (dla danego silnika). • Kształt krzywej zależy zarówno od doświadczenia kierowcy jak i od warunków terenowych. • Bardzo często chcąc zwiększyć przenoszony moment siły na danym biegu należy w dużym stopniu zwiększyć obroty silnika.

13. n (relatywne do zużycia substancji napędowej) nmax nopt nmin V Pierwszy bieg Drugi bieg Trzeci bieg Czwarty bieg Piąty bieg n Szybkość obrotowa silnika V Aktualna szybkość samochodu Zużycie substancji napędowej • Zużycie substancji napędowej zależy od szybkości obrotowej silnika. • Aby zwiększyć przenoszony moment siły na niewłaściwym biegu konieczne jest zwiększenie szybkości obrotowej silnika. • W samochodach z systemem SLGB problem ten jest wzięty pod uwagę z dużą starannością.

14.  100% 97% 95% 80% 50% V Pierwszy bieg Drugi bieg Trzeci bieg Czwarty bieg Piąty bieg Rozkład sprawności w samochodach z systemem SLGB Rozkład sprawności w samochodach z normalną skrzynią biegów w dobrych warunkach jazdy Rozkład sprawności w samochodach z normalną skrznią biegów w złych warunkach jazdy  Aktualna sprawność V Aktualna szybkość samochodu Analiza sprawności Powyższy wykres przedstawia rozkład sprawności. Ma on odniesienie do dwóch poprzednich wykresów.

15. Wybrane zastosowania System SLGB przy odpowiednich modyfikacjach może znaleźć zastosowanie w różnego typu aplikacjach. Bezstopniowa skrzynia biegów. Sprzęgło bez elementów ciernych Normalny system hamulcowy bez elementów ciernych. ABS system bez elementów ciernych. System tłumiący drgania (w turbinach).

16. Bezstopniowa skrzynia biegów • Pozwala na zmianę obrotów wyjściowych od 0 to 100% w bezstopniowy sposób. • Podwyższa sprawność całego systemu zmniejszając tym samym zużycie substancji napędowej. • Eliminuje konieczność stosowania sprzęgła ciernego. • Wymiary będą mniejsze w porównaniu do istniejących systemów (jak na rysunku powyżej).

17. Sprzęgło • Nie zawiera żadnych elementów ciernych. • Nie zawiera szybko zużywających się elementów które muszą być wymieniane periodycznie. • Nie wymaga serwisu. Czas jego życia porównywalny jest z czasem życia całego samochodu w którym to sprzęgło jest zainstalowane. • Wymiary będą nieco inne w porównaniu z wymiarami obecnie produkowanych (jak na rysunku powyżej) sprzęgieł.

18. Normalny system hamulcowy • Jest zaimplementowany w bezstopniowej skrzyni biegów. • Nie zawiera w swojej konstrukcji żadnych perioodycznie wymienianych elementów ciernych. • Nie wymaga serwisu. Czas jego życia porównywalny jest z czasem życia całego samochodu w którym jest on zainstalowany. • Zmniejsza zanieczyszczenie środowiska naturalnego.

19. ABS system • ABS system jest tutaj kompletnie odseparowany od skrzyni biegów. • Nie zawiera żadnych periodycznie wymienialnych elementów ciernych. • Nie wymaga serwisu. Czas jego życia porównywalny jest z czasem życia całego samochodu w którym jest on zainstalowany. • Zmniejsza zanieczyszczenie środowiska naturalnego.

20. Pewna specjalna opcja dołączona do systemu SLGB • Opcja ta stwarza sytuację, że hydrostatyczna część systemu SLGB pracuje na relatywnie wolnych obrotach w porównaniu z obrotami całego systemu. • Opcja ta pozwala na kontrolę i zmianę pewnych paremetrów przy relatywnie wolnych obrotach, co skraca czas reakcji systemu na każdą zmianę warunków zewnętrznych. • Może być zarówno zaimplementowana w systemie SLGB, jak również odseparowana od niego, co jest zalecane. • Może być zastosowana w istniejących skrzyniach biegów, co pozwoli producentowi na zwiększenie ilości biegów bez konieczności zbytniego komplikowania istniejącej konstrukcji.

21. Pewne procedury przy produkcji i serwisie Prezentowane rozwiązanie upraszcza w dużym stopniu procedury produkcji i montażu jak również sam serwis. Aby uczynić tą analizę lepiej zrozumiałą, system SLGB będzie tu rozpatrzony oddzielnie w poniższych trzech różnych wykonaniach. • Bezstopniowa skrzynia biegów. • Sprzęgło. • ABS system.

22. Bezstopniowa skrzynia biegów • Skrzynia biegów będzie produkowana w postaci kompletnie hermetycznego modułu. • Cała konstukcja jest w dużym stopniu uproszczona przy porównaniu z aktualnie produkowanymi automatycznymi skrzyniami biegów bazujących na kołach zębatych. • Cierne sprzęgło jest wyeliminowane. • Zdecydowanie niższe koszta przy masowej produkcji. • Nie wymaga serwisu. Czas jej życia porównywalny jest z czasem życia całego samochodu w którym jest ona zainstalowana. W przypadku awarii najprostszą i najtańszą metodą będzie jej wymiana.

23. Sprzęgło • W samochodach korzystających z systemu SLGB oddzielne sprzęgło nie jest konieczne, niemniej może być ono stosowane w samochodach ze skrzynią biegów opartej na systemie kół zębatych. • Jest wykonane w postaci kompletnie hermetycznego modułu. • Nie zawiera żadnych elementów wymienianych periodycznie. • Nie wymaga serwisu. W razie jego uszkodzenia najprostszą i najtańszą metodą jest wymiana uszkodzonej jednostki. • Koszta jego masowej produkcji są porównywalne z kosztami produkcji istniejących sprzęgieł, aczkolwiek koszta serwisu są tutaj wyeliminowane. • Nie zanieczyszcza środowiska naturalnego.

24. ABS system • Jest wykonane w postaci kompletnie hermetycznego modułu. • Nie zawiera żadnych elementów wymienianych periodycznie. • Całkowita eliminacja elementów ciernych z całego systemu hamulcowego. • Nie wymaga serwisu. W razie jego uszkodzenia najprostszą i najtańszą metodą jest wymiana uszkodzonej jednostki. • Koszta jego masowej produkcji są porównywalne z kosztami produkcji istniejących systemów, aczkolwiek koszta serwisu są tutaj wyeliminowane. • Nie zanieczyszcza środowiska naturalnego.

25. Uwagi końcowe • Zastosowanie systemu SLGB jako systemu służącego do tłumienia szkodliwych drgań w dużych turbinach parowych nie jest tu analizowane. Prace rozwojowe przy tej opcji mogą być rozpoczęte dopiero po zakończeniu prac rozwojowych systemu SLGB pracującego jako bezstopniowa skrzynia biegów. • Przy wprowadzaniu systemu SLGB na rynek należy być przygotowanym na pewne negatywne reakcje jak i krytykę samego systemu ze strony firm zajmujących sie produkcją istniejących na rynku skrzyń biegów, sprzęgieł, systemów hamulcowych a także zakładów zajmujących się ich serwisem. Obawy przed likwidacją pewnej ilości stanowisk pracy spowodują, że instytucje te uczynią wszystko aby zdewaluować zalety systemu SLGB.