SU924284A1

SU924284A1 - Привод для машин с периодически меняющейся нагрузкой,в частности для карьерных 1

Info

Publication number: SU924284A1
Application number: SU787770214A
Authority: SU
Inventors: Khorst Buge; Ryudiger Kluge; Gyunter Kunad; Feliks Leushner; Khorst Rejnel; Khasso Zommer; Arno Vettsel
Original assignee: Inst Fyur Ferdertekhnik Inopre
Priority date: 1977-07-04
Filing date: 1978-05-31
Publication date: 1982-04-30
Also published as: CS261601B1; DD132515B1; DE2815760C2; DD132515A1; DE2815760A1

Description

Изобретение касается привода для машин и агрегатов, в частности для - карьерных, экскаваторов-гигантов,у ко- торых приводной орган связан с рабочим органом посредством упругих эле-. 5 ментов, преимущественно через стацио» . парные или планетарные передачи с узлами, упруго установленными в раме машины или агрегата.

В приводах машин и агрегатов вслед* 10 ствие действия масс, периодически работающих передач и периодически меняющихся сопротивлений рабочему органу и движению, в общем возникают периодически меняющиеся усилия и мо- 18 менты. Так,- например, в многоковшовом цепном экскаваторе неравномерность передаточного отношения между ковшовой цепью и приводной звездочкой, а такще действия масс и периодически ме»20 няющиеся сопротивления черпанию и движению приводят к появлению периодически меняющихся моментов в механизме привода. Периодически меняющиеся моменты возникают также в при- 28

ЭКСКАВАТОРОВ-ГИГАНТОВ

2

воде роторных экскаваторов вследствие периодического захвата экскави» руемого материала черпающими органами и изменяющихся сопротивлений черпанию и движению. Эти периодически изменяющиеся нагрузки передаются через элементы привода приводному двигателю и раме машины или агрегата. Они обуславливают крутильные колебания в механизме привода и связанные с этим дополнительные динамические усилия и моменты, которые приводят к сокращению срока службы элементов привода и ограничивают их мощность.

Для понижения динамической нагрузки приводов описанного вида известны решения, которые основаны на прин-. ципе гашения колебаний путем согласования постоянных жесткости пружин, моментов масс и моментов инерции масс отдельных элементов привода с круговой· частотой периодически меняющейся составляющей нагрузки привода.

Для привода многоковшового цепного экскаватора, содержащего планетар3 92^+28¼ 4

ную передачу с кожухом, упруго опирающимся в раме экскаватора, предложено выполнять опору кожуха передачи путем подбора коэффициента упругости опорной пружины и момента инерции массы 5 кожуха передачи таким образом, чтобы собственная круговая частота этой подсистемы привода равнялась илй была примерно равной круговой частоте периодически меняющейся составляю- Ю щей момента нагрузки на вале приводного барабана. Это решение связано в общем с весьма высокими затратами материала для реализации необходимого момента инерции массы кожуха передачи 15 или требует очень мягкой опоры кожуха 'передачи в раме экскаватора, выполнение которой связано с большими конструктивными затратами, так как на' опору действует одновременно реак- ₂₀тианый момент, обусловленный номинальным моментом, создаваемым приводом.

В качестве усовершенствования того же основного принципа было также предложено (ОЕ-05 2260 176) Для ₂₅

уменьшения массы кожуха'передачи при сохранении момента инерции массы связать с кожухом дополнительные маховые массы через дополнительную передачу таким образом, чтобы угловая ско^ рость маховых масс была больше угловой скорости колеблющегося кожуха передачи, установленного на упругой опоре. Это решение обладает тем недостатком, что дополнительная передача вследствие кинематически обуслов- “ ленной геометрии ее элементов (венец зубчатых колес ) и обоснованных конструкцией люфтов, которые совместно приводят к возникновению эффекта нелинейном пружины с люфтом, в значительной степени ограничивает или полностью исключает гашение колебаний.

Для приводов со стационарными передачами предложено устанавливать ^4;кожух передачи в корпусе с возможностью вращения и обеспечивать упругую к кручению опору в корпусе с по-'· мощью дополнительных зубчатых колес и пружин (5 ϋ - Я5 336 452) . Кроме того, ⁵¹известно решение для привода с многоступенчатой стационарной передачей, в которой между последней и предпоследней ступенями передачи установлена дифференциальная передача, с 5

третьим валом которой соединена линейная и нелинейная пружина,, опирающаяся в корпусе машины 107 739).

Оба решения связаны с высокими затратами на дополнительные кинематические звенья (.дополнительные зубчатые передачи).требующимися для реализации эффекта полного или частичного гашения колебаний.К тому же они имеют тот недостаток, что дополнительно установленные упругие элементы одновременно воспринимают реактивный момент передачи, возникающий вследствие передаваемого ею номинального момента привода. Этот недостаток не позволяет использовать описанные выше решения для реализации мощных приводов, как например, в карьерных экскаваторах-гигантах с помощью известных до сих пор технических средств.

Цель изобретения - повышение надежности приводных систем такого рода и одновременное обеспечение более простой и экономичной конструкции привода и рамы машины,

В основу изобретения положена задача эффективно обеспечить несложное и связанное с использованием как можно малых дополнительных масс гашения периодически меняющейся сос-~ тавляющей внешней нагрузки приводов машин, в частности карьерных экскаваторов-гигантов. ..в

Поставленная цель достигается тем, что в приводной системе размещены гасители колебаний, выполненные в виде одномассовых или многомассовых гасителей крутильных колебаний или в виде маятниковых гасителей, которые механически связаны только с подвижными элементами или узлами привода, при чем постоянные пружины и моменты масс или моменты инерции масс рассчитаны таким образом, что собственная круговая частота гасителя колебаний равна или примерно равна круговой частоте преобладающей гармонической составляющей периодически изменяющейся нагрузки.

Гаситель колебаний в виде кольцевой массы расположен вокруг упруго опирающегося на раму кожуха стационарной или планетарной передачи привода, направляется кожухом в направляющих качения или скольжения и упирается в кожух через пружины. С каждым сателлитом планетарной передачи связан гаситель колебаний .выполненный в виде гасителя крутильных колебаний или в виде маятникового гасителя.

Кроме того, с любым валом системы, предпочтительно с выходным ва5 924284 6

лом, который сопряжен с рабочим органом, связан гаситель колебаний, выполненный в виде гасителя крутильных колебаний или в виде маятникового гасителя. 5

За счет расположения гасителей . колебаний во вспомогательной, не выполняющей задачу передачи рабочих усилий цепи системы, постоянные жесткости ее пружин, массы и момен- 10 ты инерции масс оказываются малыми по сравнению с известными решениями так, как элементы гасителя колебаний не участвуют в передаче полезной мощности привода или обусловленного по- ,5 лезным усилием опорного момента.

На фиг. 1 дана кинематическая схема привода» вид спереди·, на фиг.2 - то же,вид сбоку·, на фиг. 3 ~ 'упрощенная модель колебаний привода· 20 на фиг. 4 - планетарная передача с гасителем крутильных колебаний на сателлитах; на фиг. 5 - планетарная .передача с маятниковыми гасителями на сателлитах,, вид сбоку; на фиг. 6 - 25

то'же, вид спереди·, на фиг. 7 ~ расположение гасителя крутильных колебаний на выходном валу (вал приводной звездочки) планетарной передачи; на фиг. 8 - расположение маятниковых зд гасителей на выходном валу (вал приводной звездочки) .

Привод ковшового экскаватора состоит из приводного,двигателя 1, открыв той зубчатой передачи 2, планетар-¹ ₃$ ной передачи и вала приводного барабана 11 со звездочкой 12, сопряженной с ковшовой цепью 13. Планетарная передача включает в себя солнечное колесо 4, сателлиты 5, которые установ- ₄₀лены на поперечине 7, и колесо 7 с зубьями внутреннего зацепления. Кожух 3 планетарной передачи, жестко · связанный с колесом 6‘ опирается на раму экскаватора через упругий элемент .. 10.

Вокруг кожуха 3 по кольцу размещена погасительная масса 8, которая опирается на кожух передачи в направляющих скольжения или качения 9 пос- , редством упругих элементов 14.

Погасительная масса 8 в сочетании с упругими элементами 14 образует .гаситель колебаний , в котором. вследст-с. вие периодически меняющегося момента нагрузки на вале приводной звездочки 11 возникают вынужденные колебания с амплитудами в противофазе так, что периодически меняющаяся составляющая момента нагрузки гасится либо частично, либо полностью.

В другом варианте выполнения с каждым сателлитом 5 планетарной передачи через торсионную пружину 15 ' связано по одной погасительной массе 8, причем пружины играют роль гасителей колебаний. _

Можно представить/также другие варианты использования, в которых на сателлитах 5 предпочтительно с бифилярной подвеской установлены маятниковые гасители 16, которые вместе с сателлитами действуют как гасители колебаний с изменяющейся частотой колебаний гашения. В следующем варианте исполнения гаситель колебаний в виде гасителя крутильных колебаний 8 и 15 или маятникового гасителя 16 размещены непосредственно на вале приводного барабана.

Claims

Формула изобретения

1. Привод для машин с периодически меняющейся нагрузкой, в частности, для карьерных экскаваторов-гигантов, в котором приводной двигатель и рабочий орган соединены упругими элементами, предпочтительно через стационарные или планетарные передачи, с узлами, имеющими упругую опору в раме машины или агрегата, отличающийся тем, что в приводной системе размещены гасители колебаний, выполненные в виде одномассовых или многомассовых гасителей крутильных колебаний или в виде маятниковых гасителей которые механически связаны только с подвижными элементами или узрами привода и имеют собственную частоту, равную или примерно равную'круговой частоте доминирующей гармонической составляющей периодически изменяющейся нагрузки.
2. Привод по п.1, о т л и чающ и й с я тем, что гаситель колебаний в виде кольцевой погасительной массы расположен вокруг эластично опирающегося на раму кожуха стационарной или планетарной передачи привода, направляется им в направляющих скольжения или качения и опирается на него через упругие элементы.
3. Привод поп.1,отличающ и й с я тем, что с каждым сателлитом планетарной передачи связан гаситель колебаний, выполненный в ви7 924284 8

де гасителя крутильных колебаний или в виде маятникового гасителя. ,
4. Привод по π.Ι,οτ л и ч а ющ и й с я тем, что с любым валом передачи, предпочтительно с выходным валом, сопряженным с рабочим органом, связан гаситель колебаний, выполненный в виде гасителя крутильных колебаний или в виде маятникового гаси теля.

Признано изобретением по резуль5 тэтам экспертизы, осущественной Ведомством по изобретательству Германской Демократической республики.

924284

<?иг 9

924284

фиг. 8