CS213658B1 - Safety mechanism of the drive system of working machines,particularly selfpropelled agricultural and other machines - Google Patents

Description

Předmětem vynálezu je pojistný mechanismus náhonového systému pracovních strojů, zejména samojízdných zemědělských i jiných strojů.

Se zvyšujícím se výkonem motorů u pracovních strojů vzrůstají i nároky na celý náhonový systém a jeho jištění proti přetížení. Toto se týká zejména samojízdných zeměděl akých i jiných strojů, vybavených spalovacím motorem, kde ve většině případů je odběr kroutícího momentu z klikové hřídele veden přes motorovou spojku na jednotlivé pracovní adaptéry a ústrojí přímo nebo přes převodovou skříň. Při takto řešeném náhonovém systému lze s výhodou využít motorovou spojku pro plynulý rozběh pracovních adaptérů, avšak celý náhonový systém je vystaven nebezpečí při nepředvídaném překročení kroutícího momentu 8 následujícím poškozením náhonu. Pokud tento náhonový systém není jištěn proti přetížení, dochází vlivem jeho provozuschopnosti a výkonnosti stroje. Proto některé známé konstrukce tento problém se částečně snaží řešit předimensováním náhonového systému, tímto však není chráněna motorová spojka a řešení vede ke zvýšení hmotnosti a ceny stroje. U jiných známých systémů jsou v ochraně náhonového systému používány různé typy pojistných spojek. nejznámější způsob jištění je střižnou spojkou, která přes nespornou výhodu spo- <

Čivající v jednoduchosti řešení, má hlavní nevýhody v nemožnosti přesnějšího nastavení jištěného kroutícího momentu a dále ve ztrátových časech spojených s výměnou střižného elementu a v obtížích při jeho výměně, plynoucích z omezené přístupnosti k náhonovému systému. Pro ostranění těchto nevýhod se u známých řešení nejčastěji používají pro jiště213 658

213 658 ní náhonového systému pojistné spojky, kde při překročení nastaveného proutícího momentu dochází к přeskakování např. kuliček nebo válečků přitlačovaných pružinou v drážkách· Způsob jištění pojistnými spojkami je u známých provedení zemědělských strojů omezen přenášeným kroutícím momentem cca do lOOONm а шах. počtem otáček 600 1/min. Pro vyšší výkonnost u nově vyvíjených strojů je nutno přenášet i vyšší kroutící moment cca 2000 Nm a i vyšší otáčky 1000 1/min·, kdy však známé principy pojistných spojek nejsou použitelné jak z hlediska životnosti, protože přeskakováním elementů dochází ke značnému opotřebení, tak i z hlediska vysoké hmotnosti, ceny a nákladovosti. Pro jištění náhonového systému při vyšším kroutícím momentu jsou dále známa pojistná zařízení, založená na principu přetlačování kuliček do drážek přítlačným kotoučem a sadou pružin· Při překročení nastaveného max· kroutícího momentu dojde bučí přímo nebo prostřednictvím segmentu к vysunutí kuliček z drážek na jinou dráhu nepřerušovanou drážkami a tím i ke vzdálení přítlačného kotouče .Změnou polohy přítlačného kotouče se působí na kontakty koncového vypínače, který následně přeruší přívod elektrické energie do elektromotoru a tím se ukončí přenos kroutícího momentu do náhonového systému· Tato známá provedení jsou použitelná jen pro náhon elektromotorem, protože pojistné zařízení přímo neodpojuje hnací a hnanou čáat náhonového systému, ale jen dává impuls к přerušení přívodu elektrické energie do elektromotoru· Další nevýhody spočívají v tom,že vypnutí není okamžité a vlivem setrvačnosti se přenášený kroutící moment může ještě zvýšit, zařízení má značné rozměry a hmotnost, podle funkce musí být většinou vybavováno ještě dalším zařízením к rozpojení hnací a hnané části, určité problémy mohou ještě vznikat při opětovném uvádění do provozu, aniž by byla odstraněna příčina přetížení·

Účelem vynálezu je vytvořit takový pojistný mechanismus náhonového systému pracovních strojů, zejména samojízdných zemědělských a jiných strojů, který výše uvedené nedostatky do značné míry odstraňuje a umožňuje spolehlivý přenos velkých kroutících momentů se současným jištěním náhonového systému proti přetížení rozpojením přenosu kroutícího momentu·

Podstata vynálezu spočívá v tom, že к výstupnímu hřídeli je připojen náboj, jsoucí dále v záběru s pohyblivou částí spojky prostřednictvím korunového kola a na náboji je uložena jednak pevná část spojky, jednak těleso připojené ke vstupnímu přírubovému hřídeli, mezi nímž a pevnou částí spojky je upraven unašeč, spojený a pevnou částí spojky, v němž je uložen nejméně jeden pohyblivý člen, opatřený jednak vypínacími tyčkami, jednak nejméně dvěma ozuby, upravenými pro styk s vybráními tělesa a mezi pohyblivým členem a pevnou čáatí spojky jsou uloženy pružiny, přičemž mezi pohyblivou částí spojky s korunovým kolem náboje je upraven aretační mechanismus.

Na připojených výkresech je schematicky znázorněn a objasněn příklad provedení pojistného mechanismu podle vynálezu, kde na obr. 1 je podélný řez pojistným mechanismem náhonového systému, obr. 2 představuje detail pohyblivého členu ve vysunutém stavu při překročení nastaveného kroutícího momentu a na obr. 3 je detail aretačníhe mechanismu pohyblivé části spojky.

Pojistný mechanismus náhonového systému pracovních strojů je upraven mezi vstupním přírubovým hřídelem 1, který je spojen s tělesem 2, opatřeným vybráními 3 a výstupním

213 658 hřídelem 6, jenž je spojen s nábojem 4, opatřeným korunovým kolem 5. Na náboji 4 je,točně uloženo těleso 2, přímo nebo přes pouzdro 7 a dále přes axiální ložisko 8, podložku 9* zajiětovací podložku 10 je celý pojistný mechanismus zajištěn seřizovači maticí 11, umístěnou na náboji 4» V unašeči 12, uloženém na tělese 2 a pevně spojeném s pevnou části spojky 18, jsou vytvořeny otvory 13 pro pohyblivé členy 14, opatřené ozuby 15, upravené pro uložení ve vybráních 3 tělesa 2 prostřednictvím tlaku pružin 17. Počet pohyblivých členů 14 s ozuby 15 je určován přenášeným kroutícím momentem, nejméně však jsou dva pohyblivé členy 14* Počet a umístění vypínacích tyček 16 je do značné míry určqván počtem a rozmístěním pohyblivých členů 14, z hlediska nastavení jsou výhodné tři vypínací tyčky 16.Úhel <Z vybrání 3 a ozubu 15 musí splňovat podmínku nesamosvornosti a ovlivňuje vypínací kroutící moment. Je nasnadě, že ozub 15 může být nahrazen i jiným tvarem např. kuličkou nebo válečkem. Z hlediska funkce celého pojistného mechanismu by mohl být i jen jeden pohyblivý člen 14, který by byl upraven např. jako kotouč, spojený s unaěečem 12 obdobným způsobem jak je řešeno znázorněné spojení pohyblivé části spojky 21 s korunovým kolem 5* Na takto provedeném pohyblivém členu 14 by pak přímo byly vytvořeny ozuby 15 a s ním spojeny vypínací tyčky 16. Mezi pohyblivým členem 14 a pevnou částí spojky 18 by byly umístěny příslušné pružiny 17, přitlačující pohyblivý člen 14 s ozuby 15 do vybrání 3 tělesa 2.

Pevnou částí spojky 18 uloženou prostřednictvím ložiska 19 na náboji 4 prochází směrem к pohyblivé části spojky 21 vypínací tyčka 16, která je seřizovatelně spojena s pohyblivým členem 14 a zajiěíována proti pootočení pomocí zajišíovací příložky 20, uchycené prostřednictvím šroubu 32 к pevné části spojky 18. Pohyblivá Část spojky 21 opatřená aretačním mechanismem 22, která je ve stálém záběru s korunovým kolem 5 náboje 4 a je v tomto korunovém kole 5 uložena suvně např. prostřednictvím ozubení. Zasouvací příruba 24 je suvně uložena na výstupním hřídeli 6a spočívá svými čepy 23 procházejícími nábojem 4 na pohyblivé části spojky 21 a celý pojistný mechanismus je opatřen krytem 25_. Aretační mechanismus 22, zajištující polohu pohyblivé části spojky 21 může být různé konstrukce, ý příkladném provedení podle obr. 3 je umístěn v dutině 26 a sestává z kulového čepu 27* uloženého v důlku 28 korunového kola 5, dále z palce 29, vodítka 30 a pružinky 31.

Pojistný mechanismus náhonového systému podle vynálezu pracuje následovně: kroutící moment od neznázorněného zdroje např. motoru je přenášen do vstupního přírubového hřídele 1 přes pojistný mechanismus na výstupní hřídel 6 pro příslušný neznázorněný pracovní orgán. Kroutící moment ze vstupního přírubového hřídele 1 je přenášen na těleso 2, de jehož vybrání 3 jsou tlakem pružin 17 přitlačovány ozuby 15 pohyblivých Členů 14 uložených ▼ unáěeči 12 a návazně je kroutící moment přenášen na s ním spojenou pevnou část spojky IB, jsoucí prostřednictvím např. zubů v záběru s pohyblivou částí spojky 21, z níž je přes korunové kolo 5 a háboj 4 přenášen kroutící moment na výstupní hřídel 6. Při překročení nastaveného kroutícího momentu, jež je určován především tlakem pružin 17, počtem vybrání 3 a ozubů 15 a úhlem , dochází působením rozkladu sil к posuvu ozubů 15 pohyblivých členů14 ve vybrání 3 tělesa 2* Změna polohy pohyblivých člpnů 14, se kterými jsou spojeny vypínací tyčky^16. zapříčiní, že vypínací tyčky 16 svým působením na pohyblivou část spojky 21 tuto vysunou ze záběru s pevnou částí spojky 18, čímž dojde к okamžitému přerušení

213 658 přenosu kroutícího momentu ze vstupního přírubového hřídele 1 na výstupní hřídel 6. Nastalou změnou polohy pohyblivé části spojky 21 v korunovém kole 5 zajistí aretační mechanismus 22. Hloubka vybrání 3 a výška ozubu 15 jsou s výhodou zvoleny tak, že ozub 1? se zcela nevysune z vybrání 3* Tím je umožněno, aby okamžitě po přerušení přenosu kroutícího momentu vlivem rozpojení pevné části spojky 18 a pohyblivé části epojky 21 se tlakem pružiny 17 vrátil pohyblivý člen 14 s ozubem 15 do původní polohy ve vybrání 3. Aretační mechanismus 22 pro zajišťování polohy pohyblivé části spojky 21 je v příkladném provedení uzpůsoben tak, že kulový čep 27, uložený v délku 28, se působením změny polohy pohyblivé části spojky 21 překlopí v dutině 26 a nová poloha se zajistí samočinně vyvolanou změnou polohy palce 29 s vodítkem 30 a tlakem pružinky 31. Po odstranění příčiny přetížení se neznázorněným ovládacím mechanismem působí na zasouvací přírubu 24· která svými čepy 23 vrátí pohyblivou část spojky 21 do záběru s pevnou částí spojky 18, přičemž se samočinně přestaví i aretační mechanismus 22. Tímto je opět umožněn přenes kroutícího momentu ze vstupního přírubového hřídele 1 přes pojistný mechanismus na výstupní hřídel

6. Pro seřizování vysouvání pohyblivé části spojky 21 prostřednictvím vypínací tyčky 16 i vypínacího kroutícího momentu slouží jednak vlastní vypínací tyčka 16, která je stavitelně uložena v pohyblivém členu 14, jednak seřizovači matice 11, která zajišťuje polohu tělesa 2 na náboji 4» Změnu polohy vypínací tyčky 16 vůči pohyblivé části spojky 21 lze provéet po uvolnění zajišťovací příložky 20 a přestavením vypínací tyčky 16, která je pomocí závitu spojena s pohyblivým členem 14 a nová poloha oe zajistí zajiěťovací příložkou 20. Z hlediska eliminace vznikajících kmitů při přenosu kroutícího momentu je výhodné, aby mezi vypínací tyčkou 16 a pohyblivou částí spojky 21 byla určitá mezera, která by zaručila, aby drobné kmity se nepřenášely na pohyblivou část spojky 21. Seřizování prostřednictvím seřizovači matice 11 je řešeno tak, že vyvolávaná změna polohy tělesa 2 8 vybráními 3 na náboji 4 zapříčiní i změnu polohy pohyblivého členu.14 v otvoru 13 a s ním spojené vypínací tyčky 16 a to v jednom směru přímo seřizovači maticí 11 a ve j druhém směru tlakem pružiny 17 na pohyblivý Člen 14. Jakákoli změna polohy pohyblivého členu 14 v otvoru 13 ovlivňuje předpětí pružin 17 a tím i jištění kroutícího momentu.

Řešení pojistného mechanismu podle vynálezu lze použít u všech náhonových systémů, kde je třeba zajistit přenos a jištění velkých kroutících momentů a to nejen u samojízdných zemědělských strojů, ale i u jiných pracovních strojů, např.*traktorů lesních, zemních a pod. ‘

Claims (5)

1. PŘEDMĚT VYNÁLEZU

   1. Pojistný mechanismus náhonového systému pracovních strojů, zejména samojízdných zemědělských i jiných strojů, opatřený rozpejitolnou spojkou mezi vstupním a výstupním hřídelem vyznačený tím ,že к výstupnímu hřídeli (6) je připojen náboj (4) jsoucí dále v kinematické vazbě a pohyblivou částí spojky (21) prostřednictvím korunového kola (5) a na náboji (4) je uložena jednak pevná část spojky (18), jednak těleso (2) připojené ke vstupnímu přírubovému hřídeli (1), mezi nímž a pevnou částí spojky (18) je upraven unašeč (12), spojený s pevnou částí spojky (18), v němž je

   213 658 uložen nejméně jeden pohyblivý člen (14), opatřený jednak vypínacími tyčkami (16), jednak nejméně dvěma ozuby (15), upravenými pro styk s vybráními (3) tělesa (2) a mezi pohyblivým členem (14) a pevnou částí spojky (18) jsou uloženy pružiny (17), přičemž mezi pohyblivou částí spojky (21) a korunovým kolem (5) náboje (4) je upraven aretační mechanismus (22).
2. 2. Pojistný mechanismus náhonového systému podle bodu 1 vyznačený tím, že těleso (2) je na náboji (4) uloženo přes pouzdro (7) a axiální ložisko (8) stavitelně prostřednictvím seřizovači matice (11).
3. 3. Pojistný mechanismus náhonového systému podle bodu 1 a 2 vyznačený tím, že unaěeč (12) je opatřen otvory (13), v nichž jsou uloženy pohyblivé členy (14) s ozuby (15) a pružina (17), přičemž alespoň к některým z pohyblivých členů (14) jsou stavitelně připojeny vypínací tyčky (16).
4. 4. Pojistný mechanismus náhonového systému podle bodů 1 a 3 vyznačený tím, že ozuby (15) pohyblivých členů (14) jsou alespoň zčásti tvořeny válcovou plochou pro styk s vybráními (3) tělesa (2).
5. 5. Pojistný mechanismus náhonového systému podle bodů 1 až 3 vyznačený tím ,že pohyblivá část spojky (21) s aretačním mechanismem (22) je v kinematické vazbě jednak s Vypínacími tyčkami (16) pohyblivých členů (14), jednak se zasouvací přírubou (24) s Čepy (23)·