Фрикционное устройство для транспортирования груза Советский патент 1987 года по МПК B65G25/00 

Изобретение относится к механизмам для передачи движения фрикционным методом и может быть использовано в качестве транспортирующего устройства.

Целью изобретения является расширение технологических возможностей устройства путем обеспечения изменения скорости и направления перемещения различных грузов.

На фиг. 1 изображено устройство, общий вид; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - устройство с полым привод- ным валом; на фиг. 4 - разрез Б-Б на фиг. 3; на фиг. 5 - устройство с подпружиненными элементами приводного вала; на фиг. 6 - разрез В-В на фиг. 5 (с цилиндрической направляющей, установленной в квадратном осевом отверстии приводного вала); на фиг. 7 - устройство с полым приводным валом, снабженное жестко установленными внутри его элементов перегородками; на фиг. 8 - разрез Г-Г на фиг. 7; на фиг. 9 - устройство с охва- тываю.щими по окружности элементы приводного вала скребками и лотком; на фиг. 10 - разрез Д-Д на фиг. 9; на фиг. 11 - устройство с выступающими на торцах приводного вала в виде пальцев с закрепленными на их концах щариками; на фиг. 12 - устройство, содержащее четное число приводных валов, вид спереди; на фиг. 13 - то же, вид сверху; на фиг. 14 - циклограммы перемещения ведомого звена (детали) при вращении приводного вала на один оборот.

Устройство (фиг. 1 и 2) содержит распо- ложенный в опорах 1 и 2 с возможностью вращения приводной вал, выполненный в виде полученных сечением плоскости по оси приводного вала и установленных с возможностью возвратно-поступательного пере- мещения в осевом направлении двух приводных элементов 3 и 4, при этом на одном из торцов приводного вала приводные элементы имеют выступы 5 и 6, а на другом торце приводного вала приводные элементы имеют дополнительные выступы 7 и 8; выступы 5 и 6 установлены с возможностью взаимодействия с торцовым кулачком 9, который выполнен с наклонной поверхностью. А дополнительные выступы 7 и 8 установлены с возможностью взаимодействия с торцовым упором в виде допол- нительного торцового кулачка 10, который также выполнен с наклонной поверхностью. Причем наклонные поверхности обоих кулачков 9 и 10 встречно направлены и параллельны. Кулачки 9 и 10 расположены соосно приводному валу и установлены с возможностью поворота и фиксации. Торцовые кулачки 9 и 10 в данном случае выполняют функции механизма продольного перемещения приводных элементов 3 и 4.

По второму варианту выполнения устрой- ства с полым приводным валом (фиг. 3 и 4) внутри двух приводных элементов 3 и 4 образована полость для транспортируемого

груза, которая представляет собой осевое и центральное отверстие 11. Торцовые выступы 5-8 полых приводных элементов 3 и 4 приводного вала контактируют с торцовыми кулачками 9 и 10, установленными соосно приводному валу с возможностью поворота и фиксации аналогичным образом (фиг. 1). Ведомое звено (деталь) расположено в центральном отверстии 11 приводного вала.

Устройство (фиг. 5 и 6) содержит приводной вал, установленный в опорах 1 и 2 с возможностью вращения, выполненный в виде элементов 3 и 4, содержащих на одном из торцов глухие отверстия 12 и 13, торцовый упор - приводной подпятник 14, установленный в опоре 15 с возможностью вращения соосно приводному валу и снабженный жестко закрепленными пальцами 16 и 17, входящими в глухие отверстия 12 и 13 элементов приводного вала 3 и 4. Торцовые выступы 5 и 6 элементов 3 и 4 приводного вала находятся во взаимодействии с торцовым кулачком 9, установленным соосно приводному валу с возможностью поворота. Элементы 3 и 4 приводного вала снабжены пружинами 18 и 19, установленными в отверстиях 12 и 13 элементов 3 и 4 приводного вала и контактирующими с торцами жестко закрепленных пальцев 16 и 17 подпятника 14.

В данном случае торцовый кулачок 10 и подпятник 14 с пальцами 16 и 17, подпружиненными относительно приводных элементов 3 и 4, выполняет функции, механизма продольного перемещения последних. При этом приводной подпятник 14 является приводом поворота приводного вала.

Дополнительно устройство (фиг. 5 и 6) содержит установленную с сквозным квадратным отверстием 20 элементов 3 и 4 приводного вала цилиндрическую направляющую 21

Устройство ( фиг. 6 и 8) содержит полый приводной вал, установленный в опорах 1, 2 с возможностью вращения и выполненный в виде элементов 3 и 4. Торцовые выступы 5-8 элементов 3 и 4 приводного вала контактируют с соосными ему торцовыми кулачками 9 и 10. Элементы 3 и 4 приводного вала снабжены жестко закрепленными на них сегментными перегородками 22 и 23, расположенными в полости приводных элементов перпендикулярно оси приводного вала с щагом, равным высоте подъема торцового кулачка. При этом длина приводного вала кратна щагу между сегментными перегородками.

Устройство (фиг. 9 и 10) содержит приводной вал, выполненный из элементов 3 и 4 и установленный в опорах 1 и 2 с возможностью вращения. Торцовые выступы 5- 8 элементов 3 и 4 приводного вала контактируют с соосными ему торцовыми кулачками 9 и 10. Элементы 3 и 4 цри- водного вала дополнительно снабжены расположенными на их наружной поверхности

скребками 24 и 25. При этом устройство снабжено лотком 26, охватывающим при- водные элементы 3 и 4 с установленными на нем скребками 24 и 25.

Торцовые выступы 5-8 элементов приводного вала (фиг. 11) выполнены в виде пальцев 27-30 с закрепленными на их наружных торцах шариками 31-34.

Устройство (фиг. 12 и 13) содержит четное число приводных валов, выполненных из элементов и установленных в опорах 1 и 2 с возможностью реверсивного вращения и осевого перемещения при взаимодействии с расположенными соосно приводному валу торцовыми кулачками.

Устройство также содержит направляющие 35 для транспортируемого груза. Привод поворота приводного вала может быть выполнен в виде зубчатого зацепления, состоящего из составного зубчатого венца 36, закрепленного на элементах приводного вала, и ведущей щестерни 37, соединенной с электродвигателем 38 (фиг. 1).

Синхронный поворот кулачка и унора осуществляется при помощи специального мехат низма (фиг. 1), который состоит из двух одинаковых зубчатых колес 38 и 39, жестко связанных валом 40 и входящих в зацепление с зубчатыми венцами кулачков 9 и 10. Поворот зубчатых колес осуществляется вручную (возможно двигателем) через червячную передачу (41 и 42), которая при отсутствии нагрузки на привод фиксирует механизм поворота в заданном положении.

Устройство работает следующим образом.

Приводной вал (фиг. 1 и 2) вращается в опорах 1 и 2. Торцовые выступы 5-8 элементов 3 и 4 приводного вала скользят по соответствующим поверхностям рабочего профиля торцовых кулачков 9 и 10; Элементы 3 и 4 приводного вала соверща- ют при этом два взаимосвязанных движения - вращательное вокруг оси приводного вала и возвратно-поступательное вдоль этой же оси. В связи с тем, что контакт элементов 3 и 4 приводного вала с ведомым звеном (деталью) осуществляется в верхней точке приводного вала, возможно получение различных по величине и направлению линейных перемещений при одной и той же частоте вращения.

Рассмотрим законы движения при фиксированных положениях торцовых кулачков на примере приводного вала, состоящего из двух элементов- 3 и 4. На фиг. 14 изображены циклограммы перемещения ведомого звена (детали) при вращении приводного вала на один оборот. Вращение приводного вала осуществляется по часовой стрелке (вид с торца левого торцового кулачка 10). Уровень минимума рабочего профиля левого торцового кулачка, принимаем за нулевую отметку (0). Уровень максимума рабочего профиля левого торцового кулачка 10 равен высоте подъема (Н). Угол

подъема от О до Н в каждой точке рабочего профиля левого торцового кулачка 10 одинаков и равен Const. Контакт торцовых кулачков 9 и 10 с элементами 3 и 4 приводного вала принимаем за точечный. Торцовые кулачки 9 и 10 поворачиваются синхронно в одном направлении.

Установим левый торцовый кулачок 10 так, чтобы точка максимума рабочего про филя (Н) находилась в положении I диаг- раммы. При этом точка (С) контакта с ведомым звеном (деталью) находится на стыке двух элементов 3 и 4 приводного вала, точка (А) контакта левого элемента 3 приводного вала (вид с торца кулачка 10)

5 соответствует точке Н торцового кулачка 10, а точка (В) контакта правого элемента приводного вала 4 соответствует точке О торцового кулачка 10. При вращений на 180° приводного вала левый элемент входит в контакт с ведомым звеном (де0 таль) и передает ему вращательное и поступательное движение. При этом ведомое звено (деталь) проходит путь, равный высоте подъе.ма торцового кулачка 10. Направление линейного перемещения ведомого звена (де5 тали) перпендикулярно плоскости торца левого торцового кулачка 10 «на нас. Правый элемент приводного вала 4 в это время совершает холостой ход. При повороте на 180 цикл повторяется.

Установим точку Н левого торцового ку0 лачка 10 в положение П диаграммы, смещенное по часовой стрелке на 45° относительно положения I. При вращении приводного вала точка А левого элемента 3 этого вала поднимается по рабочему профилю торцового кулачка 10 от точки Нп до Н, при

5 этом направление линейного перемещения ведомого звена (детали) перпендикулярно плоскости торца левого торцового кулачка 10 «от нас. После прохождения точки Н рабочего профиля торцового кулачка 10. Элемент 3 приводного вала совершает обрат0 ное линейное перемещение («на нас). Суммарное линейное перемещение равно разнице абсолютных значений этих перемещений, а направление линейного перемещения ведомого звена (детали) соответствует перес мещению, имеющему больщую абсолютную величину. При повороте на 180° цикл повторяется.

Установим точку Н левого торцового кулачка 10 в положение III, совмещенное по часовой стрелке на 90° относительно поло0 жения I диаграммы. При этом точки А и В элементов 3 и 4 приводного вала будут находиться на одной и той же высоте (Нш) рабочего профиля торцового кулачка 10. При вращении приводного вала точка А левого элемента 3 этого вала поднимается до точ5 ки Н рабочего профиля торцового кулачка 10, а затем опустится до первоначальной высоты, после чего цикл повторяется. Так как высота под ьема и опускания элементов 3 и 4 приводного вала по рабочему профилю кулачка 10 раны, то суммарное линейное перемещение равно нулю. В этом случае ведомое звено (деталь) совершает вращательное и линейное колебательное возвратно-поступательное движение.

Аналогично получены и последующие циклограммы, позволяющие выявить величину и направление перемещения ведомого звена.

Таким образом, можно получить другие промежуточные значения между величиной и направлением линейного перемещения ведомого звена (детали) синхронным поворотом торцовых кулачков 9 и 10 в одном направлении, не изменяя скорости вращения приводного вала. При вращении торцовых кулачков 9 и 10 с той же скоростью и в том же направлении, что и приводной вал, линейное (еремещение ведомого звена (детали) отсутствует и устройство передает только вращательное движение. При движении торцовых кулачков 9 и 10 в том же направлении, но с меньщей, чем у приводного вала скоростью, можно получить линейные перемещения меньщей величины, чем перемещения, обусловленные высотой подъема торцового кулачка при фиксированных положениях торцовых кулачков 9 и 10.

Принцип работы полого приводного вала аналогичен, но перемещение ведомого звена (детали) происходит внутри центрального отверстия И приводного вала.

Устройство с подпружиненными элементами 3 и 4 приводного вала работает следующим образом.

Подпятник 14, установленный в опоре 15, передает вращение приводному валу, установленному в опорах 1 и 2 и составленному из элементов 3 и 4, с помощью жестко закрепленных пальцев 17 и 18, входящих в соответствующие глухие отверстия 12 и 13 элементов приводного вала 3 и 4. Силовое замыкание торцовых выступов 5 и 6 элементов 3 и 4 приводного вала с торцовым кулачком 9 обеспечивается пружинами 18 и 19, установленными в глухие отверстия 12 и 13 элементов 3 и 4 приводного вала.

Принцип работы полого приводного вала с жестко закрепленными сегментными -перегородками 22 и 23 перпендикулярно оси приводного вала состоит в следующем. Сынучий материал засыпается в выступающую часть нижнего элемента 4 приводного вала. Поворачиваясь вокруг своей оси, элемент 4 полого приводного вала линейно перемепдается на величину высоты подъема торцовых кулачков 9 и 10, увлекая за собой за счет сил сцепления сыпучий материал и, достигнув верхнего положения, полностью пересыпает сыпучий материал в элемент 3 полого приводного вала, занявщий нижнее положение. При перегрузке из одного элемента 4 приводного вала в другой за счет линейно0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

го перемещения элементов 3 и 4 относительно друг друга, сыпучий материал попадает не в соответствующую ему секцию другого элемента, а в секцию сдвинутую на щаг, равный высоте подъема торцового кулачка 9 и 10.

Устройство, содержапл,ее лоток 26, с установленным внутри него приводным валом, составленным из элементов 3 и 4, снабженных охватывающими элементами приводного вала о окружности скребками 24 и 25 работает следующим образом.

В лоток 26 насыпается сыпучий материал, приводному валу придается вращение. При контакте торцовых выступов 5-8 элементов 3 и 4 приводного вала с торцовыми кулачками 9 и 10 э.лементы приводного вала получают дополнительное осевое перемещение. При это.м скребки 25 элемента 4 захватывают и перемещают сыпучий материал в лотке 26. При повороте на 180° в работу вступают скребки 24 эле.мента 3.

Устройство, содержащее четное число приводных валов, работает следующим образом.

Приводные валы,установленные в опорах 1 и 2 и составленные из элементов 3 и 4, вращаются так, что половина приводных валов вращается по часовой стрелке, а вторая половина против часовой стрелки. Элементы приводного вала 3 и 4, контактируя торцовыми выступами 5-8 с торцовыми кулачками 9 и 10, получают осевое перемещение. Вращающие составляющие взаимно уничтожаются и ведомое звено перемещается в направлении, параллельном оси приводных валов. Использование устройства возможно в нескольких вариантах. Например, выполнение приводного вала в виде нескольких элементов. При этом можно синхронным поворотом торцовых кулачков задать направление перемещения детали в зону обработки; в зоне обработки придать детали социллирующие движения, а затем вывести деталь обратным ходом в зону загрузки. Можно придавать детали и вращение без осевого перемещения, для этого торцовые кулачки вращаются в ту же сторону и с той же скоростью, что и приводной вал.

Полый приводной вал может быть использован для транспортировки как щтум- ных деталей, так и сыпучих материалов в горизонтальной плоскости. Возможно применение комбинированного перемещения, например, одна из деталей перемещается по наружной поверхности полого приводного вала, а другая встречно первой по внутренней. Так как элементы привод1юго вала совершают одновременно линейные движения в противоположных направлениях, то и детали будут двигаться в противоположных направлениях.

Применение подпружиненных элементов приводного вала позволяет увеличить таг линейного перемещения ведомого звена, еделать рабочий или холостой ход элементов приводного вала более быстрым.

Установка продольных цилиндрических направляющих в осевом многоугольном отверстии приводного вала позволяет уменьшить взаимное трение этих элементов, увеличить надежность работы устройства за счет исключения возможности заклинивание приводного вала в опорах при смещении его элементов. Это отверстие можно использовать для передачи вращения приводному валу.

Применение полого приводного вала с жестко закрепленными сегментными перегородками позволяет перемещать сыпучие материалы не только в горизонтальной плос- 15 водные элементы имеют дополнительные

выступы.

3. Устройство по пп. 1 и 2, отличающееся тем, что торцовый упор выполнен в виде дополнительного торцового кулачка с наклонной поверхностью, установкости, но и под некоторым углом к горизонту.

Использование лотка с установленным внутри него приводным валом, элементы которого снабжены установленными перпендикулярно оси приводного вала скребками, 20 ленного с возможностью взаимодействия с также позволяет перемещать сыпучие мате-дополнительными выступами,

риалы, причем производительность устрой-4. Устройство по п. 1, отличающееся тем,

что в торцах приводных элементов выполнены глухие отверстия, а -торцовый упор

ства достаточно высока за счет исключения холостых ходов скребков.

Возможно использование устройства с не- 25 выполнен с пальцами, расположенными в глусколькими приводными валами. Для перемещения круглого ведомого звена (детали) двумя приводными валами торцовые кулачки должны занимать одинаковое положение относительно точек контакта с ведомы.м

хих отверстиях приводных элементов и подпружиненных относительно последних,

5. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что внутри двух приводных элементов образована полость для транспортируемого

(деталью). При этом приводные ва- зо груза.

6. У что в но скв ные э рическ

лы должны вращаться в одну сторону. Для перемещения плоского ведомого звена (детали) необходимо четное число приводных валов. При этом, если направление вращения всех приводных валов одинаково,

ведомое звено осуществляет движе- 35 квадратном отверстии.

7.Устройство по п. что приводные элемент крепленные на них сег установленные в поло ментов, при этом дли кратна шагу между родками.

ние по направлению результирующей продольного и поперечного перемещения, если половина приводных валов вращается в одну сторону, а другая в противоположную, то перемещение ведомого звена осуществляется в направлении, параллельном осям приводных валов.

Формула изобретения . Фрикционное устройство для транспор40

7.Устройство по п. 5, отличающееся тем, что приводные элементы имеют жестко закрепленные на них сегментные перегородки, установленные в полости приводных элементов, при этом длина приводного вала кратна шагу между сегментными перегородками.

8.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что приводные элементы имеют расположенные на их наружной поверхности скребки.

тирования груза, содержащее установлен- . а устройство снабжено лотком, охватываюный в опорах с возможностью вращения приводной вал, направляющие транспортируемого груза, и привод поворота приводного вала, отличающееся тем, что, с целью расщирения технологических возможностей устройства путем обеспечения изменения ско- 50 рости и направления перемещения различных грузов, приводной вал выполнен в виде полученных сечением плоскости по оси прищим приводные элементы со скребками.

9.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что оно имеет установленные параллельно основному приводному валу дополнительные приводные валы.

10.Устройство по пп. 1 и 2, отличающееся тем, что основные и дополнительные выступы выполнены в виде пальцев с закрепленными на их концах щариками.

водного вала и установленных с возможностью возвратно-поступательного переме- в осевом направлении двух приводных элементов, которые имеют механизм продольного перемещения, выполненный в виде расположенных соосно приводному валу торцового кулачка с наклонной поверхностью и торцового упора, установленных с возможностью поворота и фиксации, при этом на одном из торцов приводного вала приводные элементы имеют выступы, установленные с возможностью взаимодействия с торцовым кулачком.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что на другом торце приводного вала прихих отверстиях приводных элементов и подпружиненных относительно последних,

5. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что внутри двух приводных элементов образована полость для транспортируемого

груза.

6. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что вдоль оси приводного вала выполнено сквозное квадратное отверстие, а приводные элементы имеют продольную цилиндрическую направляющую, расположенную в

квадратном отверстии.

7.Устройство по п. 5, отличающееся тем, что приводные элементы имеют жестко закрепленные на них сегментные перегородки, установленные в полости приводных элементов, при этом длина приводного вала кратна шагу между сегментными перегородками.

8.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что приводные элементы имеют расположенные на их наружной поверхности скребки.

а устройство снабжено лотком, охватывающим приводные элементы со скребками.

9.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что оно имеет установленные параллельно основному приводному валу дополнительные приводные валы.

10.Устройство по пп. 1 и 2, отличающееся тем, что основные и дополнительные выступы выполнены в виде пальцев с закрепленными на их концах щариками.

%

7

.

/ / /

л

Деталь

j,A

,/А

/// /л

1

I I

10 S I

1

39

(Ри.1

38

Изобретение относится к транспортирующим устройствам, Б частности к механизмам для нередачи движения фрикционным методом. Цель - расщирение технологических возможностей устройства путем обеспечения изменения скорости перемещения различных грузов. Для этого установленный в опорах 1 и 2 с возможностью вращения приводной вал (ПВ) имеет привод поворота и выполнен в виде полученных сечением плоскости по оси ПВ и установленных с возможностью возвратно-поступательного перемещения в осевом направлении двух приводных элементов (ПЭ) 3 и 4. Механизм продольного перемещени.я ПЭ 3 и 4 выполнен в виде расположенных соосно ПВ торцового кулачка 9 и торцового упора в виде кулачка 10, установленных с возможностью поворота и фиксации. На торцах ПЭ 3 и 4 имеются выступы 5, 6 и 7, 8. Кулачок 9 взаимодействует с выступами 5 и 6, а кулачок 10 - с выступами 7 и 8. При этом ПЭ 3 и 4 соверщают два взаимосвязанных движения: вращательное и возвратно-поступательное вокруг оси ПВ. Так как контакт ПЭ 3 и 4 с ведомым звеном (деталью) осуществляется в верхней точке, то возникают различные по величине и направлению линейные перемещения при той же частоте вращения. Устройство может иметь различные варианты исполнения ПВ. 9 з.п. ф-лы, 14 ил. (О (Л со со СП СЛ Фа.3

Напраблйющие Дета/ ь

12

(Раг.2

22

5-5

Деталь

П

Фи.5

5-5

Йапраёлрющие 35

9иг.§

V

futl

10

iU

us.6

.

V

5 9

/ уЯ

J

л

Фи.9

2V

иг. 10

Направляющие

У, гэ

/Lema/ib

(Pus.12 ///////////// ////// ////////////////// //////////// /Л

I 1

t:

/у/ //у /// //jf jf7/ /// /// ///

Л

//////////////////// /7//////////////// ////////7//////////

I I

I I

I I

Л

(Рие. 13

VM.

N

н

ч

XI

I и. ш. N li 4L ча w. 1

W G

Ц-панс. высота просрило торцового /ryy7 7VA c

О 90° 180° 270° m

Н-,

О 90 180° 210° 60

о 90° т° 270° m

О 30° 160° 270° 60°

ПнГ

Пия

о 30° 180° 270° 60

О 90° 180° 270° 60

О

90° 160° 270° Ж

О 90° 180° т J60

(Риг.1