Механизм подъема и опускания рабочих органов мобильных сельскохозяйственных машин Советский патент 1987 года по МПК A01D33/14 

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, а именно к рабочим органам для загрузки емкостей транспортных средств.

Цель изобретения - улучшение качества выполнения технологического процесса путем повышения надежности функционирования и быстродействия при сокрашении энергопотребления.

На чертеже представлена кинематическая схема механизма подъема и опускания органов мобильных сельскохозяйственных машин.

Механизм подъема и опускания рабочих органов мобильных сельскохозяйственных машин содержит двигатель 1, центральное колесо 2 первой планетарной передачи, соединенное через сателлиты 3, установленные шарнирно на водиле 4 с наружным колесом 5, которое связано с вилкой 6 первой муфты свободного хода, а во10

15

ным отношением через центральное колесо 2, сателлиты 3, водило 4 первой планетарной передачи, центральное колесо 7 второй планетарной передачи, сателлиты 8 второй планетарной передачи, наружное колесо 11 второй планетарной передачи, вилку 12 на звездочку 16.

При установившемся режиме происходит вращение наружного колеса 5, которое через вилку 6, звездочку 15 и зубчатые колеса 17 и 19 передается на выходной вал 20 механизма. При этом предварительно закрученный упругий элемент 18 создает момент сил, складываемый с моментом сил двигателя 1, приведенного к звездочке 15, что позволяет осуществлять более быстрое движение выходного вала. При отключении двигателя 1 выходной вал 20 фиксируется через зубчатые колеса 17 и 19 звездочкой 15 первой муфты свободного хода, жестко связанной с неподвижной обоймой 13. Причем упругий

дило 4 соединено с центральным колесом 7 20 элемент 18 находится в закрученном состояНИИ, вследствие фиксации звездочки 16 второй муфты свободного хода относительно ее неподвижной обоймы 14. При движении в обратную сторону первоначально расфиксирует- ся первая муфта свободного хода, обеспечивающая передачу движения двигателя 1 через центральное колесо 2, сателлиты 3, наружное колесо 5 первой планетарной передачи и вилку 6 и звездочкой 15, а затем вторая муфта свободного хода, передающая вращение на упругий элемент, раскручивая его.

второй планетарной передачи, которое через сателлиты 8, установленные шарнирно на водиле 9, закрепленном в корпусе 10, соединено с наружным колесом 11, связанным с вилком 12 второй муфты свободного хода, причем обоймы 13 и 14 муфт свободного хода зафиксированы в корпусе 10, а между звездочками 15 и 16 муфт 14 свободного хода через жестко связанное со звездочкой 15 зубчатое колесо 17 закреплен упругий элемент 18.

Поток мощности механизма снимается со звездочки 15 первой муфты свободного хода, соединенной через зубчатые колеса 17 и 19 с выходным валом 20 механизма.

Механизм подъема и опускания рабочих органов мобильных сельскохозяйственных машин работает следующим образом.

Вращение центрального колеса 2 от двигателя 1 в пусковом режиме механизма передается сателлитам 3 первой планетарной передачи. Поскольку при пуске механизма наружное колесо 5, связанное через вилку 6 муфтой свободного хода и зубчатые колеса 17 и 19с выходным валом 20, к которому приложен момент сопротивления, воздействующий на механизм, неподвижно, то происходит поворот водила 4. Этот поворот через центральное колесо 7 второй планетарной передачи, ее сателлиты 8 и наружное колесо 11, а также через вилку 12 второй муфты свободного хода сообщается со звездочкой 16, которая закручивает упругий элемент, создавая тем самым момент сил, преодолевающий момент сопротивления. Движение, передаваемое от двигателя 1 к звездочке 16, происходит гораздо медленнее, чем к звездочке 15, вследствие разного передаточного отношения между передаточным отношением первой планетарной передачи от двигателя 1 через центральное колесо 2, сателлиты 3 и наружное колесо 5, через вилку 6 к звездочке 15 и передаточ

ным отношением через центральное колесо 2, сателлиты 3, водило 4 первой планетарной передачи, центральное колесо 7 второй планетарной передачи, сателлиты 8 второй планетарной передачи, наружное колесо 11 второй планетарной передачи, вилку 12 на звездочку 16.

При установившемся режиме происходит вращение наружного колеса 5, которое через вилку 6, звездочку 15 и зубчатые колеса 17 и 19 передается на выходной вал 20 механизма. При этом предварительно закрученный упругий элемент 18 создает момент сил, складываемый с моментом сил двигателя 1, приведенного к звездочке 15, что позволяет осуществлять более быстрое движение выходного вала. При отключении двигателя 1 выходной вал 20 фиксируется через зубчатые колеса 17 и 19 звездочкой 15 первой муфты свободного хода, жестко связанной с неподвижной обоймой 13. Причем упругий

элемент 18 находится в закрученном состояэлемент 18 находится в закрученном состоя

НИИ, вследствие фиксации звездочки 16 второй муфты свободного хода относительно ее неподвижной обоймы 14. При движении в обратную сторону первоначально расфиксирует- ся первая муфта свободного хода, обеспечивающая передачу движения двигателя 1 через центральное колесо 2, сателлиты 3, наружное колесо 5 первой планетарной передачи и вилку 6 и звездочкой 15, а затем вторая муфта свободного хода, передающая вращение на упругий элемент, раскручивая его.

Условие первоочередной расфиксации пер вой муфты свободного хода по сравнению со второй муфтой можно выразить неравенством

1Мрф 11 адав щ1гр- 112ЛГ (1)

где МрФ-момент сил расфиксации первой

муфты свободного хода; 1н - момент инерции водила и приведенных к нему последующих звеньев;

БД - угловое ускорение вала двигателя; iae -передаточное отнощение при остановленном водиле от центрального колеса к наружному колесу планетарной передачи. Если момент сопротивления, приложенный к выходному звену механизма - функция непрерывная относительно времени и его угла поворота, то однажды закрученный упругий элемент в дальнейщем не нуждается в предварительном закручивании. Однако для этого необходимо, чтобы в момент останова двигателя 1 все звенья (особенно водило 4 первой планетарной передачи) также остановились. В противном случае возможно изменение момента сил упругого элемента после остановки движения двигателя 1 и выходного вала 20 под действием сил инерции водила и последующих звеньев (7, 8, 11, 12, 16).

Условие одновременного останова двигателя и всех звеньев механизма представляет неравенство

1ч о /; 2

(il«Y

(2)

Е

ан

где 1а - момент инерции двигателя и центрального колеса первой планетарной передачи;

- передаточное отношение при остановленном наружном колесе от центрального колеса к водилу. Зависимости (1) и (2) определяются следующим образом.

Моменты сил, действующие на водил (Мн) и наружное колесо (Мв), равны

Мн Ма 2

Га+ rg Га

Гв Га,

где Ма - момент сил двигателя; Га, Гв, г - радиусы зацепления центрального, наружного колеса и сателлита.

Условие первоочередной расфиксации наружного колеса

при

(Мн| |1не«| Мв1 |Мрф|

где ей - угловое ускорение водила.

Эти неравенства с учетом предыдущих равенств дадут

2(г.+ г)

м,

рф

t-fi

Ь ен.

..Са.

Учитывая, что ен -р-

« AM

(3), а также.

что Га

-)получим неравенство (1).

2.Механизм по п. 1, отличающийся тем, что его выходной вал соединен со звездочкой первой муфты свободного хода, а двигатель, планетарные передачи и муфты свободного

При останове двигателя условие одно- 40 хода установлены соосно, причем упругий

временности его останова и звеньев механизма имеет вид

I IQ BalaH (|1н ен(

Здесь левая часть неравенства - мо- мент сил инерции двигателя, приведенный

0

5

0

5

к водилу, а правая - момент сил инерции водила и приведенных к нему последующих звеньев до .муфты свободного хода. Это неравенство с учетом зависимости (3) дает искомое условие (2).

Формула изобретения

1.Механизм подъема и опускания рабочих органов мобильных сельскохозяйственных м.ащин, содержащий корпус, в котором установлены двигатель, соединенный с двумя кинематическими цепями зубчатых передач, замыкающихся на упругий элемент, при этом одна из кинематических цепей связана с выходным валом механизма, отличающийся тем, что, с целью улуч- щения качества выполнения технологического процесса, путем повыщенйя надежности функционирования и быстродействия при сокращении энергопотребления, меха- низ.м снабжен редуктором, установленным на его входном звене,и двумя муфтами свободного хода двухстороннего действия, состоящими из звездоч1 и, вилки и обоймы, а каждая из кинематических цепей зубчатых передач выполнена в виде планетарных передач, имеющих центральное колесо, установленные на водиле сателлиты и наружное колесо, причем двигатель соединен с центральным колесом первой планетарной передачи, ее наружное колесо связано с вилкой первой муфты свободного хода, а водило - с центральным колесом второй планетарной передачи, при этом водило этой передачи, установлено неподвижно на корпусе, наружное колесо соединено с вилкой второй муфты свободного хода, звездочки муфт свободного хода соединены упругим элементом, а их обоймы закреплены в корпусе.

2.Механизм по п. 1, отличающийся тем, что его выходной вал соединен со звездочкой первой муфты свободного хода, а двигатель, планетарные передачи и муфты свободного

элемент выполнен малооборотным с постоянной жесткостью.

3. Механизм по п. 1, отличающийся тем, что он снабжен редуктором, установленным на выходном звене механизма, а упругий элемент выполнен многооборотным с переменной жесткостью.

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к рабочим органам для загрузки емкостей транспортных средств. Целью изобретения является улучшение качества выполнения технологического процесса. Вращение центрального колеса 2 от двигателя 1 в пусковом режиме передается сателлитам первой планетарной передачи. При пуске механизма наружное колесо 5 неподвижно. Посредством вилки 6 оно связано через первую муфту свободного хода и зубчатые ко6 А леса 17 и 19 с выходным валом (ВВ) 20. К ВВ 20 приложен момент сопротивления, воздействуюш,ий на механизм. В результате происходит поворот водила 4. Этот поворот через центральное колесо 7 второй планетарной передачи, ее сателлиты 8, наружное колесо 11, а также через вилку 12 второй муфты свободного хода сообш,ается звездочке 16. Тем самым создается момент сил, преодолев а юш,и и момент сопротивления. Движение, передаваемое от двигателя 1 к звездочке 16, происходит значительно медленнее, чем к звездочке 15 вследствие разного передаточного отношения кинематических передач. При установившемся режиме происходит вращение наружного колеса 5, которое через вилку 6, звездочку 15 и зубчатые колеса 17 и 19 передается на ВВ 20. При этом предварительно закрученный упругий элемент 18 создает момент сил, складываемый с моментом сил двигателя 1, приведенного к звездочке 15, что позволяет осуществлять более быстрое движение ВВ 20. При отключении двигателя 1 ВВ 20 фиксируется через зубчатые передачи 17 и 19 звездочкой 15 первой муфты свободного хода, жестко связанной с неподвижной обоймой 13. 2 з.п.ф-лы, 1 ил. & (Л 00 ;о 4 о 00