Машина для внесения сыпучих материалов Советский патент 1992 года по МПК A01C15/00 B65G23/04 

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, оно может быть использовано для дозирования и подачи минеральных удобрений, пестицидов, семян и других сыпучих материалов в машинах для их внесения, смешивания, транспортирования и перегрузки.

Известны машины для внесения сыпучих материалов, содержащие емкость, днищем которой является верхняя ветвь бесконечной ленты, установленной на барабанах с цапфами, и рассеивающие рабочие органы.

В процессе работы машины сыпучий материал, находящийся в емкости, выносится из нее верхней ветвью ленты. Затем он поступает на рассеивающие рабочие органы и вносится ими по ширине захвата.

Недостатком известной машины является низкая надежность работы из-за бокового сползания бесконечной ленты.

Известна также машина для внесения сыпучих материалов, содержащая емкость, днищем которой является верхняя ветвь бесконечной ленты, установленной на барабанах с цапфами, и элементы, ограничивающие сползание ленты, которые выполнены в виде дефлекторных роликов с ребордами и установлены по торцам нижней ветви ленты, Эта машина наиболее близка к предлагаемому по технической сущности.

Машина работает следующим образом.

Верхняя ветвь ленты выносит сыпучий материал из емкости в соответствии с дозой внесения. Затем он вносится на поверхность почвы. При боковом смещении ленты ее край наползает на дефлекторный ролик, загибается и принимает V-образную форму Стремясь принять нормальную плоскую форму, край ленты создает боковое усилие, возвращающее ленту в исходное положение.

Недостатком известной машины для внесения сыпучих материалов являются низкая эксплуатационная надежность и сложность конструкции.

Относительно низкая эксплуатационная надежность имеет место по следующим причинам. Края ленты, подвергаясь резкому изгибу на дефлекторных роликах, интенсив w

Ё

х

VI

VJ Os

00

ю

но изнашиваются и теряют свои упругие свойства. По мере увеличения наработки ленты увеличивается размер бокового сползания ленты, в результате она выходит из строя. Кроме того, изогнутые края ленты, проходя между ребордами дефлекторного ролика, испытывают определенное сопротивление в продольном направлении. Особенно это проявляется при работе машин с агрессивными материалами (например, минеральными удобрениями). Порошкообразные фракции удобрения попадают на подшипники дефлекторных роликов, приводят к росту сопротивления вращению роликов. Имеет место боковое стягивание ленты в сторону сползания за счет торможения ее края в соответствующем дефлекторном ролике. Машины с лентами, имеющими повышенную жесткость и толщину 15-20 мм вообще неработоспособны из-за невозможности изгибов краев ленты в дефлекторных роликах.

Наличие нескольких дефлекторных роликов, которые должны иметь подшипники, оси, кронштейны крепления, значительно усложняет конструкцию машины.

Цель изобретения - повышение эксплуатационной надежности работы.

Указанная цель достигается тем, что в машине для внесения сыпучих материалов, содержащей емкость, днищем которой является верхняя ветвь бесконечной ленты, установленной на ведущем и ведомом барабанах с цапфами, и направляющие элементы бесконечной ленты, согласно изобретению направляющие элементы выполнены в виде дополнительных барабанов с ребрами, установленных на цапфах ведущих барабанов, причем наружные торцы ребер расположены перед внутренними по ходу движения ленты, а ребра левого барабана имеют противоположный наклон относительно ребер правого барабана, при этом наружные кромки ребер расположены на поверхностях вращения; ребра дополнительных барабанов могут быть установлены под углом к их цилиндрической поверхности, при этом наклон ребер выполнен по ходу ленты. Изобретение предусматривает установку кромок ребер дополнительных барабанов на цилиндрической поверхности с диаметром, равным диаметру ведущего барабана, или установку указанных кромок ребер на поверхности усеченного конуса, диаметр малого основания которого равен диаметру ведущего барабана. Кроме того, ребра дополнительных барабанов могут быть выполнены упругими, а сами дополнительные барабаны могут быть снабжены приводом и установлены на цапфах ведущего барабана с возможностью вращения относительно него.

Повышение надежности работы достигается благодаря тому, что ряды ребер оказывают сопротивление боковому смещению ленты на их внешних продольных кромках и создают на внутреннюю поверхность ленты эффект сдвигающего усилия, стремящегося сдвинуть ленту с дополнительного барабана

0 в сторону продольной оси машины.

Аналогом отличительной части является приводной барабан ленточного конвейера, включающий обечайку, торцевые коллекторные диски с вакуумными канавками, рас5 положенными под углом к образующей и соединенными с источником вакуума.

В процессе работы известной машины при вращении барабана в канавках создает разрежение, конвейерная лента прижима0 ется к поверхности барабана. При нарушении центровки ленты один из коллекторных дисков отключается от источника вакуума. В результате это го происходит перераспределение усилий на ленте и перемещение ее в

5 боковом направлении до заданного рабочего положения, после чего второй коллекторный диск вновь подключается к источнику вакуума.

Общим существенным признаком

0 предложенного устройства и известного приводного барабана ленточного конвейера является установка элементов, контактирующих с лентой (в предложенном устройстве-это дополнительные барабаны

5 с ребрами, а в известном устройстве - это вакуумные канавки), под углом к оси барабана.

В известном устройстве сами канавки не оказывают никакого смещающего к цен0 тру воздействия на ленту. Центрирующее усилие возникает за счет разницы сцепления ленты с левой и правой частями барабана. Особенностью работы предложенного устройства является то, что ряды ребер ока5 зывают сопротивление боковому смещению ленты по их наружных кромках и создают на внутренней поверхности ленты (в местах контакта) эффект сдвигающего усилия, стремящегося сдвинуть ленту с рядов ребер в

0 сторону продольной оси машины.

На фиг.1 показана машина с разрывом бункера в зоне выпускной щели; на фиг.2 - ведущий барабан с гладкой рабочей поверхностью и направляющие элементы, вид

5 сверху; на фиг.З - вид по стрелке А на фиг.2; на фиг.4 - сечение Б-Б на фиг.2 (вариант. когда ребра выполнены упругими и установлены с наклоном по ходу ленты), на фиг.5 - то же сечение, вариант контакта ленты с ре- брами; на фиг.б - схема сил. действующих

на внутреннюю поверхность ленты со стороны ребра; на фиг.7 - вариант выполнения ведущего барабана с планчатой рабочей поверхностью и установкой направляющих элементов таким образом, что их внешние продольные кромки являются образующими усеченного конуса; на фиг.8 - вариант выполнения ведущего барабана с установкой направляющих элементов на цапфах барабана с возможностью относительного вращения; на фиг.9 - вариант выполнения ведомого барабана с направляющими элементами.

Машина для внесения сыпучих материалов содержит емкость 1, днищем которой является верхняя ветвь бесконечной ленты 2, установленной на ведущем барабане 3 и ведомом барабане 4. Ведущий 3 и ведомый 4 барабаны снабжены соответственно цапфами 5 и 6. Верхняя ветвь ленты 2 опирается на ролики 7, установленные на всю ширину ленты. В стенке емкости 1, расположенной со стороны ведущего барабана 3. выполнена выпускная щель8, оснащенная регулировочной заслонкой 9, С торцов ведущего барабана установлены направляющие элементы бесконечной ленты, выполненные в виде дополнительных барабанов 10 с ребрами 11 (ограничивающих боковое сползание ленты). Каждый из барабанов 10 содержит ряд ребер 11 (фиг.2, 3), которые расположены на цилиндрической поверхности тела вращения 12, соосной с цапфами 5 барабана 3. Диаметр цилиндрической поверхности равен диаметру ведущего барабана. Таким образом, наружные кромки ребер 11 являются образующими также цилиндрической поверхности, соосной с цапфами 5. Наружные торцы ребер расположены перед внутренними по ходу движения ленты, направление движения ленты и вращения барабанов на чертежах показано стрелкой. Таким образом, ребра 11 обоих рядов наклонены к оси барабана под углом а 45°, причем ребра левого и правого дополнительных барабанов выполнены с противоположным наклоном.

Ребра 11 могут быть выполнены как жесткими (фиг.2, 3), так и упругими (фиг.4, 5). В последнем случае ребра дополнительных барабанов устанавливают под углом к их цилиндрической поверхности таким образом, что их наклон выполнен по ходу ленты. При этом варианте выполнения ребра 11 расположены под углом как к цилиндрической поверхности тела вращения 12, так и к концентричной ей поверхности цапф, и образуют с лучами, проходящими через ось цапф барабана, угол / 40°.

Сама рабочая поверхность ведущего барабана, как и дополнительных барабанов, может иметь различные формы конструктивного выполнения. В машинах для внесе- ния сыпучих материалов (например, гранулированных минеральных удобрений) целесообразно ведущий барабан выполнять с цилиндрической рабочей поверхностью в виде планок 13 (фиг.7), закрепленных на дисках 14. которые установлены на цапфах 5. В зависимости от размеров ленты 2 и ее свойств разница между размером левой и правой торцевых кромок составляет 10-40 мм. Для таких условий направляющие элементы выполнены в виде дополнительных барабанов 10, содержащих ряды ребер 11, которые расположены на поверхности тела вращения 15, имеющего форму усеченного конуса, соосного с цапфами барабана. Таким образом, наружные кромки ребер 11 также являются образующими усеченного конуса, соосного с цапфами 5, а диаметр малого основания указанного конуса равен диаметру ведущего барабана.

Конструкции машин с относительно высокой скоростью перемещения ленты 2, например, для внесения известковых материалов, имеют следующую особенность. Поверхность вращения выполнена в

виде усеченного конуса 16 (фиг.8). установленного посредством подшипников 17 на цапфах с возможностью вращения относительно барабана. Цапфы 5 последнего установлены в конусах 18, снабженных

подшипниками. Поверхности вращения снабжены звездочками 19. 20, а цапфа 5 барабана - звездочкой 21. Указанные звездочки через цепи 22 соединены со звездочками 23-25, установленными на

промежуточном валу 26. Этот вал установлен в корпусах 27 с подшипниками и соединен с приводом 28. Наружный диаметр звездочек 19, 20 меньший, чем у звездочки 21, а звездочки 23-25 выполнены с одинаковыми наружными диаметрами.

В машинах с относительно небольшими диаметрами барабанов (например, туковые или зерновые сеялки с ленточными высевающими аппаратами) ряды ребер целесообразно устанавливать непосредственно на цапфы барабана без промежуточной цилиндрической или конусной поверхности, как это имело место в предыдущих вариантах. Такая форма выполнения на чертежах не

приведена.

Ведомый барабан 4, в зависимости от длины ленты, может быть выполнен с направляющими элемента или без них. Например, в туковых и зерновых сеялках при

длине ленты до 2 м выполнение указанных

элементов не обязательно. Машины с большей длиной ленты целесообразно снабжать ведомым барабаном, оснащенным направляющими элементами (фиг.9). Отличительной особенностью выполнения указанных элементов в ведомом барабане (фиг.9) по сравнению с ведущим барабаном (фиг.2, 7) является следующее. Ребра 11 (фиг.9) обоих рядов наклонены к оси ведомого барабана под углом р а 45°, ребра левого и правого рядов выполнены с противоположным наклоном. Наружные торцы ребер 11 расположены за внутренними по ходу движения ленты.

Работает машина следующим образом.

Сыпучий материал загружают в емкость 1, затем устанавливают в соответствии с требуемой подачей высоту выпускной щели 8 (фиг.1) при помощи регулировочной заслонки 9. Включают привод, который приводит в движение ведущий барабан 3. Последний, вращаясь, увлекает в движение ленту 2. Верхняя ветвь ленты, перемещаясь, опирается на ролики 7 и выносит из емкости 1 через выпускную щель 8 сыпучий материал. Затем материал, сходящий с выгрузного конца ленты 2, перегружается или высевается, Ведомый барабан 4 поддерживает ленту в необходимом натяжении и под ее действием вращается в сторону движения ленты.

В процессе работы машины имеет место возникновение условий для бокового сползания ленты из-за неточности ее изготовления по длине и толщине, а также в связи с неравномерным натяжением ленты. Особенностью работы машины в таких условиях является следующее. После захода торцов ленты на ребра 11 (фиг.2, 3) последние, деформируя внутреннюю поверхность ленты 2, вдавливаются в нее. Поверхность ленты, находящаяся между ребрами, остается в свободном положении и поэтому она образует выступы. При последующем боковом смещении ленты указанные ее выступы упираются в ребра 11, таким образом, происходит частичное торможение ленты. Наряду с торможением ленты от бокового сползания ребра 11 оказывают на ленту центрирующее воздействие. Контактируя с лентой, вращающиеся ребра воздействуют на нее поочередно с усилием R (фиг.6). В связи с тем. что ребра 11 установлены под углом а, это усилие раскладывается на составляющие. Продольная составляющая Ry способствует продольному перемещению ленты в сторону выпускного окна, а поперечная составляющая Rx направлена в сторону продольной оси машины. При боковом сползании ленты возрастает усилие на ее

перемещение и, как следствие этого, увеличивается проскальзывание ведущего 3 (фиг.1) и дополнительного 10 барабанов относительно внутренней поверхности ленты

2. Благодаря проскальзыванию ленты отно- сительно ребер 11 (фиг.6) в зоне их контакта возникают усилия Rx, которые и центрируют ленту.

При выполнении ребер упругими с наклоном (как это показано на фиг.4. 5) центрирующий эффект от воздействия ребер усиливается. Наклонные ребра, входя в контакт с внутренней поверхностью, отгибаются и последовательно занимают угол у /3.

Последующее вращение приводит к вхождению в контакт с лентой нескольких ребер 11. Последние, стремясь вернуться в исходное положение, возвращают ленту к продольной оси машины.

Отличительной особенностью работы машины с ведущим барабаном, имеющим планчатую рабочую поверхность (фиг.7), является отсутствие налипания на нее вносимых материалов. Наличие конусных

дополнительных барабанов с ребрами позволяет центролизовать ленту, имеющую

значительный допуск длины торцов. Затягивание ленты на конусные ребристые барабаны исключается благодаря установке

ребер под углом а и выполнению их упругими с наклоном под углом/.

При повышенных скоростях ленты с целью усиления центрирующего эффекта используется вариант устройства, приведенный на фиг.8. В процессе работы машины вращение от привода 28 передается на промежуточный вал 26. Вал, вращаясь вместе со звездочками 23-25, через цепи 22 приводит во вращение звездочки 19-21. Поскольку звездочки 23-25 имеют одинаковый наружный диаметр, а звездочки 19 и 20 выполнены с меньшим диаметром, чем звездочка 21, то цапфа 5 со звездочкой 21, как и планки 13, будут иметь меньшую частоту

вращения, чем дополнительные барабаны. При сползании ленты на ребра 11 последние своими наружными кромками, благодаря действию составляющей Rx (фиг.6). смещают ленту к продольной оси машины.

При использовании в машинах длинных лент (более 2 м) ведомый барабан 4 выполняют по схеме, приведенной на фиг.9. В процессе работы машины лента (фиг.имеет меньшую линейную скорость, чем ведущий барабан 3, но большую, чем барабан 4, поскольку последний, будучи ведомым, создает на ленту притормаживающее усилие. Ребра 11 (фиг.9), установленные на ведомом барабане4, (фиг.1), оказывают на ленту центрирующее усилие, направленное к продольной оси машины вследствие того, что их внутренние торцы расположены перед наружными по ходу движения ленты, т.е в обратном направлении в сравнении с ребрами на ведущем барабане.

Применение предложенной машины для внесения сыпучих материалов в сравнении с прототипом позволяет повысить эксплуатационную надежность, а следова- тельно, исключить повреждение ленты, уменьшить время технологических остано вок. В процессе лабораторных испытаний машин для внесения сыпучих материалов на протяжении 240 ч испытаний в режиме сползшей ленты, она надежно тормозилась на направляющих элементах. При работе прототипа в условиях сползшей ленты последняя выходит из строя менее чем через AS ч непрерывной работы.

Формула изобретения 1. Машина для внесения сыпучих материалов, содержащая емкость, днищем которой является верхняя ветвь бесконечной ленты, установленной на ведущем и ведомом барабанах с цапфами, и направляющие элементы бесконечной ленты, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности в работе за счет центрирования ленты, направляющие элементы выполнены

в виде дополнительных барабанов с ребрами, установленных на цапфах ведущих барабанов, причем наружные торцы ребер расположены перед внутренними по ходу движения ленты, а ребра левого барабана имеют противоположный наклон относительно ребер правого барабана.

2.Машина по п.1,отличающаяся тем, что ребра дополнительных барабанов установлены под острым углом к касательной их цилиндрической поверхности в сторону вращения барабанов.

3.Машина по пп,1 и 2, о т л и ч а ю щ а- я с я тем, что кромки ребер дополнительных барабанов установлены на цилиндрической поверхности, диаметр которой равен диаметру ведущего барабана.

А. Машина по пп.1 и 2, о т л и ч а ю щ а- я с я тем, что кромки ребер дополнительных барабановустановлены на поверхности усеченного конуса, диаметр малого основания которого равен диаметру ведущего барабана.

5.Машина по пп.1-4, отличающая- с я тем, что ребра дополнительных барабанов выполнены упругими.

6.Машина по пп.1-5, отличающая- с я тем, что дополнительные барабаны снабжены приводом и установлены на цапфах ведущего барабана с возможностью вращения относительно него.

Использование: центрирование ленты донного транспортера. Сущность изобретения: на барабанах для ленты установлены по торцам дополнительные барабаны с цилиндрической или конической поверхностью, на которых установлены ребра, которые осуществляют центрирование ленты. Дополнительные барабаны могут иметь привод. 5 з.п. ф-лы, 9 ил.

Фиг. f

&ЯА

Фие.З

Б-Б

Фиг А

Фи.2.5

is

//

IX

Фиг. в

4

(4

.7

Фаг. 8

Редактор

Фаг. 9

Составитель В.Адамчук Техред М.Моргентал

Корректор 3 Салко