Шпиндельный барабан хлопкоуборочного аппарата Советский патент 1987 года по МПК A01D46/18 

Изобретение относится к х. юпкоубороч- ным аппаратам, а именно к барабанам с наклонными шпинделями, и является усовершенствованием изобретения но авт. св. № 1145951.

Цель изобретения - повынление надежности работы шпинделей за счет стабилизации равномерности вращения нри изменениях условий уборки и нагрузки на шпиндели, требуюш.и.х соответствующего изменения наклона шпинделей.

На фиг. 1 изображен шпиндельный барабан хлопкоуборочного аппарата; на фиг. 2 - подвеска шпинделей на опорных дисках; на фиг. 3 - колодки прямого и обратного вращений; на фиг. 4 - положение шарового ролика и ремня прямого вращения при начальном наклоне пншнделей (Р РН); на фиг. 5 - то же, при максимальном наклоне гппинделей ((); на фиг. 6 - положение niapoeoro ролика и ремня обратного вращения шпинделей при начальном наклоне шпинделей ((); на фиг. 7 - то же, при максимальном наклоне шпинделей (); на фиг. 8 - niapo- вой ролик; на фиг. 9 - схема установки двух барабанов в хлопкоуборочном аппарате.

Предлагаемый шниндельный барабан хлопкоуборочного аппарата содержит вал 1, наклонные к оси вала шпиндели 2, опорные нижний 3 и верхний 4 диски, силовые цилиндры 5 привода накл-опа шпинделей, ротор 6 приводной, силовые цилиндры 7 привода осевых перемещений колодок ротора, шкив 8 ротора. 1нкив 9 вала барабана, кронштейн 10 подвески шпиндельного барабана. Шниндели 2 выполнены в виде усеченных конусов и установлены меньшими основаниями в сторону вер1нинь 1 конуса барабана, образованного наклонными осями 1ппинделей. В верхней части каждый шпиндель выполнен в виде валика 11, на свободном конце которого закреплен приводной ролнк 12 в виде шара с рифленой поверхностью (фиг. 8).

Вал 1 барабана выполнен трубчатым н подвешен на кронштейне рамы хлопкоуборочного аппарата. На верхнем конце вала установлен приводной шкив 9, на нижнем - нижний 3 и верхний 4 опорные диски. Диск 3 закреплен на валу 1 жестко,-диск 4 закреплен па ступице, которая установлена на валу 1 с возможностью перемещения вдоль него.

По окружностям опорных дисков 3 и 4 образованы отверстия-гнезда, в которых установлены шаровые подшипники пгшнде- лей. Каждый подшипиик включает корпус со сферическим антифрикционным вкладышем и шар, установленный во вкладыше с возможностью поворота и вращения вокруг геометрического центра. В каждом шаре образовано диаметральное отверстие, в которое входит валик 11 шпинделя.

5

5

Валики 1 1 в отверстиях шаров нижне- г О диска 3 закреплены жестко, а в отверстия шаров верхнего диска 4 входят с возможностью нере.мепхения шаров по вали. кам.

Прпводпой ротор 6 включает колодку 13 с фpикцпoнnЬi i ремнем 14 прямого вращения, колодку 15 с фрикционным ремнем 1-6 обратного врашения.. приводной цилиндр 17 со шккво.м 8. Ремни 14 и 16 вы0 нолпены нлоск -;.ми.

Внутренняя CTeiiKti ко. юдки 13 и В1 еш- Ь1яя стенка колодки 15 выполнены в виде конических поверхностей, образующие которых наклонены под углом и к оси вра- идения колодок, совмещенной с осью врашения приводного .п,илиндра 17. На рабочих поверхностях колодок 13 и 15 закреплены ремпп 14 и 16. Ступицы колодок 13 и 15 установлены на при- 0 водно.м цилиндре возможностью осевых перемещений вдоль оси цилиндра 17 п с возможностью вращения от шкива 8. Для ЭТ01-0 внешняя поверхность цилиндра 17 и внутренние поверхности ступиц, колодок 13 и 5 выпо, в виде щлицов. На ступицах колодок 13 и 15 устапов- лены стопорные винты 20 и 21, с помо- пдью которых колодки стопорятся па приводном цили1-;дре 17. При выворачивании винта 20 колодка 13 получает возможность осевого перемещения по цилиндру 17, при выворачивании винта 21 колодка 15 получает такую же возможность.

Приводной цилиндр 17 установлен на на- 1травляющем цилиндре 18 с воз.можностью вращения относительно оси, совмещенной с осью цилиндра 18.

Цилиндр 18 подвеп1ен на кронштейне 10. установленном на раме 19 хлопкоуборочного аппарата. При этом ось цилиндра 18 параллельна оси барабана и смещена относительно последней на ве.:1ичину эксцентри- 0 ситета е, при котором обеспечиваются контакты приводных роликов 12 с фpикц ioн- ным ремнем 14 прямого вращения в зоне сбора хлопка и ремнем 16 обратного вращения в зоне съема хлопка с зубьев шпинделей съемным барабаном. Эксцентриситет к определяется по формуле

8 0.5(R,;--Ri6- dcos6), где Ri4, Ri6 - радиусы окружностей, образованных рабочи.ми поверхностями фрикционных ремней 14 А 16, лежандих в плоскости врашения ротора. Разность Ru- - Ri6 по высоте ротора постоянна, поскольку углы наклона рабочих поверхностей фрикционных ремней к оси вращения одинаковы и равны углу б.

Верхний опорный диск 4 шпиндельного 5 барабана перемещается вдо;1Ь вала 1 барабана с помощью силовых цилиндров 5. устаповленных на нижнем опорном диске 3 и соединенных тягами с опорным

0

5

5

0

диском 4, несущим скользящие по налн- кам П 1 1пинделей шаровые -цилиндрь. При перемещен к к диска 4 к диску 3 и уменыиении -расстояния между от Ь: до 1-. (фиг. 4--7) угол 1 аклона итннде- лей увеличивается от рн ло р:/. При пеое- мещении диска 4 от диск 3 и унеллше- нии расстояния между ними от -: до 1н угол наклона иапиндс.чей уменьшаемся от {;);. до pi.

Работы, связанные с увеличением накло на щиинделей, производятся в слсд) порядке: вывертывание винта 21 и опускание колодки 5 на полный ее ход; опускание опорного диска 4 до получения требуемого наклона щпинделей: подъем колодки 15 до контакта ремня 16 с шаровыми роликами 2; завертывание винта 21 и сто- порение колодки 15; вывертывание зинта 20 и опускание колодки 13 до контакта ремня 14 с шаровыми роликами ;2; запер- тывание винта 20 и стопоренке колодки 13.

Работы, связанные с уменьп1ением пахло- на щпинделей, проводятся в обратном порядке: вьп ертывание винта 20 и подъем колодки 1-3 на полный ход; подъем onoi)- ного диска 4 до получения требуемого наклона щпинделей; опускание колодки 13 до коп такта ремня 14 с щаровыми роликами 12, завертывание винта 20 и стопорение колодки 13; вывертывание винта 21 и подъем колодки 15 до контакта ремня 16 с выми роликами 12; завертывание винта 20 и стопорение колодки 15.

Рассмотрим взаимоположение шаророго ролика и рем: 1ей прямого и обратного ходов при начальных () и максима;:ь- ных (р(3м) наклонах шпинделей (фиг. 4-- 7).

Примем, что Oi - центр опорного tuap- нира нижнего диска 3, 62 - геометрический центр ujapoBoro ролика 12, I -- длина приводного 11, равная 0:0:2, Ills - образующие рабочих поверх:1остей ремня прямого вращения (фиг. 4 и 5) и ремня обратного вращения (фиг. б и 7), б - угол наклона образуюп ей bio к оси приводного цилиндра 17, Пп - порглаль к прямой 0|Ov, Г1/ - нор.маль к прямой l|l:, jiii,|j.M - углы, образованные нормаля.ми По и п/ при начальном (Рп) и .максима. 1Ь- ном (РМ) углах наклона шпинделей соответственно.

Поместим начало осей х и л коорд;5нат в центре О: тик, чтобы ось у была параллельной оси плжндельного барабана.

Из условия взаи.моперпендикуля :.пости сторон угла ,LiH и угла Qn {фиг. 4 :-i 6) имеем ,, 6-РН. Из того же услов Ш (фиг. 5 и 7) имее.м I.IM QM PV - 6. Перпен- , опущенные из точек К и К контактов ujapOBoro ролика с ре.мнем па О|О9, являютея радиусами качения шарового ролика по ремню при и . рав- ны.ми соответственно

dcf

ГА ,,; Гк-., -COS|.b.. Здесь Гк . г,.,, ОСКОЛЬКу Ц:- . Цм.

При пачаль.чом iiaK. ione П1пи 1леля (фиг. 4 ,.| и каче: 11: inaposoro ро,тика 12 по рем- 1:ю .мо.мент, вран акмцпй Ц1пппдель, равен

Мк Р Ь, Гк Р Гк-|сОй(б--рн),

Де Р дав.1енпя ролика 12 на ремень; - коэффициент качения.

При максима.1ьном наклоне шпинделя (фит. 5, ) момент, вращающий шпин- -чель, равен

ли PfKi-:,v Pf-ieos(p.«-5).

Здесь Уин ..:, поскольку Гк гк,.

Для уетой ивого вращения и пимделя без пробуксоак.ч .чтобходимо выполнение ус- лсв.ия, при котором наименьший момент Мм- был больще момента сопротивления при воз:,1ожной перегр ;оке шпинделя.

М. ц,

где ДЛс - момент, требуемый для извлечения из коробочек и наматывания хлопка на п пипдель и для преодоления си.-| трений шпинделя о стебли растс кий, сжатых шпинделями в зоне сбора хлопка;

Г| коаффиц1{ент надежности вращения шпинделя в кусте при перегрузке (Ц 1.5--:2).

Тогда Plw.Й cosllv Д1 п.

Откуда, имея гз виду, что цн б -р..

d -f

Р- к-С05(б--рг)

Ширина рабочей части фрикционных ремней 14 и 16 прямого и обратного вра- meniui одинакова и определяется из сле- дуюпдего. При начальном наклоне шпинделей (, фиг. 4 и 6) шаровой ролик 12 занимает положение А и контактирует с ремнями 14 и 16 (прямые 1|1.)) в точках К. При макси.мальпо.м наклоне шпинделей (, фиг. 5 и 7) шаровой ролик 12 занимает по.ложение В и кп11тактирует с ремнями 14 и 16 в точках К. При этом перемещение рч)Л1гка 12 вдоль прямой I|i2 от точки К до точки KV определяет пирину b рабочей части ремней 14 и 16.

Из фиг. 4 и б имеем

Пб ; X мХкк,

где XKV, хни - координаты точек К« и К. Проецируя на ось х отрезки OiOi I,

1 и О.К. ,

получим

X.KV ; sin рм - - собб;

с1.

хкн 1 sinpH

cos6,

откуда ширина рабочей части плоских ремней 14 и 16 прямого и обратного вращений одинакова и равна:

, , l(sin|3K--sinpH) 2sliT

Полный ход S колодок 13 и 15 вдоль оси барабана при изменении наклона шпинделей в пределах от до одинаков и равен

S УН-у«,

где УН, УМ - ординаты точки на верхнем об- резе колодки в начальном и пре- дельнОдМ соответственно положениях колодки 13 (фиг. 4 и 5) и колодки 15 (фиг. б и 7).

Проецируя на ось у отрезки , О2К

-, и К., получим

у„ lcos(3ii - -yCosS + bcos6 -|- ссозб;

УМ IcospM

-cos6 -f- с cos6.

откуда полный ход колодок 13 и 15 одинаков и равен

S l(cosp.i - )+Ь cos6.

25 раскрытыми коробочками в зоне сб вышенный сбор хлопка. Чем позд изводится уборка хлопка, тем мен жен быть наклон шпинделей с цель шения и сбивания долек,

30

Формула изобретения

HU1X слабой связью с коробочками

Шпиндельный барабан в паре с барабаном, у которого (фиг. 9) вершина конуса, образованного осями шпинделей, обрашена вниз, работает следующим образом.

При вращении барабана колодкам 13 и 15 от шкива 8 и приводного цилиндра 17 со- j общается встречное вращение.

В зоне сбора хлопка ролики 12 перекатываются по ремню 14 и получают прямое вращение. При этом зубья шпинделей внедряются в хлопок и извлекают его из коробочек при наматывании долек на шпиндели. В зоне съема ролики 12 перекаты40

ваются по ремню 16 и получают обратное

Шпиндельный барабан хлопкоуб аппарата по авт. св. Л Ь 114595 чающийся тем, что, с целью повыш дежности, приводной элемент каждо деля выполнен в виде шара с поверхностью, взаимодействующег центрично установленным относител кольцевым пазом, боковые стенки вьшолнень конусообразными и уста возможностью перемещения вдо

вращение. При этом дольки хлопка на шпинделях разматываются и сбрасываются съемным устройством.

Уборку хлопка с кустов, обладающих малыми высотой, 1иириной и редкой ветвистостью, производят с малым наклоном шпинделей, с возможной доводкой угла их наклона до начальной величины РН.

Уборку хлопка с кустов, обладающих большими высотой, шириной и густой ветвистостью, производят с увеличенным наклоном шпинделей с возможной доводкой угла их наклона до максимальной величины |3м.

Значения углов Зк и (Зм определяются агротехническими требованиями к уборке хлопка легко и трудно убираемых разновидностей хлопчатника, отличающихся размерами кустов, ветвистостью, размерами и размещением на кустах раскрытых коробочек к моменту уборки. Наклон шпинделей должен быть тем больше, чем крупнее и ветвистее кусты хлопчатника, чем большая степень трудности сбора хлопка. При большем наклоне шпинделей достигаются большая вероятность встречи шпинделей с

раскрытыми коробочками в зоне сбора и повышенный сбор хлопка. Чем позднее производится уборка хлопка, тем меньше должен быть наклон шпинделей с целью уменьшения и сбивания долек, обладаюФормула изобретения

Шпиндельный барабан хлопкоуборочного аппарата по авт. св. Л Ь 1145951, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности, приводной элемент каждого шпинделя выполнен в виде шара с рифленой поверхностью, взаимодействующего с эксцентрично установленным относительно вала кольцевым пазом, боковые стенки которого вьшолнень конусообразными и установлены с возможностью перемещения вдоль вала.

(риг.1

иг. J

Изобретение относится к области хлопкоуборочных .машин. С целью повы| 1ения надежности работы шпинделей каждый приводной ролик каждого шпинделя выполнен в виде шара с рифленой поверхностью, а фрикционные ре.мни прямого и обратного врашення :нпинделей выполнены плоскими и закреплены на колодках. При вращении барабана колодкам 13 и 15 от шкива 8 и приводного ци;|11идра 17 сообндается встречное вращение. В зоне сбора хлопка ролики 12 перекатываются по ремню 14 и получают прямое вращение. При этом зубья П|тинделей внедряются в хлопок и извлекают его и.з коробочек при наматывании долек на шпиндели. В зоне съема ролики 12 перекатываются по ремню 16 и по- . 1учают обрагное врап1ение. При этом дольки хлопка на шпинделях раз.у атываются и сбрасываются съемным устройством. 9 ил. 8 13 (Л 10 W со 4 СО СО NJ fiiz. Z

i/

fej

Фиг. 6

fe.7

Фиг.8

,х

Редактор А. Шишкина Заказ 4940/1

Составитель Г. Шишкина

Техред И. ВересКорректор М. Демчик

Тираж 628Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Фиг.Э