Устройство для подачи лесоматериалов Советский патент 1993 года по МПК B65G47/34 

4, электродвигателем 5, редуктором 6 с выхлопным валом 7, основной центрирующий ролик 8, дополнительный ролик 9, размещенный между звездочкой А и основным роликом 8. Ролики 8 и 9 установлены на уровнях I и II, выше уровня III траверс 3, на валах 10и11.

Кроме того устройство содержит основную кинематическую цепь от двигателя 5 до ведущей звездочки 4, включающую редуктор 6 и дополнительную цепную передачу 12. Оно также содержит первую дополнительную кинематическую цепь от двигателя 5 до основного центрирующего ролика 8, включающую в себя редуктор 6 и цепную передачу 13 и вторую дополнительную кинематическую цепь от двигателя 5 к дополнительному центрирующему ролику 9, который содержит только редуктор 6. Ровики 8 и 9 выполнены с шипами.

При .этом отношение радиуса ведущей звездочки 4 (R3e) к передаточному отношению кинематической цепи от ведущей звез- дочки до двигателя 5 (жц) меньше отношения радиуса дополнительного ролика 9 (Ядр) к передаточному отношению кине- матической цепи от дополнительного ролика 9 до двигателя 5 (вдщ). В свою очередь второе отношение меньше отношения радиуса основного ролика 8 (R0p) к передаточному отношению кинематической цепи от основного ролика 8 до двигателя 5 Опдц). То есть

R

др

R

ор

окц взц 1пдц

Устройство кроме дополнительной цепной передачи 12 снабжено гидромотором 14. При этом один конец вала 11 дополнительного центрирующего ролика 9 соединен с выходным валом 7 редуктора, а другой - с гидромотором 14, На валу 10 основного центрирующего ролика 8 может быть установлен механический тормоз 15с приводом от гидроцилиндра 16. В раскряжевочной установке последовательно с подающим механизмом размещены пильный станок 17 и приемный стол 18.

Устройство снабжено гидросистемой с распределителем 19 и магнитами 20, 21 и узел 22 защиты гидромотора 14 с предохранительными клапанами 23, 24 и обратными клапанами 25, 26, узел 27 регулирования давления с основным предохранительным клапаном 28, вспомогательным предохранительным клапаном 29, распределителем 30 с магнитом 31 и узел 32 регулирования скорости гидромотора.

При этом узел 32 содержит распределители 34, 33 с магнитами 35, 36 и с регулируемыми золотниками 37,38. Входная магистраль 39 гидромотора 14 соединена с редук- ционным клапаном 40, а выходная магистраль 41 гидромотора соединяет распределитель 19 с распределителем 32. В свою очередь, промежуточная магистраль 42 соединяет между собой распределители 33 и 34, а с помощью сливной магистрали 43 распределитель 34 соединяется с баком 44.

Напорная магистраль 45 соединена также с распределителем 46 гидроцилиндра 16 привода механического тормоза 15 с магнитом 47.

Двигатель 5 электропривода подсоеди5 йен к трехфазной сети пускателями 48 и 49 вперед, назад и пускателем 50 к цепи постоянного тока. В роторную цепь включены сопротивления 51 и шунтирующий их пускатель 52.

0 Система управления содержит промежуточные реле 53,54,55,56,57, включаемые основными контактами 58,59,60, 61 крестового переключателя и его вспомогательным (центральным) кнопочным контактом 62. Си- 5 стема управления содержит блок 63 одновременного включения электродвигателя на большую, а гидромотора - на меньшую скорость, и блок 64 предварительного и окончательного разгонов электродвигателя и

0 гидромотора с противоположным изменением их двигательных моментов.

Блок 63 содержит схему управления пускателями 48, 49, 50, а также магнитами 20, 21,35,36. В свою очередь, блок 64 содержит

5 реле времени 65 и осуществляет управление пускателем 52 и магнитом 31. Кроме того, в схеме используется промежуточное реле 66, включаемое контактом 67 ножной педали. Эта схема применяется в первом варианте

0 устройства, в котором используется натянутая дополнительная цепная передача 12.

Во втором варианте применяется ослабленная дополнительная цепная передача 12. Для более эффективной работы этого

5 варианта используется блок 68 одновременного торможения противовключением элек- тродвигателя и гидромотора. Он содержит схему управления пускателем 49 назад и магнитом 21 распределителя 19.

0 Устройство по первому варианту работает следующим образом. Для подачи лесоматериала на заданную длину оператор первым контактом 58 крестового переключателя включает реле 53, а последнее вклю5 чает пускатель 48, реле времени 65 и магниты 20 и 31 в блоках 63 и 64 одновременного включения электродвигателя на большую, а гидромотора на меньшую скорость и предварительного и окончательного разгонов электродвигателя и гидромотора с

противоположным изменением их двигательных моментов.

Электродвигатель 5 начинает работать

.. н|г искусственной (мягкой) характеристике (не включен пускатель 52), а гидромотор 14 работает с повышенным двигательным моментом, так как магнит 31 включен. Поэтому на этапе предварительного разгона системы приводы- подающий механизм -лесоматериал обеспечиваются повышенные

пусковые моменты на суммарной характеристике электродвигателя 5 и гидромо- тора 14. . r;.:v. . :.-;,: ;..:-. 1 :...-:: . .. ;. : у-

,. --.,-, У- .... . ; V.- :/ ... - ; . - : : , - , : - .. .- . : р

/ 1 Вследствие того, что отношение ;1.- -. ,-;.-..лч.: :./.. -. °ки выг олнёнй; минимальным, при одной и той же частоте вращения электродвигателя 5, ведущая звездочка 4 обеспечивает только пониженную линейную скорость цепного конвейере 1 с тяговым органом 2 и траверсами 3, например, Уц.к. (ЭД) 0,72 м/с. И :; Если при этом гидросистема гидромо- fopa 14 используется с уменьшенным рас- хШом, например л/мйн, то она при максимальной частоте вращения гидромотора 14 обеспечивает на звездочке 4 линейнуюСкорость приблизительно в два раза Меньшую, чем со стороны электродвигате- fя. Поэтому линейная скорость цепного Конвейера со стороны гидромотора составляет, например Уц.к.(г.м.) 0,34 м/с. Вследствие этого при использовании тидросистемы гидромотора 14 с уменьшенным расходом, применяют этап предварительного разгона системы до установившейся частоты вращения гйдро- мотора 14. В конце предварительного разгона срабатывает реле времени 65,которое в блоке 64 предварительного и окончатель- ного разгонов электродвигателя и гидромотора с противоположным изменением их двигательных моментов, отключает магнит 31 и включает пускатель 52.

При этом начинается этап окончательного разгона системы от установившейся линейной скорости Уц.к.(г.м.) 0,34, обеспечиваемой гидромотором 14, до установившейся линейной скорости цепного конвейера Уц.к.(ЭД) 0,72 м/с, обеспечиваемой электродвигателем 5, который начинает работать уже на естественной характеристике и с повышенным двигательным моментом. :

В свою очередь гидромотор 14 начинает работать в режиме насоса с очень малой произврдительностью вследствие отключения магнита 31, и поэтому на этапе окончательного, разгона практически не препятствует разгону системы на этом эта0

5

d

5

0

5

6

5

пе электродвигателем 5. При работе гидромотора 14 в режиме насоса дополнительно к маслу, поступающему из магистрали 39, в него начинают поступать масло из сливной магистрали 43 через обратный клапан 25 (при работе гидромотора в прямом направлении) и клапан 26 (в случае возможной работы гидромотора в обратном направлении). При этом на этапах предва- ; рительного и окончательного разгонов осуществляются противоположные изменения двигательных моментов, а именно на первом этапе уменьшается момент электродвигателе, но увеличивается момент гидромотора, а при окончательном разгоне увеличивается момент электродвигателя 5 и уменьшается момент гидромотора 14.

На установившейся пониженной скорости Уц.к. (ЭД) 0,72 м/с, задаваемой элект- родвигателем 5, лесоматериал перемещается вначале только траверсами 3 до дополнительного центрирующего ролика 9, Вследствие того, что ролик 9 установлен на уровне I вышеуровня ill траверс 3 цепного конвейера, при подходе к ролику 9 с шипами передняя,-; наиболее тяжелая 4acfb лесоматериал, приподнимается и интенсивно с ним сцепляется1, так как, например, в случае перемещения хлыста, а роликом 9

2 начинает взаимодействовать -к тх(мас.сы хлыста), а с гладкими траверсами 3 при этом продолжают взаимодействовать лишь «1/3 плх.

В свою очередь при одинаковом расположении ролика 9 и ролика 8 относительно .траверс 3 или при размещений последнего на уровне И несколько ниже, например, на ,05 м, уровня I ролика 9, передняя часть лесоматериала (хлыста) начинает занимать, после взаимодействия с роликом 9, положение IV с небольшим наклоном в сторону цепного конвейера и поэтому нижняя поверхность лесоматериала располагается вышеуровня II основного ролика 8.

0

5

Так как в кинематической цепи допол, то со

RR нительного ролика 9 -Ј -

вдц 1окц

стороны электродвигателя 5 на дополнительном ролике 9 обеспечивается более повышенная линейная скорость Удр (ЭД) 1,35 м/с. Поэтому после взаимодействия лесоматериала с роликом 9 он начинает перемещаться на этой скорости. Одновременного его вершинная часть продолжает перемещаться совместно с траверсами 3 на указанной ранее линейной скорости Уц.к. (ЭД) 0,72 м/с и со скольжением относительно их со скоростью (1,35 м/с - -0,72 м/с) -О,63 м/с.

При подходе лесоматериала к пильному диску 17 при работе устройства, например, в составе раскряжевочной установки, оператор отключает контакт крестового переключателя 58 и кратковременно включает контакт 60 крестового переключателя, и при этом отключается реле 53 и включается реле 55. Это реле отключает пускатель 48 и включает пускатель 50 динамического торможения, а также отключает магнит 20 вперед гидромотора 14. При этом он отсекается от гидросистемы. Осуществляется совместное торможение системы электродвигателем и гидромотором. После уменьшения скорости лесоматериала, оператор отключает контакт 60 и включает контакт 61 и реле 56, а также контакт 67 ножной педали. При этом в блоке 63 одновременного включения электродвигателя на большую, а гидромотора на меньшую скорость отключается пускатель 52 и вновь включаются магниты 20, 31, 35 распределителей гидромотора 14 и магнит 47 распределителя 46 гидроцилиндра 16 механического тормоза 15.

При этом магистраль 41 соединяется с магистралью 42 уже не напрямую, а через золотник 37 с дросселем, ограничивающим расход масла в гидромоторе 14. Вследствие этого гидромотор 14 вновь начинает работать с повышенным двигательным моментом и на первой малой скорости, обеспечивающей, например, на ролике 9 вместо промежуточной скорости 1,35 м/с первую малую скорость перемещения лесоматериала 0,3 - 0,4 м/с.

В свою очередь электродвигатель 5 вследствие отключения пускателя 52 начинает работать с уменьшенным двигательным моментом на искусственной (мягкой) характеристике, и поэтому он не может разогнаться сверх вышеуказанной первой малой скорости, задаваемой гидромотором 14. Несмотря на включение электродвигателя 5 на большую скорость с уменьшенным двигательным моментом, он принудительно переводится на меньшую скорость гидромотором 14, но при этом вследствие отключения пускателя 52 работает с уменьшенными токами скольжения.

На суммарной характеристике первой малой скорости 0,3 - 0,4 м/с при уже замкнутом гидроцилиндром 15 тормозе 15 лесоматериал (хлыст) незначительно перемещается за пильный диск 17, где оператор отключает контакт 61 и реле 56. Осуществляется предварительный точный останов хлыста в позиции за пыльным диском 17 для

проведения, например, операции огорцов ки хлыста, то есть выравнивания его передней части, которая для каждого хлыста осуществляется один раз. Эта операция

проводится пильным диском 17 для повышения качества хлыста, а также для возможности лучшей оценки программы последующей его разделки.

После осуществления операции оторцовки, оператор начинает перемещать хлыст в заданные позиции останова, соответствующие первой, второй и последующим длинам сортиментов. Эти подачи осуществляются аналогично описанной выше, но с той лишь разницей, что производятся от плоскости пильного диска 17 и на повышенной скорости 1,35 м/с с роликом 9.

Другим отличием является то, что длины

различных сортиментов имеют как повышенные допуски, например, 0,07 - 0,1 м, так и минимальные, например 0,01 - 0,02 м. Поэтому вышеуказанная малая скорость 0,3 - 0,4 м/с может оказаться недостаточной для обеспечения заданной точности останова для сортиментов, имеющих минимальные допуски, которых однако вырабатывается не более 10% от общего объема остальных сортиментов. Поэтому

после подачи лесоматериала на длину сортиментов, имеющих минимальные допуски, после включения основного контакта 61, непосредственно перед остановом дополнительно включаются кнопочный контакт 62 и

реле 57, которое отключает реле 56. При этом магнит 36 отключается, и магистраль 41 соединяется с магистралью 42 напрямую, а последняя соединяется со сливной магистралью 43 уже через второй золотник 38 с

дросселем, еще более ограничивающим расход масла в гидросистеме гидромотора 14.

Вследствие этого перед позицией останова дополнительный ролик 9 начинает работать уже на второй малой скорости, например 0,12 - 0,15 м/с, которая обеспечивает заданную точность останова лесо- материала в позиции, имеющей минимальные допуски на длину сортимента,

особенно при использовании предварительно замкнутого тормоза 15.

При подаче тонкомерных хлыстов, остающихся после отделения сортиментов, вершинных частей и других лесоматериалов,

имеющих пониженные массы, а следовательно уменьшенные пути разгонов и торможений, их целесообразно перемещать на повышенных скоростях. Это реализуется в устройстве, так как вышеуказанные лесоматериалы при уже относительно небольшом их перемещении зэ пильным диском 17 перевешиваются своими более массивными передними частями относительно основного ролика 8 с шипами и начинают с ним взаимодействовать, занимая положение V, и одновременно отрываясь от ролика 9.

Так как в кинематической цепи основного центрирующего ролика 8

R

АР

пдц вдц

то линейная скорость основного ролика 8 больше, чем ё дополнительном ролике, и составляет, например, У0.р.(Э.Д) 2,2 м/с.

Кроме того что лесоматериалы пониженных масс менее инерционны и поэтому позволяют даже на повышенных скоростях интенсифицировать процессы разгонов и торможений, многие из подобных лесоматериалов вообще не требуют точного останова вследствие дальнейшего использования, их, например, для производства щепы независимо от длины (немерный баланс), или из них получают сортименты с повышенными допусками.

Поэтому при перемещении лесоматериалов роликом 8 на максимальной скорости 2,2 м/с при включении магнита 35 он переходит на первую дополнительную малую скорость, например 0,5 - 0,65 м/с, а при включении магнита 36 ролик 8 начинает работать на второй дополнительной малой скорости, например 0,19 - 0,24 м/с.

Устройство по второму варианту работает следующим образом. Основными его отличиями являются применение дополнительной цепной передачи 12, выполненной ослабленной, неиспользование в системеуп- равления блока 68 одновременного торможения противовключением электродвигателя и гидромотора.

Поэтому при подаче лесоматериала в отличие от первого варианта при торможении вместо контакта 60 оператор включает контакт 59, реле 54, пускатель 49 назад, магнит 21 распределителя 19 назад, магниты 31, 35 и педаль 67 для замыкания тормоза 15.

Осуществляется при взаимодействии лесоматериала с роликом 9 одновременное его торможение противовключением двигателя 5 и гидромотора 14 с перебегом в процессе торможения заданной позиции останова и возвратом к ней вначале, например, на первой малой скорости « 0,3 - 0,4 м/с дополнительным роликом 9 с переключением непосредственно перед позицией останова на малую скорость 0,12 - 0,15 м/с,

если это требуется для сортимента с мини мапьным допуском. Аналогично с несколько большими скоростями осуществляются эти же операции при контакте лесоматериала с 5 основным роликом 8.

При этом при работе приводов в прямом направлении верхняя ветвь цепной передачи 12 занимает натянутое положение VI, а нижняя ветвь - ослабленное положение VII.

0 После предыдущего торможения и доводки в обратном направлении верхняя ветвь занимает уже ослабленное положение VIII, а нижняя ветвь - натянутое положение IX.

Поэтому при разгоне последующего ле5 соматериала после включения реле 53, вначале разгоняется лесоматериал (хлыст) роликом 9 и при этом выбирается слабина цепной передачи в верхней ветви из положения VIII в положение VI.

0 Поэтому начало разгона массивного цепного тягового органа 2 с траверсами 3 осуществляется при предварительно разогнанном двигателе 5, что позволяет увеличить среднюю двигательную мощность за

5 процесс разгона. Предлагаемое устройство для подачи и точного останова лесоматериалов позволяет увеличить его производительность, по сравнению с прототипом, за счет уменьшения статического момента и

0 момента инерции системы, а также интенсификации разгона и торможения системы при совместном использовании электропривода и гидропривода. При этом требуются двигатели приводов уменьшенной

5 мощности, более эффективно используется гидросистема, раскряжевочной установки и кроме того уменьшенные статические моменты и моменты инерции системы позволяют уменьшить энергозатраты при подаче

0 лесоматериалов.

Вследствие интенсификации процесса торможения системы и возможности получения стабильных малых скоростей перед отключением приводов в заданных позици5 ях обеспечивается расширение технологических возможностей устройства за счет повышения точности останова, лесоматериалов.

Формула изобретения

0 1. Устройство для подачи лесоматериалов, включающее цепной конвейер с тяговым органом, траверсами и ведущей звездочкой, электродвигатель и редуктор с выходным валом, основной центрирующий

5 ролик, дополнительный ролик, размещенный между звездочкой и основным роликом, основную, первую и вторую дополнительные кинематические цепи от электродвигателя соответственно до звездочки, до основного и дополнительного роликов,

от л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью повышения производительности, сокращения энергозатрат и расширения технологических возможностей за счет повышения точности останова, оно снабжено дополнительной цепной передачей, гидросистемой с гидромотором и с узлами регулирования давления и скорости гидромотора и системой управления с блоком одновременного включения электродвигателя на большую, а гидромотора на меньшую скорость и с блоком предварительного и окончательного- разгонов электродвигателя и гидромотора с противоположным изменением их двигательных моментов, при этом один конец вала дополнительного ролика соединен с гидромотором, а другой с выходным валом редуктора, причем

RgB

окц

jjflp взц

,

ЛДЧ

0

5

0

Rae - радиус ведущей звездочки;

1окц - передаточное отношение кинематической цепи от ведущей звездочки до двигателя;

RAP - радиус дополнительного ролика;

1вдц - передаточное отношение кинематической цепи от дополнительного ролика до двигателя;;

Rop - радиус основного ролика;

1пдц - передаточное отношение кинематической цепи от основного ролика до дви гателя.-v,.- :-: . Л--. -.;

2. Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е е- с я тем, что дополнительная цепная передача выполнена ослабленной.

3. Устройство по пп. 1 и 2, о т л и ч а ю- щ е е с я тем, что система управления выполнена с блоком одновременного торможения противовключением электродвигателя и гидромотора.г ; :

Фи&1.

4

;/. Фиг. 2

tft/e.J

IIf 1 1 1 1

I .If I .It If I/ «y I f

АлоA i.n АлоАлл А&7 А от А

фиг. 6