RU2027335C1

RU2027335C1 - Multichannel drive for self-controllable carousel mechanisms

Info

Publication number: RU2027335C1
Authority: RU
Inventors: Николай Иванович Белобоков
Original assignee: Николай Иванович Белобоков
Priority date: 1991-06-04
Filing date: 1991-06-04
Publication date: 1995-01-27

Abstract

FIELD: agricultural engineering. SUBSTANCE: drive has several conveyor parts and tubular shafts with stepwise shift of speeds and direction of operation. They are kinematically linked with the mechanisms. The conveyor parts and tubular shafts are mounted in a tubular post of the body attached to the carousel base. Each tubular shaft is in engagement with the reverse gearwheels by means of the main shaft and several auxiliary shafts provided with a self-contained reduction gear. The main and auxiliary shafts have solenoid couplings for direct and reverse rotation. They also have stop catches with carriers. EFFECT: higher efficiency. 2 dwg

Description

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, а именно к машинам для уборки клубнекорнеплодов, и может быть использовано для оснащения механизмов, имеющих поворотную платформу карусельного типа, и в других отраслях народного хозяйства. The invention relates to agricultural machinery, in particular to machines for harvesting tubers, and can be used to equip mechanisms with a rotary platform of a carousel type, and in other sectors of the economy.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому приводу является транспортер [1] , в котором применен привод автономно управляемых механизмов, расположенных на вращающейся платформе карусели с многоканальными независимыми трубчатыми валами, установленными соосно с платформой карусели и между собой. The closest technical solution to the proposed drive is a conveyor [1], which uses a drive of autonomously controlled mechanisms located on a rotating carousel platform with multi-channel independent tubular shafts mounted coaxially with the carousel platform and between each other.

Недостатком этого привода является наличие не имеющих механизмов регулирования скорости вращения управляемых приводов для каждого трубчатого вала, что делает механизм привода сложным по конструкции и ограничивает его функциональные возможности. The disadvantage of this drive is the presence of no controlled speed drives of controlled drives for each tubular shaft, which makes the drive mechanism complex in design and limits its functionality.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей привода. The aim of the invention is to expand the functionality of the drive.

На фиг. 1 изображен предлагаемый привод, разрез; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1. In FIG. 1 shows the proposed drive, section; figure 2 is a section aa in figure 1.

Привод содержит коробчатый корпус 1 с трубчатой стойкой 2, платформу 3 карусели, установленную на ее основании 4 с возможностью поворота вокруг вертикальной оси и снабженную установленными в трубчатой стойке 2 соосно этой оси концентричными трубчатыми валами - внутренним 5, вторым за ним 6, третьим 7 и наружным 8, каждый из которых имеет верхний 9 и нижний 10 элементы кинематической передачи, закрепленные на торцах, и связанные верхним элементом 9 с одним из ступенчато переключаемых автономных механизмов 11, 12, установленных на платформе 3 карусели; кинематический ввод, включающий входной вал 13 с конической шестерней 14 и соединенные с ней верхнюю 15 и нижнюю 16 шестерни реверса, которые имеют конические и цилиндрические зубчатые венцы и установлены на вертикальной оси-стяжке 17 соосно с трубчатыми валами 5-8 и с возможностью вращения в противоположных направлениях (фиг. 1). The drive contains a box-shaped housing 1 with a tubular stand 2, a carousel platform 3 mounted on its base 4 with the possibility of rotation around a vertical axis and equipped with concentric tubular shafts installed in the tubular stand 2 coaxially with this axis — inner 5, second 6, third 7 and external 8, each of which has an upper 9 and lower 10 kinematic transmission elements fixed to the ends, and connected by the upper element 9 with one of the stepwise switched autonomous mechanisms 11, 12 mounted on the carousel platform 3 ; kinematic input including an input shaft 13 with a bevel gear 14 and the upper 15 and lower 16 reverse gears connected to it, which have bevel and cylindrical gear rims and are mounted on a vertical axis-coupler 17 coaxially with the tubular shafts 5-8 and can rotate in opposite directions (Fig. 1).

Нижний элемент 10 кинематической передачи каждого ступенчато переключаемого трубчатого вала 5, 6, 7 соединен с шестернями 15, 16 реверса ввода посредством расположенных параллельно оси-стяжке 17 и между собой вокруг нижнего элемента 10 и шестерен 15, 16, реверса, основного 18 и нескольких дополнительных 19, 20 (фиг.2), отличающихся передаточным отношением промежуточных валов с закрепленными на каждом из них соединительной шестерней 21 и электромагнитными муфтами исходного 22, обратного 23 направлений вращений, стопорной 24 и их поводками 25, 26, 27. The lower element 10 of the kinematic transmission of each stepwise switched tubular shaft 5, 6, 7 is connected to the input reverse gears 15, 16 by means of a parallel axis 17 and around each other around the lower element 10 and gears 15, 16, the reverse, the main 18 and several additional 19, 20 (FIG. 2), characterized by the gear ratio of the intermediate shafts with the connecting gear 21 and the electromagnetic couplings of the original 22, the reverse 23 directions of rotation, the stop 24 and their leads 25, 26, 27, fixed on each of them.

Каждый поводок 25, 26 муфт 22, 23 (фиг.1) дополнительных промежуточных валов 19, 20 соединен с соответствующей шестерней 15 или 16 реверса посредством встроенного своего редуктора 28, 29, передаточное отношение которого соответствует скорости вращения ступени этого дополнительного вала 19, 20, причем суммарное количество муфт 22, 23, 24 с поводками 25, 26, 27 нижнего элемента 10 кинематической передачи каждого трубчатого вала 5, 6, 7, 8 равно количеству ступеней переключения скорости и направления его вращения. Each lead 25, 26 of the couplings 22, 23 (Fig. 1) of the additional intermediate shafts 19, 20 is connected to the corresponding reverse gear 15 or 16 by means of its own gearbox 28, 29, the gear ratio of which corresponds to the speed of rotation of the stage of this additional shaft 19, 20, moreover, the total number of couplings 22, 23, 24 with leads 25, 26, 27 of the lower element 10 of the kinematic transmission of each tubular shaft 5, 6, 7, 8 is equal to the number of steps for switching speed and direction of rotation.

На фиг. 2 обозначены буквой а основной промежуточный вал элемента 10 внутреннего трубчатого вала 5, соединенного элементом 9 с механизмом 11, который тросами 30 регулирует положение выгрузного торца транспортера-укладчика в пространстве, направление и скорость его перемещения. In FIG. 2 are indicated by the letter a, the main intermediate shaft of the element 10 of the inner tubular shaft 5, connected by the element 9 to the mechanism 11, which by cables 30 controls the position of the discharge end of the conveyor-stacker in space, the direction and speed of its movement.

Буквами а₁, а₂ обозначены первый 19 и второй 20 дополнительные промежуточные валы ступенчатого регулирования направления и скорости вращения вала 5.The letters a ₁ , a ₂ indicate the first 19 and second 20 additional intermediate shafts of stepwise regulation of the direction and speed of rotation of the shaft 5.

Буквами б, б₁ обозначены основной 18 и дополнительный 19 валы регулирования направления и скорости вращения вала 6, соединенного с механизмом управления, аналогичным механизму 11, транспортером подъемным.The letters b, b ₁ indicate the main 18 and additional 19 shafts for controlling the direction and speed of rotation of the shaft 6, connected to a control mechanism similar to mechanism 11, a lifting conveyor.

Буквами в и в₁ соответственно обозначены валы 18 и 19 регулирования только скоростью вращения вала 7, соединенного элементом 9 с механизмом перемещения транспортерных лент транспортеров аналогично механизму 12 с приводным валом 31.The letters b and ₁ respectively indicate the control shafts 18 and 19 only by the speed of rotation of the shaft 7 connected by the element 9 to the conveyor belt conveyor mechanism similar to the mechanism 12 with the drive shaft 31.

Буквой г обозначен вал 18, управляющий только направлением вращения вала 8, соединенного посредством механизма 8 и вала 31 с механизмом вращения платформы 3 карусели. The letter g denotes a shaft 18, which controls only the direction of rotation of the shaft 8, connected by a mechanism 8 and a shaft 31 with the rotation mechanism of the platform 3 carousel.

На фиг. 1 изображено конструктивное исполнение и взаимодействие сопрягаемых деталей: основного промежуточного вала 18, трубчатого вала 5, оси-стяжки 17 с шестернями 15, 16 реверса, первого дополнительного вала 19 с его встроенными редукторами исходного 28 и обратного 29 направлений вращений, группы а (а и а₁) (фиг.2).In FIG. 1 shows the design and interaction of the mating parts: the main intermediate shaft 18, the tubular shaft 5, the coupling axis 17 with gears 15, 16 of the reverse, the first additional shaft 19 with its built-in gearboxes of the initial 28 and reverse 29 directions of rotation, group a (a and a ₁ ) (figure 2).

Конструктивное исполнение и принцип работы всех других основных 18 и дополнительных 19, 20 промежуточных валов и их редукторов 28, 29, одинаково, кроме валов 18, 19 группы в (в и в₁) (фиг.2), у которых исключены муфты 23 с поводками 26 и редуктор 29 с шестернями 32, 33 обратного направления вращения.The design and operation principle of all the other main 18 and additional 19, 20 intermediate shafts and their gears 28, 29 are the same, except for the shafts 18, 19 of group B (c and ₁ ) (Fig. 2), in which couplings 23 s are excluded leashes 26 and gear 29 with gears 32, 33 of the opposite direction of rotation.

На всех основных валах 18, кроме вала в установлены электромагнитные муфты исходного 22, обратного 23 направлений вращения и стопорная 24 с поводками 25, 26, 27. On all main shafts 18, except for the shaft, electromagnetic couplings of the initial 22, the reverse 23 directions of rotation and the stop 24 with leashes 25, 26, 27 are installed.

На всех дополнительных валах 19, 29, кроме вала в₁, установлены муфты только исходного 22 и обратного 23 направлений вращения.On all additional shafts 19, 29, except for shaft ₁ , couplings of only the initial 22 and the reverse 23 directions of rotation are installed.

Стопорная муфта любого трубчатого вала 5, 6, 7 может быть установлена на основном 18 или на одном из дополнительных валу 19 (20). The lock sleeve of any tubular shaft 5, 6, 7 can be installed on the main 18 or on one of the additional shaft 19 (20).

Каждый встроенный редуктор 28, 29 состоит из двух соединенных между собой спаренных шестерен 32, 33, из которых шестерня 32 соединена с шестерней 15 или 16 реверса, а шестерня 33 смонтирована на своей отдельной оси 34 и соединена с поводком 25 или 26 муфты 22 или 23. Each built-in gearbox 28, 29 consists of two paired gears 32, 33 interconnected, of which gear 32 is connected to reverse gear 15 or 16, and gear 33 is mounted on its separate axis 34 and connected to lead 25 or 26 of clutch 22 or 23 .

Передаточное отношение каждого редуктора 28, 29 зависит от соотношения количества зубьев всех сопрягаемых между собой зубчатыми венцами шестерен 32, 33 и поводков 25 или 26. The gear ratio of each gearbox 28, 29 depends on the ratio of the number of teeth of all gears 32, 33 mating to each other with gear crowns and leashes 25 or 26.

В редукторах с цилиндрическими шестернями 32, 33 оно может быть от 0 до 10 (фиг.1). In gearboxes with spur gears 32, 33 it can be from 0 to 10 (Fig. 1).

Передаточное отношение от 10 до 6400 может быть получено одно- или двухступенчатым встраиваемым червячным редуктором. A gear ratio of 10 to 6400 can be obtained with a one- or two-stage built-in worm gear reducer.

Все промежуточные валы, основной 18 и дополнительные 19, 20, соединенные шестернями 21 с одним и тем же нижним элементом 10 соответствующего трубчатого вала, объединены этим валом во взаимодействующие группы (фиг.2): валом 5-в группу а (а, а₁, а₂); валом 6 - в группу б (б, б₁); валом 7 - в группу в (в, в₁) (фиг.2). Вал 8 имеет только основной вал 18, обозначенный на фиг.2 буквой г.All intermediate shafts, main 18 and additional 19, 20, connected by gears 21 with the same lower element 10 of the corresponding tubular shaft, are connected by this shaft into interacting groups (Fig. 2): shaft 5-into group a (a, a ₁ , and ₂ ); shaft 6 - in group b (b, b ₁ ); the shaft 7 - in the group in (in, in ₁ ) (figure 2). The shaft 8 has only the main shaft 18, indicated in figure 2 by the letter g.

Наружный торец входного вала 13 соединен с двигателем объекта, на котором установлен транспортер с этим приводом посредством коробки скоростей централизованного привода. The outer end of the input shaft 13 is connected to the engine of the object on which the conveyor is installed with this drive through the gearbox of the centralized drive.

Обмотка каждой муфты 22, 23, 24 присоединена одним выводом к корпусу 1 привода, а другим посредством электроконтактных щеток и полупроводниковых переключателей к источнику электропитания по известной схеме управления. The winding of each clutch 22, 23, 24 is connected with one terminal to the drive housing 1, and the other through electrical brushes and semiconductor switches to a power source according to a known control circuit.

После включения входной вал 13 с конической шестерней 14 вращается постоянно и в одном и том же направлении. After turning on the input shaft 13 with a bevel gear 14 rotates continuously and in the same direction.

Шестерня 14 взаимодействует с коническими зубчатыми венцами шестерен 15, 16 реверса и вращает их на оси-стяжке 17 в противоположных направлениях, верхнюю 15 - в исходном, нижнюю 16 - в обратном. The gear 14 interacts with the bevel gears of the reverse gears 15, 16 and rotates them on the tie rod 17 in opposite directions, the top 15 in the original, the lower 16 in the opposite.

Цилиндрический зубчатый венец шестерни 15 взаимодействует непосредственно с поводками 25 всех муфт 22 на всех основных валах 18 посредством спаренных шестерен 32 и 33 редукторов 28 на всех дополнительных валах 19, 20 и вращает их с постоянной скоростью в исходном направлении. The cylindrical gear rim of the gear 15 interacts directly with the leads 25 of all the couplings 22 on all the main shafts 18 by means of the paired gears 32 and 33 of the gearboxes 28 on all the additional shafts 19, 20 and rotates them at a constant speed in the original direction.

Нижняя шестерня 16 таким же образом вращает в обратном направлении все поводки 26 муфт 23 на основных валах 18 и посредством шестерен 32 и 33 редукторов 29 - на всех дополнительных валах 19, 20. The lower gear 16 in the same way rotates all leads 26 of the couplings 23 on the main shafts 18 and by means of gears 32 and 33 of the gears 29 on all additional shafts 19, 20.

Все поводки 25, 26 и шестерни 28 свободно вращаются на своих основных и дополнительных валах 18, 19, 20, а шестерни 33 - на своих осях 34. Все поводки 27 закреплены на корпусе 1 привода и неподвижны. Все муфты 22, 23, 24 вращаются вместе со своими основными 18 и дополнительными 19, 20 валами. All leads 25, 26 and gears 28 rotate freely on their main and additional shafts 18, 19, 20, and gears 33 on their axles 34. All leads 27 are fixed to the drive housing 1 and are stationary. All couplings 22, 23, 24 rotate together with their main 18 and additional 19, 20 shafts.

В каждой группе а (а₁, а₂), б (б₁), в (в1) и г (фиг.2) основных 18 и дополнительных 19, 20 промежуточных валов торможение и остановка всех валов группы осуществляются включением стопорной муфты 24. При этом ее фрикционные пластины замкнуты стопорным поводком 27 на корпус 1 и удерживают от вращения вал 18 с шестерней 21.In each group a (a ₁ , a ₂ ), b (b ₁ ), c (c1) and d (figure 2) of the main 18 and additional 19, 20 intermediate shafts, braking and stopping of all the shafts of the group are carried out by turning on the locking clutch 24. At the same time, its friction plates are closed by a locking lead 27 on the housing 1 and keep the shaft 18 with the gear 21 from rotating.

Шестерня 21 удерживает от вращения соответствующий нижний элемент 10 с трубчатым валом 5 (6, 7, 8) и все дополнительные валы 19, 20 этой группы с их муфтами 22, 23. The gear 21 holds the corresponding lower element 10 from the rotation with the tubular shaft 5 (6, 7, 8) and all additional shafts 19, 20 of this group with their couplings 22, 23 from rotation.

Все поводки 25, 26 продолжают вращаться. All leashes 25, 26 continue to rotate.

Включение любой ступени скорости и направления вращеня трубчатого вала 5 (6, 7, 8) в трубчатой стойке 2 с переносом действия его на платформу 3 карусели осуществляется суммой всех муфт 22, 23, закрепленных на всех валах группы. The inclusion of any speed step and the direction of rotation of the tubular shaft 5 (6, 7, 8) in the tubular rack 2 with the transfer of its action to the carousel platform 3 is carried out by the sum of all couplings 22, 23, mounted on all the shafts of the group.

Включают одну из суммы муфт 22, 23 или 24 группы и одновременно выключают все остальные. One of the sums of couplings of groups 22, 23 or 24 is turned on and all the others are turned off simultaneously.

Из семи муфт группы валов а (а₁, а₂) (фиг.2) постоянно включена только одна и выключены шесть.Of the seven couplings of the shaft group a (a ₁ , a ₂ ) (FIG. 2), only one is constantly on and six are off.

Из пяти муфт группы б (б₁) включена одна, выключены четыре.Of the five couplings of group b (b ₁ ), one is turned on, four are turned off.

Из трех муфт в группах в (в₁) и г включена одна, выключены две.Of the three couplings in the groups in (in ₁ ) and r, one is turned on, two are turned off.

При включении одной из муфт 22 или 23 основного вала 18 любой из групп а (б, в, г) нижний элемент 10 с соответствующим трубчатым валом 5 (6, 7, 8) этой группы вращается независимо от трубчатых валов других групп с постоянной основной скоростью, от муфты 22 - в исходном, от муфты 23 - в обратном направлении. When one of the couplings 22 or 23 of the main shaft 18 is turned on, any of the groups a (b, c, d) the lower element 10 with the corresponding tubular shaft 5 (6, 7, 8) of this group rotates independently of the tubular shafts of the other groups with a constant main speed , from clutch 22 - in the original, from clutch 23 - in the opposite direction.

При включении одной из муфт 22 или 23 первого дополнительного вала 19 соответствующий трубчатый вал 5 (6, 7) этой группы вращается с первой пониженной (или повышенной) скоростью. При включении одной из муфт 22 или 23 второго дополнительного вала 20 (фиг.2) вал 5 вращается с второй пониженной (или повышенной) скоростью. When one of the couplings 22 or 23 of the first additional shaft 19 is turned on, the corresponding tubular shaft 5 (6, 7) of this group rotates with a first reduced (or increased) speed. When you turn on one of the couplings 22 or 23 of the second additional shaft 20 (figure 2), the shaft 5 rotates with a second reduced (or increased) speed.

При этом валы 18, 19, 20 со своими муфтами 22, 23, 24 вращаются в направлении действия поводка включенной муфты, а поводки 25, 26 всех остальных муфт вращаются с другой скоростью и в направлениях действия на них шестерен 15, 16 реверса. Поводок 27 неподвижен. In this case, the shafts 18, 19, 20 with their clutches 22, 23, 24 rotate in the direction of action of the lead of the included clutch, and the leashes 25, 26 of all other couplings rotate at a different speed and in the directions of action of the reverse gears 15, 16 on them. Leash 27 is motionless.

Постоянная скорость и направление вращения трубчатого вала в каждой группе а, б, в, г всегда соответствуют направлению и скорости вращения поводка 25, 26 включенной муфты 22, 24. The constant speed and direction of rotation of the tubular shaft in each group a, b, c, d always correspond to the direction and speed of rotation of the lead 25, 26 of the included clutch 22, 24.

Трубчатый вал 5 непосредственно опирается на ось-стяжку 17 и посредством верхнего элемента 9, механизма 11 и тросов 30 перемещает с основной, первой или второй пониженными скоростями в вертикальной плоскости, вверх или вниз, выгрузной торец транспортера-укладчика прототипа. Основная скорость соответствует работе транспортера с порожней транспортерной лентой, первая пониженная - с транспортерной лентой, загруженной клубнекорнеплодами, и вторая пониженная скорость применяется в условиях автоматического регулирования высоты падения клубнекорнеплодов с выгрузного торца укладчика. The tubular shaft 5 directly rests on the tie rod 17 and, by means of the upper element 9, the mechanism 11 and the cables 30, moves the unloading end face of the prototype conveyor-stacker with the main, first or second reduced speeds in the vertical plane, up or down. The main speed corresponds to the operation of the conveyor with an empty conveyor belt, the first lowered - with a conveyor belt loaded with tubers, and the second reduced speed is used in conditions of automatic control of the height of the fall of tubers from the unloading end face of the stacker.

Трубчатый вал 6 таким же образом поднимает и опускает выгрузной торец транспортера подъемного с удлинителем и укладчиком без клубнекорнеплодов и с клубнекорнеплодами на транспортерной ленте. The tubular shaft 6 in the same way raises and lowers the unloading end face of the lifting conveyor with an extension cord and stacker without tubers and tubers on the conveyor belt.

Вал 7 посредством элемента 9, механизма 12 и вала 31 перемещает транспортерные ленты с основной скоростью при низком и среднем уровнях урожая, с первой повышенной - при высоком урожае клубнекорнеплодов. The shaft 7 through the element 9, the mechanism 12 and the shaft 31 moves the conveyor belts with the main speed at low and medium crop levels, with the first increased - with a high crop of tubers.

Трубчатый вал 8 опирается о стойку 2 корпуса 1 и посредством элемента 9, механизма 12 и вала 31 вращает платформу 3 на основании 4 карусели с постоянной скоростью в исходном или обратном направлении. The tubular shaft 8 is supported against the rack 2 of the housing 1 and, by means of the element 9, the mechanism 12 and the shaft 31, rotates the platform 3 on the basis of 4 carousels at a constant speed in the initial or reverse direction.

Так работает привод на карусели транспортера-прототипа. Корпус 1 заполнен маслом, которое эффективно охлаждает узлы привода, уменьшает трение деталей и износ их. This is how the drive works on the prototype conveyor carousel. The housing 1 is filled with oil, which effectively cools the drive units, reduces friction of parts and their wear.

В отличие от прототипа в нем вместо нескольких раздельных приводов с коробками переключения скоростей применен один привод, простой по конструкции, надежный и быстродействующий в работе и в управлении, компактный и малогабаритный. Unlike the prototype, instead of several separate drives with gearboxes, it uses one drive, simple in design, reliable and fast in operation and control, compact and small.

Привод может быть включен в схему электронного дистанционного и автоматического управления. The drive can be included in the electronic remote and automatic control circuit.

Claims

MULTI-CHANNEL DRIVE OF AUTONOMOUS CONTROLLED KARUSEL MECHANISMS, comprising a box-shaped case with a tubular rack, a carousel platform for installation on the basis of the latter with the possibility of rotation around a vertical axis and equipped with concentric tubular shafts coaxially mounted with the axis in the tubular rack, each of which has fixed lower ends kinematic transmission element and the upper kinematic transmission element for communication with one of the stepwise switched autonomous mechanisms installed on a carousel platform, a kinematic input including an input shaft with a bevel gear and upper and lower reverse gears connected to it, mounted on a vertical axis-coupler coaxially with the tubular shafts with the possibility of rotation in opposite directions, characterized in that it is equipped with the main and additional, with different gear ratios, intermediate shafts with a connecting gear fixed to each of them, electromagnetic couplings with leads and corresponding built-in gears, the lower element of the kinematic transmission of each step-switched tubular shaft is connected to input reverse gears by means of parallel to the axis-coupler and around the kinematic transmission and reverse gears of the said intermediate shafts, and each lead of electromagnetic couplings is connected to the corresponding reverse gear by means of a corresponding built-in gearbox, and the total the number of said couplings of the kinematic transmission element of each tubular shaft corresponds to the number Two steps of switching speeds and directions of rotation.