مهندسی مکانیک-ساخت و تولید

Cvt (continuously variable transmission) به معنی انتقال قدرت متغیر بصورت پیوسته .

این دنده ها انواع مختلفی دارند که 3 نوع آن را معرفی می کنیم.

Pulley-based CVTs

بر خلاف دنده اتوماتیک های قدیمی این نوع گیربکس ها دارای چرخ دنده یا دندانه نیستند بلکه تنها از یک سیستم هوشمند مرکب از چند پولی استفاده می کنند.( پولی = قرقره یا چرخک) که اجازه می دهد از پایین ترین تا بالا ترین دنده بدون تکان خوردن و شوک تغییر دنده داشته باشیم .دلیل اینکه باز هم از لفظ دنده در cvt ها استفاده می کنیم اینست که در واقع منظور از دنده ، نسبت سرعت گردش شافت موتور به شافت چرخ هاست و معنای چرخ دنده و یا چرخ دندانه دار نمی دهد .در این سیتم انتقال قدرت برخلاف مجموعه های خورشیدی و دنده های اتوماتیک قدیمی از چرخ دنده استفاده نمی شود .

در برابر جعبه دنده های قدیمی که شامل چرخ دنده ها و کلاچ ها و باند و ... زیادی بود اما cvt ها تنها دارای 3 بخش کلی هستند

1- یک تسمه فلزی یا پلاستیکی

2- یک پولی یا چرخک متصل به شافت موتور

3- یک پولی یا چرخک متصل به شافت چرخها

Cvt ها همچنین دارای میکروپردازشگر ها و سنسورهایی نیز هستند اما قسمت های اصلی آنها همین 3 قسمت بود .این پولی ها که دارای ضخامت متفاوت هستند از دو مخروط 20 درجه که مقابل هم قرار گرفته اند تشکیل شده اند . و یک تسمه در شیار بین این 2 مخروط حرکت می کند . تسمه های v شکل اگر از لاستیک درست شده باشند ترجیح داده می شوند .این تسمه ها بدلیل شکلشان که برای بیشتر کردن اصطکاک با پولی ساخته می شوند به این اسم نامیده می شوند .وقتی دو مخروط از هم دورند یعنی ضخامت پولی زیاد است ، تسمه در شیار پایین تری حرکت می کند و شعاع حلقه ای که آن تسمه ایجاد می کند کمتر می شود .( منظور از شعاع حلقه قسمتی از تسمه است که با مخروط ها تماس دارند ) برعکس وقتی 2 مخروط به هم نزدیکند یعنی ضخامت آنها کم است تسمه در شیار بالاتری حرکت می کند و شعاع آن حلقه ای که تسمه ایجاد می کند بیشتر می شود (یعنی سطح تماس بیشتر می شود) این پولی ها برای تنظیم فاصله مخروط ها از هم از فشار هیدرولیکی یا کشش فنر و یا نیروی گریز از مرکز استفاده می کنند. این پولی ها یصورت جفتی قرار می گیرند .

هنگامی که سطح تماس با پولی موتور(نیروی گرداننده) کم است و این سطح تماس با پولی متصل به چرخ ها زیاد است ، چون مقدار کمتری از تسمه در ابتدا مورد حرکت قرار می گیرد در نتیجه سرعت چرخش تسمه و متعاقبا سرعت پولی متصل به چرخ ها کم می شود اما دارای گشتاور بیشتری خواهند بود دقیقا مانند دنده 1 در جعبه دنده های قدیمی اما چون این تغییر ضخامت به آرامی انجام می شود در نتیجه علاوه بر اینکه گستره زیادی از دنده ها را خواهیم داشت همچنین شوک و تکان شدید در نتیجه تعویض دنده را نخوهیم داشت .این نوع انتقال قدرت تنها در اتوموبیل ها کاربرد ندارند بلکه در همه ماشین ها و وسائل نقلیه مثل تراکتور و برف روبها و موتور سیکلت های کوچک استفاده می شوند .

عملکرد این جعبه دنده ها بستگی به تسمه ی پلاستیکی دارد که اگر کش بیاید یا سر بخورد باعث کاهش بازدهی و کارایی می شود .

یکی از پیشرفت های مهم در طراحی این تسمه ها استفاده از فلز در این تسمه ها است . تسمه های فلزی با دوام تر هستند و هرگز سر نمی خورند همچنین سرو صدای کمتری نسبت به تسمه لاستیکی دارند .

Toroidal CVTs :

در این انتقال قدرت بجای پولی و تسمه از دیسک ها و چرخنده ها استفاده می شود گرچه این سیستم می تواند متفاوت از حالت قبل باشد اما در واقع قطعات آن خیلی شبیه به پولی و تسمه هاست .

قطعات آن شامل موارد زیر است:

1- یک دیسک بر شافت موتور متصل می شود همانند پولی گرداننده

2- یک دیسک دیگر به شافت چرخ ها متصل می شود همانند پولی که به چرخ متصل می شد .

3- دو چرخنده که بین دیسکها قرار می گیرند و همانند تسمه انتقال قدرت را از یک دیسک به دیسک دیگر انجام می دهند .

این چرخنده ها حول 2 محور متفاوت می توانند گردش کنند 1- حرکت گردشی به دور خود است . 2- کله شدن به پایین و بالا وقتی چرخنده ها به به دیسک گرداننده یا متصل به موتور در نزدیکی مرکز آن وصل می شود در این صورت از طرف دیگر باید به سطح مرزی دیسک دیگر متصل شودکه منجر به کاهش سرعت و افزایش گشتاور می شود همانند دنده 1 یا حالت اول تسمه و پولی

وقتی چرخنده به دیسک گرداننده در لبه مرزی آن وصل می شود در این صورت باید به نزدیکی مرکز دیسک دیگر متصل شود که منجر به افزایش سرعت و کم شدن گشتاور می شود ، همانند دنده های بالاتر و یا حالت 2 تسمه و پولی .

در بین این 2 حالت حرکت چرخنده ها گستره وسیعی از دنده های مختلف را به ما می دهد که حرکت آن مثل حالت قبل نرم و بدون شوک است.

Hydrostatic CVTs

هر دوی cvt های پولی و دیسکی از اصطکاک برای انتقال قدرت استفاده می کنند که با تغییر سطح تماس بین 2 سطح گردشی ایجاد می شود .

اما این نوع cvt ها از پمپ های جابجایی متغیر برای انتقال سیال استفاده می کنند .

در این نوع cvt حرکت چرخشی موتور به پمپی که به آن متصل است منتقل شده و پمپ انرژی مکانیکی یا حرکت چرخشی را به سیالی که با آن تماس دارد منتقل می کند و پمپ هیدروستاتیکی که در طرف دیگر قرار دارد آن انرژی سیال را دوباره به حرکت گردشی تبدیل می کند .

این نوع انتقال نیرو برای ماشین های سنگین مثل تراکتور و ماشین های سنگینی که در همه ی زمینها حرکت می کنند پرکاربرد تر است .

مزایای cvt :

Cvt ها مزایایی دارند که هم برای رانندگان و هم برای طرفداران محیط زیست مورد توجه و مفید است .

1- تغییر دنده بصورت نرم و یکنواخت باعث می شود شوکی به اتوموبیل وارد نشود .

2- نگاه داشتن اتوموبیل در بیشترین مقدار قدرت صرف نظر از اینکه در چه سرعتی باشند . که باعث بهینه مصرف شدن سوخت می شود .

3- حساس به تغییر در شرایط با تغییر در سرعت و تغییر در مصرف بنزین که باعث می شود هنگام بالا رفتن از تپه سرعت ناگهانی کم نشود .

4- قدرت کمتری در cvt به هدر می رود که باعث افزایش شتاب می شود .

5- کنترل بهتر سرعت موتور بنزینی که باعث کنترل بهتر گازهای خروجی می شود .

6- توانایی ادغام کلاچ ها ی اتوماتیک به هم، بجای مبدل گشتاورهای نا کارآمد و بدون بازده تست کیفیت cvt

اتوموبیل مجهز به cvt ها سالهاست در اروپا استفاده می شود ولی برای جا افتادن در اروپا نیاز به زمان دارد.اولین اتوموبیل مجهز به cvt در آمریکا Subaru jasty بود .

اغلب اوقات cvt های هیدروستاتیکی با مجموعه خورشیدی و کلاچ ها ترکیب می شود و یک مجموعه موسوم به انتقال هیدرومکانیکال را تشکیل می دهند . این ترکیب هیدرومکانیکال نیرو را به 3 روش منتقل می کند . در سرعت های پایین بصورت هیدرولیکی ( دنده پایین ) و در سرعت بالا بصورت مکانیکی (دنده بالاتر) نیرو منتقل می شود و در اغلب اوقات چیزی بین این دو.در سالهای بین 1989-1993 این اتوموبیل هرگز توجه عموم را به خودشان جلب نکردند اما خودروهای دیگری به cvt های جدید مجهز شده اند مثل (Saturn Vue, the Audi A4 and A6, the Nissan Murano and the Honda)اما برای یافتن تفاوت های آن با ماشین های معمولی این انیمیشن را ببینید.این انیمیشن یک خودرو مجهز شده به cvt و 1 خودرو فاقد cvt را نشان می دهد .ماشین مجهز به cvt به طور ناگهانی تغییر سرعت نمی دهد و شتابگیری آن به آهستگی رخ می دهد .یک نظر وجود دارد که اتوموبیل های مجهز به cvt 25% سریع تر از ماشین با گیربکس عادی حرکت می کند . این به این خاطر است که نقاط روی منحنی عملکرد موتور بر نقاط منحنی عملکرد اتوموبیل منطبق است .

امروز واستون مرجع کدهای CNCرا گذاشتم. امیدوارم مورد استفاده قرار بگیره.

G-codes
G00   Positioning in Rapid
G01   Linear Interpolation
(G02   Circular Interpolation (CW
(G03   Circular Interpolation (CCW
G04   Dwell
G07   Imaginary axis designation
G09   Exact stop check
G10   Program parameter input
G11   Program parameter input cancel
G12   Circle Cutting CW
G13   Circle Cutting CCW
G17   XY Plane
G18   XZ Plane
G19   YZ Plane
G20   Inch Units
G21   Metric Units
G22   Stored stroke limit ON
G23   Stored stroke limit OFF
. .
. .
G27   Reference point return check
G28   Automatic return to reference point
G29   Automatic return from reference point
G30   Return to 2nd, 3rd, 4th reference point
G31   Skip function
. .
G33   Thread cutting
(G34   Bolt hole circle (Canned Cycle
(G35   Line at angle (Canned Cycle
(G36   Arc (Canned Cycle
G40   Cutter compensation Cancel
G41   Cutter compensation Left
G42   Cutter compensation Right
(G43   Tool Length Compensation (Plus
(G44   Tool Length Compensation (Minus
G45   Tool offset increase
G46   Tool offset decrease
G47   Tool offset double increase
G48   Tool offset double decrease
G49   Tool Length Compensation Cancel
G50   Scaling OFF
G51   Scaling ON
G52   Local coordinate system setting
G53   Machine coordinate system selection
G54   Workpiece Coordinate System
G55   Workpiece Coordinate System 2
G56   Workpiece Coordinate System 3
G57   Workpiece Coordinate System 4
G58   Workpiece Coordinate System 5
G59   Workpiece Coordinate System 6
G60   Single direction positioning
G61   Exact stop check mode
G62   Automatic corner override
G63   Tapping mode
G64   Cutting mode
G65   Custom macro simple call
G66   Custom macro modal call
G67   Custom macro modal call cancel
G68   Coordinate system rotation ON
G69   Coordinate system rotation OFF
G70   Inch Units
G71   Metric Units
G72   User canned cycle
G73   High-Speed Peck Drilling Cycle
G74   Counter tapping cycle
G75   User canned cycle
G76   Fine boring cycle
G77   User canned cycle
G78   User canned cycle
G79   User canned cycle
G80   Cancel Canned Cycles
G81   Drilling Cycle
G82   Counter Boring Cycle
G83   Deep Hole Drilling Cycle
G84   Tapping cycle
G85   Boring Cycle
G86   Boring Cycle
G87   Back Boring Cycle
G88   Boring Cycle
G89   Boring Cycle
G90   Absolute Positioning
G91   Incremental Positioning
G92   Reposition Origin Point
G93   Inverse time feed
G94   Per minute feed
G95   Per revolution feed
G96   Constant surface speed control
G97   Constant surface speed control cancel
G98   Set Initial Plane default
G99   Return to Retract (Rapid) Plane
. .
. .
. .
. .
. .

: M-codes
M00   Program Stop
M01   Optional Program Stop
M02   Program End
M03   Spindle On Clockwise
M04   Spindle On Counterclockwise
M05   Spindle Stop
M06   Tool Change
. .
M08   Coolant On
M09   Coolant Off
M10   Clamps On
M11   Clamps Off
M30   End of Program, Reset to Start
M98   Call subroutine command
M99   Return from subroutine command

Turning

: G-codes
G00   Positioning in Rapid
G01   Linear Interpolation
(G02   Circular Interpolation (CW
(G03   Circular Interpolation (CCW
G04   Dwell
G07   Feedrate sine curve control
. .
G10   Data setting
G11   Data setting cancel
. .
. .
G17   XY Plane
G18   XZ Plane
G19   YZ Plane
G20   Inch Units
G21   Metric Units
G22   Stored stroke check function ON
G23   Stored stroke check function OFF
G25   Spindle speed fluctuation detection OFF
G26   Spindle speed fluctuation detection ON
G27   Reference point return check
G28   Automatic Zero Return
G29   Return from Zero Return Position
G30   2nd reference point return
G31   Skip function
G32   Thread cutting
. .
G34   Variable lead thread cutting
. .
G36   Automatic tool compensation
G40   Tool Nose Radius Compensation Cancel
G41   Tool Nose Radius Compensation Left
G42   Tool Nose Radius Compensation Right
. .
. .
. .
G46   Automatic Tool Nose Radius Compensation
. .
. .
. .
G50   Coordinate system setting and maximum rpm
. .
G52   Local coordinate system setting
G53   Machine coordinate system setting
G54   Workpiece Coordinate System
G55   Workpiece Coordinate System 2
G56   Workpiece Coordinate System 3
G57   Workpiece Coordinate System 4
G58   Workpiece Coordinate System 5
G59   Workpiece Coordinate System 6
. .
G61   Exact stop check mode
G62   Automatic corner override
G63   Tapping mode
G64   Cutting mode
G65   User macro simple call
G66   User macro modal call
G67   User macro modal call cancel
G68   Mirror image for double turrets ON
G69   Mirror image for double turrets OFF
G70   Finishing Cycle
G71   Turning Cycle
G72   Facing Cycle
G73   Pattern repeating
G74   Peck Drilling Cycle
G75   Grooving Cycle
G76   Threading Cycle
. .
. .
. .
G80   Canned cycle for drilling cancel
. .
. .
G83   Face Drilling Cycle
G84   Face Tapping Cycle
. .
G86   Face Boring Cycle
G87   Side Drilling Cycle
G88   Side Tapping Cycle
G89   Side Boring Cycle
G90   Absolute Programming
G91   Incremental Programming
G92   Thread Cutting Cycle
. .
G94   Endface Turning Cycle
. .
G96   Constant surface speed control
G97   Constant surface speed control cancel
G98   Linear Feedrate Per Time
G99   Feedrate Per Revolution
G107 Cylindrical Interpolation
G112 Polar coordinate interpolation mode
G113 Polar coordinate interpolation mode cancel
G250 Polygonal turning mode cancel
G251 Polygonal turning mode

: M-codes
M00   Program Stop
M01   Optional Program Stop
M02   Program End
M03   Spindle On Clockwise
M04   Spindle On Counterclockwise
M05   Spindle Stop
. .
M07   Coolant 1 On
M08   Coolant 2 On
M09   Coolant Off
. .
. .
M30   End of Program, Reset to Start
M98   Subprogram call
M99   Return from subprogram

منبع:www.mechanicalengineer.blogfa.com