Устройство для подачи лесоматериалов

 

СОЮЗ С08ЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5!)5 В 65 G 47/34

ГОСУДАРСТ8ЕН.ЮЕ ПАТЕНТНОЕ

8ЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Ф

1

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4885362/03 (22) 26,11.90 (46) 23.05.93. Бюл. ЬЬ 19 (72) О.С.Матвеев (56) Авторское свидетельство СССР

N 11441133004488, кл. В 65 G 23/00, 1988.

Авторское свидетельство СССР

N 1288135, кл. В 65 G 47/34, 1985. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОДАЧИ ЛЕСОМАТЕРИАЛОВОВ, (57) Сущность, изобретения: изобретение позволяет повысить производительность, точность останова, эффективность использования гидросистемы и уменьшить потребление электроэнергии. Для этого устройство подачи лесоматериалов включает цепной конвейер с тяговым органом с траверсами и ведущей звездочкой, электродвигатель и редуктор с выходным валом, основной центрирующий ролик, дополнительный центрирующий ролик, размещенный между звездочкой и основным роликом, и установленные на уровне И выше уровня

И! траверс основную кинематическую цепь

Изобретение относится к подающим механизмам деревообрабатывающих станков и может быть использовано в раскряжевочных установках лесной промышленности, Цель изобретения — повышение производительности, сокращение энергозатрат и расширение технологических возможностей за счет повышения точности останова.

На фиг.1 изображено предлагаемое устройство, вид сверху; на фиг.2 и фиг.3 — то

„„. Ж,, 1816728 А1 от электродвигателя соответственно с редуктором и дополнительной цепной передачей к ведущей звездочке, первую дополнительную кинематическую цепь в составе одного редуктора к дополнительному центрирующему ролику, вторую дополнительную кинематическую цепь в составе редуктора и цепной передачи к основному центрирующему ролику, При этом устройство снабжено гидромотором, ко орый соединен с одним концом вала дополнительного ролика, а с другим его концом — выходной вал редуктора, а основная кинематическая цепь выполнена с меньшим отношением радиуса звездочки к передаточному отношению ее основной кинематической цепи, чем отношение радиуса дополнительного ролика к передаточному отношению его второй дополнительной цепи. Последнее отношение выполнено меньшим, чем отношение радиуса основного ролика к передаточному отношению его первой дополнительной кинематической цепи. Гидросистема содержит узлы и регулирования давления и скорости. 3 з.п. ф-лы, 8 ил. же, вид сбоку при различных положениях хлыста и его вершинной части; на фиг.4гидросистема гидромотора; на фиг.5 — силовая часть электропривода; на фиг.б — часть электросхемы управления; на фиг.7 — систе ма управления устройства; на фиг.8 — вид по

- стрелке А дополнительной цепной передачи основной кинематической цепи от звездочки до двигателя.

Устройство для подачи лесоматериалов содержит цепной конвейер 1 с тяговым ор-, ганом 2, траверсами 3, ведущей звездочкой

1816728 с

4, электродвигателем 5, редуктором 6 с выхлопным валом 7, основной центрирующий ролик 8, дополнительный ролик 9, размещенный между звездочкой 4 и основным роликом 8. Ролики 8 и 9 установлены на 5 уровнях I и II, выше уровня III траверс 3, на валах 10 и 11.

Кроме того устройство содержит основную кинематическую цепь от двигателя 5 до ведущей звездочки 4, включающую редук- 10 тор 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 передачу13 и вторуюдополнительную кинематическую цепь от двигателя 5 к дополнительному центрирующему ролику 9, который содержит только редуктор 6. Ролики 8 и 9 выполнены с шипами.

При этом отношение радиуса ведущей звездочки 4 (R») к передаточному отношению кинематической цепи от ведущей звездочки до двигателя 5 (1(н(ц) меньше отношения радиуса дополнительного роли- 25 ка 9 (Ядр) к передаточному отношению кинематической цепи от дополнительного ролика 9 до двигателя 5 (18дщ). В свою очередь второе отношение меньше отношения радиуса основного ролика 8 (R>p) к переда- 30 точному отношению кинематической цепи от основного ролика 8 до двигателя 5 (4дц).

То есть

Res др ор окц взц пдц

Устройство кроме дополнительной цепной передачи 12 снабжено гидромотором

14. При этом один конец вала 11 дополни-, тельного центрирую щего ролика 9 соединен с выходным валом 7 редуктора, а другой — с 40 гидромотором 14. На валу 10 основного центрирующего. ролика 8 может быть установлен механический тормоз 15 с приводом от гидроцилиндра 16. В раскряжевочной установке последовательно с подающим меха- 45 низмом 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 предохра- . нительными клапанами 23, 24 и обратными . клапанами 25, 26, узел 27 регулирования давления с основным предохранительным клапаном 28, вспомогательным предохранительным клапаном 29, распределителем 55

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 редукционным клапаном 40, а выходная магистраль 41 гидромотора соединяет распределитель 19 с распределите ем 32. В свою очередь, промежуточная магистраль

42 соединяет между собой распределители

33 и 34, а с помощью сливной магистрали 43 распределитель 34 соедйняется с баком 44.

Напорная магистраль 45 соединена также с распределителем 46 гидроцилиндра 16 привода механического тормоза 15 с магнитом 47, Двигатель 5 электропривода подсоединен к трехфазной сети пускателями 48 и 49

"вперед", "назад" и пускателем 50 к цепи постоянного тока, S роторную цепь включены сопротивления 51 и шунтирующий их пускатель 52, Система управления содержит промежуточныее реле 53, 54, 55, 56, 57, включаемые основными контактами 58, 59, 60, 61 крестового переключателя и его вспомогательным (центральным) кнопочным контактом 62. Система управления содержит блок 63 одновременного включения электродвигателя на большую, а гидромотора — на меньшую скорость, и блок 64 предварительного и окончательного разгонов электродвигателя и 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 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 устройства, в котором используется натянутая дополнительная цепная передача 12.

Во втором варианте применяется ослабленная дополнительная цепная передача 12. Для более эффективной работы этого варианта используется блок 68 одновременного торможения противовключением электродвигателя и гидромотора, Он содержит схему управления пускателем 49 "назад" и магнитом 21 распределителя 19.

Устройство по первому варианту работает следующим образом. Для подачи лесоматериала на заданную длину оператор первым контактом 58 крестового переключателя включает реле 53, а последнее включает 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

l 816728

5 6 противоположным изменением их двига- пе электродвигателем 5. При работе гидро. тельных моментов.. мотора 14 в режиме насоса дополнительно

Электродвигатель 5 начинает работать к маслу, поступающему из магистрали 39, в на искусственной (мягкой) характеристике него начинают поступать масло из сливной (не включен йускатель 52), а гидромотор 14 5 магистрали 43 через обратный клапан 25 работает с повышенным двигательным мо- (при работе гидромотора в прямом направментом, так как.магнит 31 включен. Поэтому . лении) и клапан 26 (o случае возможной рана Этапе предварительного разгона систе- боты гидромотора в обратном мы приводы — подающий механизм — лесо- направлении). При этом на этапах предва:-материал обеспечиваются повышенные 10 рительного и окончательного разгонов осупусковые: моменты на суммарной харак- ществляются противоположные изменения теристике электродвигателя 5 и гидромо- двигательных моментов, а именно на пертора 14.: ..:, - . вом этапе уменьшается момент электродвиЯэ . гатеЛя, но - увеличивается момент

Вследствие того, что отношение 15 гидромотора, а при окончательном разгоне вьи олнейо минимальным, при одной и той увеличивается момент электродвигателя 5 и же частоте вращения электродвигателя 5, уменьшается момент гидромотора 14. ведущая звездочка 4 обеспечивает только .. Ка установившейся пониженной скоропонижениую линейную скорость цепного стиЧц.<. (ЭД)=0,72м/с, задаваемойэлектконвейера 1 с тяговым органом 2 и травер- 20 родвигателем 5, лесоматериал сами 3, например, Чц.к. (ЭД) = 0,72 м/с. перемещается вначале только траверсами 3 Если при этом гидросистема гидромо-. до дополнительного центрирующего ролика, тора 14 используется с уменьшенным рас- 9. Вследствие того, что ролик 9 установлен ходом, например =100 л/мин, то она при - на уровне I выше уровня Ill траверс 3 цепномаксимальной частоте вращения гидромо- 25 го конвейера, при подходе к ролику 9 с шитора 14 обеспечивает на звездочке 4 линей- .:. пами передняя,:- наиболее тяжелая часть . ную скорость приблизительно в два раза . лесоматериал4. приподнимаетая и интен- меньшуЮ, чем со стороны электродвигате- сивно с ним сцепляется, так как, например, ля. Поэтому линейная скорость цепного: в случае перемещения хлыста, а роликом 9 конвейера со стороны гидромотора состав- 3 начинает взаимодействовать = 2. п (мас- 30 ляет; например Vö. . (r.ì.) = 0,34 м/с. Вслед- . ствие:" этого при использовании .,сы хлыста), а с гладкими траверсами 3 при гидросистемы гидромотора 14 с уменьшен- " . этом продолжают взаимодействовать лишь йым расходом, применяют этап предвари- =1/3 х тельного разгона системы . до 35 В свою очередь при одинаковом распо.. установившейся частоты вращения гидро- ложении ролика 9 и ролика 8 огносительно мотора 14. В конце предварительного раз- .траверс 3 или при размещении последнего тонасрабатывает реле времени 65, которое на уровне II несколько ниже, например, на в блоке 64 предварительного и окончатель- -=0,05 м, уровня I ролика 9, передняя часть ного разгонов электродвигателя и гидромо- 40 лесоматериала (хлыста) начинает занимать, тора с противоположным изменением их после взаимодействия с роликом 9, положедвигательных моментов отключает магнит ние IV с небольшим наклоном в сторону

31 и включает пускатель 52.. цепного конвейера и поэтому нижняя по. При этом начинается этап окончатель- верхность лесоматериала располагается ного разгона системы от установившейся 45 выше уровня II основного ролика 8. линейной скорости Нц.к, (г.м.) - 0,34, обеспечиваемой гидромотором 14, до установив- Так как в кинематической цейи допол. шейся линейной скорости цепного нительного ролика д др > —, то со конвейера Vö.K.(ÝÄ) = 0,72 м/с, обеспечива- 1вдц !окц емой электродвигателем 5, который начина- 50 стороны электродвигателя 5 на дополниет работать уже на естественной тельном ролике 9 обеспечивается более характеристике и с повышенным двигатель- повышенная линейная скорость Vgp (ЭД) = ным моментом.:: =1,35 м/с. Поэтому после взаимодействия

В свою очередь гидромотор 14 начинает . лесоматериала с роликом 9 он начинает пе: работать в режиме насоса с очень малой 55 ремещаться на этой скорости, Одновременпроизводительностью вследствие отключе- ного его вершинная часть продолжает ния магнита 31, и поэтому на этапе оконча- .. перемещаться совместно с траверсами 3 тельного. разгона практически не на указанной ранее линейной скорости препятствует разгону системы на этом эта- Чц.к, (ЭД) 0,72 м/с и со скольжением отно1816 П8 сительно их со скоростью (1,35 м/с-0,72 м/c) =-0,63 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 17для

55 проведения, например. операции огорцовки 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 ь 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 лесоматериала 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 IlocoMB1Л ! /28

50 териалы при уже относительно небольшом их перемещении зэ пильным диском 17 перевешиваются своими более массивными передними частями относительно основного ролика 8 с шипами и начинаюг с ним взаимодействовать, занимая положение V, и одновременно отрываясь QT ролика 9.

Так как в кинематической цепи основного центрирующего ролика 8

Rop > Вдр ! пдц !вдц то линейная скорость основного ролика 8 больше, чем в дополнительном ролике, и составляет, например, Чр.р,(Э.Д) = .,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, и"использование в системеуправления 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 тор маза 15.

Осуществляется при взаимодействии лесоматериала с роликом 9 одновременное его торможение противовключением двигателя 5 и гидромоторэ 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, 5

45 если э о требуется для сортимента с минимальным допуском. Аналогично с несколько большими скоростями осуществляются эти же операции при контакте лесоматериала с основным роликом 8, При этом при работе приводов в прямом направлении верхняя ветвь цепной передачи 12 занимает натянутое положение Vl, э нижняя ветвь — ослабленное положение Vll, После предыдущего торможения и доводки в обратном направлении верхняя ветвь занимает уже ослабленное положение Vill, a нижняя ветвь — натянутое положение IX.

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

Поэтому начало разгона массивного цепного тягового органа 2 с траверсами 3 осуществляется при предварительно разогнанном двигателе 5, что позволяет увеличить среднюю двигательную мощность за процесс разгона. Предлагаемое устройство для подачи и точного останова лесоматериалов позволяет увеличить его производительность, по сравнению с прототипом, за счет уменьшения статического момента и момента инерции системы, а также интенсификации разгона и торможения системы при совместном использовании электропривода и гидропривода. При этом требуют ся двигатели приводов уменьшенной мощности, более эффективно используется гидросистема, раскряжевочной установки и кроме того уменьшенные статические моменты и моменты инерции системы позволяют уменьшить энергозатраты при подаче лесоматериалов.

Вследствие интенсификации праце"са торможения системы и возможности получения стабильных малых скоростей перед отключением приводов в заданных позициях обеспечивается расширение технологических возможностей устройства за счет повышения точности останава. лесоматериалов.

Формула изобретения

1. Устройство для подачи лесомэтериалов, включающее цепной конвейер с тяговым органом, траверсами и ведущей звездочкой, электродвигатель и редуктор с выходным валом, основной центрирующий ролик, дополнительный ролик, размещенный между звездочкой и основным роликом, основную, первую и вторую дополнительные кинематические цепи ат электродвигателя соответственна до звездочки, до основного и дополнительного роликов, 1816728

12 о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения производительности, сокращения энергозатрат и расширения технологических воэможностей за счет повышения точности останова, оно снабжено дополни- 5 тельной цепной передачей, гидросистемой с гидромотором и с узлами регулирования давления и скорости гидромотора и системой управления с блоком одновременного включения электродвигателя на большую, а 10 . гидромотора на меньшую скорость и с блоком предварительного и окончательногоразгонов электродвигателя и гидромотора с противоположным изменением их двигательных моментов, при этом один конец ва- 15 ла дополнительного ролика соединен с гидромотором; а другой с выходным валом редуктора, причем за др ор

1окц взц . лдц -- ., 20 с

Взв радиус ведущей звездочки; аикц — передаточное отношение кинематической цепи от ведущей звездочки до дви- . гателя;

Ядр — радиус дополнительного ролика; . 4дц — передаточное отношение кинематической цепи от дополнительного ролика . до двигателя;

Rop — радиус основного ролика; . 4дц — передаточное. отношение кинематической цепи от основного ролика до дви-гателя.

2. Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что дополнительная цепная передача выполнена ослабленной, 3, Устройство по пп.1 и 2, о т л и ч а ющее ся тем, что система управления выпол- . нена с блоком одновременного торможения и роти вовкл ючен ием электродвигателя и гидромотора.

1816728

1816728

Составитель О. Матвеев

Техред М.Моргентал . Корректор Н. Король

Редактор Т, И ванова

Заказ 1705 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород. ул,Гагарина, 101