Питающее устройство измельчающего аппарата Советский патент 1991 года по МПК A01F29/00 A01D43/08 A01F29/10 

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к питающим устройствам измельчающего аппарата кормоуборочного комбайна.

Целью изобретения является снижение энергопотребления и повышение качества измельчения убираемой массы.

На фиг,1 изображено питающее устройство измельчающего аппарата, вид сбоку

(штриховыми линиями изображено положение подвижных вальцов и их механизма подпрессовки, соответствующее максимальной толщине подпрессованного слоя массы); на фиг.2 - вид А на фиг.1.

Питающее устройство измельчающего аппарата содержит (фиг.1) корпус 1, в котором на подшипниках установлены неподвижные вальцы 2. Подвижные вальцы 3 и 4

установлены на концах коромысла 5, которое шарнирно соединено с толкателем 6. Толкатель 6 вторым концом шарнирно соединен с плечом 7 двуплечего рычага торсионного вала 8 (фиг.2), который установлен на подшипниках в корпусе 1 устройства. Второе плечо 9, двуплечего рычага, жестко соединено с торсионным валом 8 внутри корпуса 1. Свободный конец плеча 9 шарнирно соединен с блоком 10 пружин. С противоположной стороны блок 10 пружин снабжен механизмом 11 натяжения. Качание коромысла 5 совместно с вальцами 3 и 4 (фиг. 1) происходит относительно фиксированного шарнира корпуса 1, к которому присоединена тяга 12, противоположный конец которой соединен с осью подвижного вальца 4.

Технологический процесс в питающем устройстве измельчающего аппарата протекает следующим образом.

Слой массы после адаптера поступает в пространство между подвижным вальцом 3 и первым (слева) неподвижным вальцом 2 (по стрелке Б, фиг.1). Вальцы 2-4 принудительно приводятся во вращение и таким образом транспортируют слой массы по направлению к измельчающему аппарату. При этом вследствие того, что блок 10 пружин предварительно деформирован и создает в толкателе 6 усилие No, через плечо 7 двуплечего рычага - коромысло 5 давит на оси подвижных вальцов 3 и 4 и за счет этого прессуют слой движущейся массы, при этом сочетание стабильного транспортирования слоя массы и ее подпрессовки выполняется при условии, когда на первом подвижном вальце 3 усилие подпрессовки меньше, чем на втором подвижном вальце 4. Это обеспечивается разной величиной плеча а в коромысле 5, т.е. создается условие втягивания слоя массы в клиновидное пространство с увеличением до требуемой величины подпрессовки усилия на втором подвижном вальце 4. После вальца 4 слой спрессованной массы подается в измельчающий аппарат для измельчения.

Для снижения энергопотребления измельчающим барабаном необходимо не просто прессовать слой массы питающим устройством перед подачей его в измельчающий аппарат, а оптимизировать усилие прессования подвижными вальцами 3 и 4 в зависимости от толщины слоя. Оптимизацию усилия прессования в зависимости от толщины слоя движущейся массы можно получить, аппроксимируя зависимость увеличения критической ожимающей силы Окр, при которой начинается резание, от увеличения толщины слоя

Qi p Qo+Kh, (1)

где Qo начальная величина ожимающей силы

Оо 33 кг при К - коэффициент толщины слоя

К 1,15 кг/мм;

h - толщина подпрессованного слоя движущейся массы, определяемая расстоянием между подвижным вальцом с плечом а коро- мысла и неподвижным вальцом, расположенным под ним, мм.

Уравнение (1) верно при использовании одного подвижного подпрессовывающего вальца. Но так как в предлагаемом питаю- щем устройстве два подпрессовывающих вальца 3 и 4, установленных на коромысле 5, и усилие подпрессовки создается толкателем 6, то учитывая кинематические параметры механизма и условие сочетания стабильной транспортировки и подпрессовки слоя массы

0,7...0,8,

(2)

усилие N, которое необходимо создать в толкателе 6 для оптимизации подпрессовы- вания в зависимости от толщины слоя массы, равно

N (1+)(Qo+Kh) (3)

Для технической реализации условия (3)

необходимо подобрать кинематические параметры механизма подпрессовки подвижных вальцов 3 и 4 и в соответствии с этой кинематикой получить условие величины жесткости блока 10 пружин. Учитывая линейный закон изменения усилия от величины толщины слоя h и задаваясь конструктивно кинематическими параметрами механизма, можно определить жесткость блока 10 пружин при обязательном

соблюдении условия (3), при минимальной толщине слоя массы, когда и при максимальной толщине слоя массы, когда .

В этих двух случаях крутящий момент, приложенный к торсионному валу 8 блоком 10 пружин, относительно его центрального

шарнира 0 (фигЛ) уравновешивается реакцией N толкателя 6 со стороны подвижных вальцов 3 и 4, т.е. в обоих случаях имеем равновесное состояние механизма относительно шарнира 0 торсионного вала 8 при

h-0, N(1 +f КЫ- PI. (4)

при h-hi, N1-( 1 + |)(Qo+Kh)1 P1lli(5)

где Р и Р - усилив, создаваемое блоком 10 пружин в указанных положениях механизма.

Жесткость блока 10 пружин, как известно, определяется как разность усилия Р и Р, деленная на величину деформации блока пружин L

35 чами равен 102-115°, а жесткость пружин выбирается из условия

40

(1 + |)l -li(Q0+Kh)-Qolll

Изобретение относите я к области сельскохозяйственного машиностроения, в частности к питающим устройствам измельчающего аппарата кормоуборочного комбайна. Цель изобретения - снижение энергопотребления и повышение качества измельчения убираемой массы. Новымявляется то, что двуплечий рычаг, выполнен с углом между плечами, лежащим в пределах 102-115°С, а жесткость блока пружин выбирается из условия

f «

Р -Р

(6)

Выражая Р и Р1 из уравнений (4) и (5), соответственно подставляя их значения в уравнение (6), окончательно получаем условие выбора величины жесткости блока 10 пружин

С

(1 + |)l -li(Qo + Kh)-Q0lli

lihL

(7)

Таким образом, при наличии двух статических положений питающего устройства измельчающего аппарата определяется условие выбора жесткости блока 10 пружин. Формула изобретения Питающее устройство измельчающего аппарата, включающего корпус, подвижные и неподвижные подпрассовывающие вальцы, механизм подпружинивания, состоящий из поворотного вала, двуплечего рычага, толкателя и пружин, отличающееся тем, что, с целью снижения энергопотребления и повышения качества измельчения убираемой массы, ось поворота двуплечего рычага расположена на пересечении осей плеч, при этом угол между плегде а - величина плеча коромысла между шарниром толкателя и осью вращения подвижного вальца, расположенного у из- мельчающего барабана, мм;

b - величина плеча коромысла между шарниром толкателя и осью вращения второго подвижного вальца, расположенного на коромысле, мм;

| 0.7-0,8;

Qo - начальное усилие толкателя (Qo-33 кг при );

К - коэффициент толщины слоя 5 (К-1, 15 кг/мм);

h - толщина подпрессованного слоя движущейся массы, определяемая расстоянием между подвижным вальцом и плечом а коромысла и неподвижным вальцом, расположенным под ним, мм;

I и I - минимальная и максимальная соответственно величина плеча действия усилия толкателя относительно оси поворота двуплечего рычага торсионного вала, мм;

И и h - минимальная и максимальная соответственно величина плеча действия усилия блока пружин относительно оси поворота двуплечего рычага торсионного вала, мм;

L-деформация блока пружин, соответствующая максимальной толщине подпрессованного слоя массы h, мм.

QcfffA

11

/гИАЛ/ МЛл-

T -W/WW -www Фаг.2

Цн

в