Устройство для измерения вибраций узлов выемочного комбайна Советский патент 1992 года по МПК E21C27/00 E21C29/02 

-ч

vj Ьь О

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к тензометрическим устройствам угольного комбайна.

Известно устройство для измерения перемещений элементов движителя очистно- го комбайна 1, которое состоит из тензобалки, на конце которой расположена вставка со сферической поверхностью, установленной в пазу зуба звездочки движителя и рычажного толкателя, выполненного в виде пластины, выступающего за пределы профиля зуба движителя и взаимодействующего с тензобалкой. Тензобалка снабжена тензодатчиками, связанными с усилителем и регистрирующей аппаратурой. Устройст- во работает следующим образом. При вращении звездочки ее зубья контактируют с цепью тягового органа комбайна. В результате рычажок толкателя устройства утапливается в пазу зуба звездочки и изгибает тензобалку посредством вставки со сферической поверхностью. При этом деформируются грани тензобалки вместе с тензодатчиками, вследствие чего на тензо- датчиках формируется сигнал рассогласова- ния, который усиливается и фиксируется регистрирующей аппаратурой.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к изобретению является устройство для. измерения перемещений элементов движителя очистного комбайна 2, состоящее из П-образиой рамы с консольно закрепленной на ней тензобалкой и толкателя с пружиной, расположенного с возможностью возврат- нотпоступательного перемещения в отверстиях рамы. Рама закреплена на опоре звездочки движителя, а хвостовик толкателя устройства контактирует с направляющей зубчатой рейки комбайна. На гранях тензобалки закреплены тензодатчики, связанные с усилителем и регистрирующей аппаратурой. Устройство работает следующим образом. При взаимодействии зубьев звездочки и рейки движителя бесцеп- ной системы подачи комбайна происходит перемещение очистного комбайна вдоль забоя. При этом происходит изменение межцентрового расстояния между звездочкой и рейкой. При увеличении этого расстояния толкатель перемещается пружиной в сторону рейки относительно рамы, закрепленной на корпусе комбайна, а конус скользит по тензо- балке, изгибая ее относительно точки закрепления. Это приводит к появлению сигнала рассогласования, который, усиливаясь тензо- усилителем, фиксируется регистрирующей аппаратурой.

Целью изобретения является повышение достоверности измерений устройства.

Цель достигается тем, что устройство, включающее П-образную раму, в отверстии которой установлен с возможностью возвратно-поступательного перемещения толкатель с конусом, и установленную на П-образной раме, тензобалку с возможностью взаимодействия с конусом, снабжено двумя тензобалками, основанием со скосом и крестовиной, шарнирпо соединенной с основанием посредством кронштейнов и с П- образной рамой, каждая из осей крестовины расположена с возможностью взаимодействия с дополнительными тензобалками, закрепленными на скосе основания, а другая

-на раме посредством уголка, на котором закреплена основная тензобалка, при этом все тензобалки расположены в трех взаимоперпендикулярных плоскостях. Уголок с основной тензобалкой закреплен под острым углом относительно П-образной рамы.

На фиг.1 изображен общий вид комбайна с устройством; на фиг.2 - устройство для измерения вибраций узлов угольного комбайна; на фиг.З - вид А на фиг.2; на фиг. 4 - вид Б на фиг.2.

Устройство 1 состоит из П-образной рамы 2 с установленным на ней толкателем 3 и конусом 4 с возможностью возвратно-поступательного перемещения в отверстиях 5 рамы 2. На конце П-образной рамы 2 закреплен уголок 6 под углом а к ней, меньшим 90°. На нем расположены тензобалка 7, взаимодействующая с конусом 4 толкателя 3 посредством цилиндрической вставки 8 из износостойкого материала, и тензобалка 9, взаимодействующая с крестовиной 10 через цилиндрическую вставку 8. Крестовина 10 шарнирно соединена с П-образной рамой 2 и кронштейном 11, установленными на основании 12. Причем основание 12 выполнено со скосом 13, на котором закреплена тензобалка 14, расположенная пенлендикулярно тензобалке 9 и взаимодействующая с крестовиной 10 посредством цилиндрической вставки из износостойкого материала. Основание 12 устройства 1 крепится к корпусу 15 угольного комбайна 16, а толкатель 3 устройства 1

-к двигателю 17 комбайна 16 (см.фиг.1).

Устройство 1 для измерения вибраций угольного комбайна 16 работает следующим образом.

В исходном состоянии основание 12 устройства 1 крепится к корпусу 15 угольного комбайна 16, а толкатель 3 - к двигателю 17 (один из возможных узлов угольного комбайна 16), при этом конус 4 толкателя 3 выведен в среднее положение по отношению к цилиндрической вставке 8 тензобалки Т± что приводит ее к предварительному поджатию (деформации). П-образная рама 2 в исходном состоянии расположена перпендикулярно основанию 12. Наличие на ней уголка 6 и скоса 1/3 на основании 12 с закрепленными на них тензобалками 9 и 14 соответственно обуславливает в этом состоянии также предварительное поджатиетен- зобалок относительно крестовины 10. Предварительное поджатие тензобалок 7, 9 и 14 позволяет расширить диапазон измерений за счет того, что изменение положения П-образной рамы 2 вдоль осей ОХ и OY системы координат OXYZ посредством толкателя 3, а также перемещение самого толкателя 3 вдоль оси OZ приводит к появлению сигнала рассогласования на этих тензобалках как в прямом, так и обратном направлении перемещений вдоль всех осей системы координат OXYZ. Отсутствие предварительного поджатия ограничивает диапазон измерений, производимых тензобалками 7, 9 и 14.

При работе комбайна 16 вибрации от двигателя 17 могут передаваться в трех взаимно перпендикулярных плоскостях на корпус 15 комбайна 16. При этом вибрации воспринимаются устройством 1 через толкатель 3 за счет того, что устройство 1 связано с корпусом 15 комбайна 16, а толкатель 3-е двигателем 17. В результате толкатель 3 совершает как угловые перемещения по направлению осей ОХ и OY (благодаря наличию крестовины 10, имеющей две степени свободы), так и вдоль оси OZ, совершая возвратно-поступательные перемещения за счет направляющих отверстий 5 П-образной рамы 2. При этом возвратно-поступательное перемещение вдоль оси OZ в системе координат OXYZ толкателя 3 с конусом 4 в отверстиях 5 П-образной рамы 2 приводит к скольжению конуса 4 по цилиндрической вставке 8 тензобалки 7, деформируя ее относительно точки закрепления. Деформация тензобалки 7 приводит к появлению сигнала рассогласования, регистрируемого после предварительного усиления. В то же время от двигателя 17 на устройство 1 через толкатель 3 передаются вибрации в двух направлениях по двум другим взаимно перпендикулярным плоскостям,

В первом случае толкатель 3, действуя на П-образную раму 2, приводит ее к угловому перемещению (вращению) относительно оси крестовины 10 в направлении оси ОХ (см.фиг.4,2). При этом тензобалка 9, установленная на уголке 6, скользит цилиндрической вставкой 8 по цилиндрической поверхности крестовины 10, изменяя свою деформацию в зависимости от направления углового перемещения (вращения) П-образной рамы 2 по оси ОХ. Поименение тензобалок 7, 9 и 14 со вставками 8, выполненными из износостойкого материала, позволяет предотвратить истирание этих тензобалок

во время работы устройства 1 о поверхность крестовины 10, что приводит к повышению долговечности устройства в целом, а также к снижению погрешности получаемых данных, повышая тем самым достоверность из0 мерений. Ввиду того, что вставки 8 и крестовина 10 имеют поверхность цилиндрической формы, а взаимодействие между ними осуществляется со скрещивающимися осями их симметрии, то они имеют точечный

5 контакт. Точечным является и контакт цилиндрической вставкой 8 тензобалки 7 с конусом 4. Наличие точечных контактов ведет к повышению точности измерения вибраций.

0Во втором случае толкатель 3, действуя

на П-образную раму 2, вращает ее совместно с крестовиной 10 за счет ее шарнирного соединения в кронштейнах 11 относительно основания 12 в направлении оси OY систе5 мы координат OXYZ (см.фиг. 2,3) При этом тензобалка 14, установленная на скосе 13 основания 12, скользя своей вставкой 8 по крестовине 10, изменяет свою деформацию, что приводит к появлению сигнала рассог0 ласования, который регистрируется после предварительного усиления.

Применение предлагаемого устройства для измерения вибраций узлов угольного комбайна позволяет по сравнению с прото5 типом повысить достоверность измерений за счет измерения перемещений стрех взаимно перпендикулярных плоскостях. Для этого устройство дополнительно снабжено двумя тензобалками, основанием со скосом

0 и крестовиной, шарнирно соединенной с основанием посредством кронштейнов и П- образной рамой. Предлагаемое устройство позволяет также расширить диапазон измерений за счет создания предварительного

5 поджатия тенэобалок в исходном состоянии устройства. Это обеспечивается путем установки одной (основной) тензобалки на уголке, закрепленном на конце П-образной рамы под острым углом к ней, При этом

0 другая тензобалка закреплена на скосе основания, а третья в состояние предварительного поджатия приводится путем установки конуса (в исходном состоянии) в среднее положение по отношению к цилин5 дрической вставке этой тензобалки. Предлагаемое устройство позволяет также повысить точность измерений за счет создания непрерывного точечного контакта вставок с крестовиной и конусом устройства. Это обеспечивается путем выполнения

этих элементов цилиндрической формы и взаимодействия со скрещивающимися осями их симметрии. Выполнение вставок тен- зобалок из износостойкого материала исключает возможность их интенсивного изнашивания в процессе постоянной работы устройства, что также повышает достоверность измерений и увеличивает долговечность тензобалок, а следовательно, и устройства в целом.

Формула изобретения 1. Устройство для измерения вибраций узлов выемочного комбайна, включающее П-обраэную раму, в отверстии которой установлен с возможностью возвратно-поступательного перемещения толкатель с конусом, и установленную на П-образной раметензо- балку с возможностью взаимодействия с конусом, от л и ч а ю щеес я тем, что, с целью повышения достоверности измерений, оно снабжено двумя дополнительными тензо- балками, крестовиной и основанием со скосом, причем крестовина шарнирно соединена с основанием посредством кронштейнов и с П-образной рамой, а каждая ось крестовины расположена с возможностью взаимодействия с дополнительными тензобалками, закрепленными одна на скосе основания, а другая - па П-образной раме посредством уголка, на котором закреплена основная тензобалка, при этом все тензо- балки расположены в трех взаимно перпендикулярных плоскостях,

2. Устройство по п.1 о т л и ч а ю щ е е - с я тем, что уголок закреплен под острым углом относительно П-образной рамы.

Изобретение относится к измерительным устройствам угольных комбайнов и предназначено для повышения достоверности измерений. В отверстии П-образной рамы 2 установлен толкатель 3 с конусом 4 с возможностью возвратно-поступательного перемещения. На конце рамы 2 под острым углом к ней закреплен уголок 6, на котором расположены тензобалка 7 с возможностью взаимодействия с конусом 4 и дополнительная тензобалка 9 с возможностью взаимодействия с одной из осей крестовины 10. Последняя шарнирно соединена с основанием 12 посредством кронштейна 11 и с П-образной рамой 2. Другая ось крестовины 10 установлена с возможностью взаимодействия с дополнительной тензобалкой 14, закрепленной на скосе основания 12. Все тензобалки 7, 9 и 14 расположены в трех взаимно перпендикулярных плоскостях. При работе комбайна вибрации от двигателя передаются в трех взаимно перпендикулярных плоскостях на корпусе комбайна и воспринимаются через толкатель 3, что приводит к деформации тензобалки 7, перемещению рамы 2 относительно крестовины 10 и деформа- циям тензобалок 9 и 14. Деформация тензобалок /, 9 и 14 ведет к появлению сигнала рассогласования. 1 з.п. ф-лы, 4 ил. со С

Фиа,1

Фиг. 2

У

/ / / / 13jj2JJJL/J±/ Фиг. 3

Вид А