Способ экстренной остановки ведомого вала рабочих органов машины и устройство для его осуществления
1. Способ экстренной остановки ведомого вала рабочих органов машины путем отключения приводной и одновременного включения тормозной электромагнитных муфт,отличающийся тем, что, с целью повьтения быстродействия , предварительно осуществляют непрерывное измерение нагрузки ведомого вала и корректируют величину управляющего тока приводной муфты прямо пропорционально величине этой нагрузки. 2.Устройство для экстренной остановки ведомого вала рабочих органов машины, содержащее электромагнитные приводную и тормозную муфты для ведомого вала, соединенные с источником питания при помощи переключателя, отличающееся тем, что оно снабжено датчиком нагрузки ведомого вала и регулятором тока, через который приводная муфта соединена с источником питания, а датчик соединен с управляющим входом регулятора. 3.Устройство по п. 2, о т л ичающееся тем, что датчик выполнен в виде датчика момента и установлен на приводном валу. (О to ел о Од sj
СОЮЗ СОЕЕТСНИХ
COLIHAЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
А1 (19) (Н) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АBTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3856791/30-15 (22) 07.01.85 (46) 15.08.86. Бюл. 9 30 (71) Центральный научно-исследова" тельский институт механизации и электрификации сельского хозяйства
Нечерноземной зоны СССР и Производ" ственное объединение "Гомсельмаш" (72) И .И.Гируцкий, А.М.Дмитриев, В.В.Чумаков, П.Е.Голушко, А.Н.Кашперко и Л.Ç.Шац (53) 62-757(088.8) (56) Комбайн самоходный кормоуборочный КСК-100. Техническое описание и инструкция по эксплуатации. Минск, Полымя, 1979, с. 30, 31, 35, 46 48.
Патент США )) 4193248, кл. А 01 D 75/18, 1980. (54) СПОСОБ ЭКСТРЕННОЙ ОСТАНОВКИ
ВЕДОМОГО ВАЛА РАБОЧИХ ОРГАНОВ МАШИНЫ
И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57) 1. Сйособ экстренной остановки ве" домого вала рабочих органов машины путем отключения приводной и одновременно(51)4 F 16 P 7/02 АО! D 75 18 го включения тормозной электромагнитньм муфт, отличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия, предварительно осуществляют непрерывное измерение нагрузки ведомого вала и корректируют величину управляющего тока приводной муфты прямо пропорционально величине этой нагрузки.
2. Устройство для экстренной остановки ведомого вала рабочих органов машины, содержащее электромагнитные приводную и тормозную муфты для ведомого вала, соединенные с источником питания при помощи переключателя, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что оно снабжено датчиком нагрузки ведомого вала и регулятором тока, через который приводная муфта соединена с источником питания, а датчик соединен с управляющим входом регулятора.
3. Устройство по п. 2, о т л ич а ю щ е е с я тем, что датчик выполнен в виде датчика момента и установлен на приводном валу.
1 12
Изобретение относится к машиностроению, в частности к сельскохозяй с. ственному, и может быть использовано для экстренной остановки рабочих органов, например, кормоуборочного комбайна с целью защиты от попадания в них инородных предметов, Мель изобретения — повьппение быстродействия.
На чертеже представлена схема устройства для экстренной остановки редомого вала рабочих органов кормо уборочной машины.
Кормоуборочная машина (полностью не показана) содержит ведущий вал 1, жестко соединенный с двигателем 2, и ведомый вал 3, соединенный с коробкой 4 передач привода рабочих органов 5 измельчителя.
Устройство для экстренной остановки ведомого вала 3 содержит электромагнитную приводную муфту 6, связывакнщую валы 1 и 3 друг с другом. Кроме того, на ведомом валу 3 посажена электромагнитная тормозная муфта 7, ведомые части которой жестко соединены с корпусом машины. Устройство содержит также источник 8 питания, соединенный через переключатель 9 с тормозной муфтой 7 и с входом регулятора 10 тока, и датчик 11 нагрузки ведомого вала 3, соединенный с управляющим входом регулятора 10, выход которого соединен с приводной муф" той 6 °
Датчик 11 выполнен в виде датчика момента (на чертеже показан условно), установленного на ведомом валу 3.
Работа устройства, с помощью которого осуществляют способ экстренной остановки ведомого вала рабочих органов измельчителя кормов, заключается в следующем.
Часть мощности двигателя 2 через систему валов и клиноременных передач (Hp. показаны) передаются на ведущий вал 1 и через приводную муфту
6 — на ведомый вал 3. Датчик 11 непрерывно производит измерение сил сопротивления на ведомом валу 3, оказываемых растительной массой при ее перемещении и уплотнении. Полученный сигнал используется регулятором 10 для изменения тока, протекающего через катушку управления электромагнитной приводной муфты 6. Изменение тока осуществляется по предварительно выбранному алгоритму таким
Мп (1, 2-1,4) М,, 5 где M<, - момент, передаваемый приводной муфтой, Н м;
М вЂ” момент сил сопротивления, Н м.
10 Алгоритм работы регулятора 10 тока выбран из следующих зависимостей: (2) М„к Г (3) F, к I где к „, к — коэффициенты пропорциональности;
F — тяговое усилие электроФ
20 магнита, Н;
I — управляющий ток, протекающий через катушку приводной муфты А
В этом случае регулятор 10 обеспе25 чивает протекание через катушку приводной муфты тока, равного (4) к, к
1 2
При возникновении аварийной обста" новки, требующей быстрой остановки рабочих органов, например, при попадании инородного предмета в поток растительной массы, падение момента
35 М„ передаваемого приводной муфтой 6 после подачи команды на ее отключение и одновременное включение тормозной муфты 7, выражается зависимостью
40 М„= 1,3М е (5) где Т вЂ” параметр быстродействия муфты; — время, прошедшее с момента подачи команды до остановки рабочих органов; е — основание натурального логарифма.
Через время, чистого запаздываю
50 ния отключения приводной муфты 6, определяемого из равенств..
lg
М13М,.е (6) (7) Ми i,=Т1п13 начинается переходный процесс оста, новки длительностью 7,, приводящий
50767 3 образом, чтобы подцерживалась следующая зависимость:
1250 к полной остановке рабочих органов с приводным валом. Причем путь S, проходимый инородным предметом с момента подачи команды на торможение до момента полной остановки рабочих органов, должен быть меньше расстояния между зоной обнаружения инородного предмета и режущей кромкой иэмельчающего барабана. Этот путь складывается из двух частей
s = s, + s, = v, + v()de, (8) 20
30 т где S, — путь, проходимый инородным предметом за время чистого запаздывания; S — путь, проходимый инородным предметом за время переходного процесса; Ч„„ — скорость движения растительной массы при отсутствии торможения; Ч() — скорость движения растительной массы во время переходного процесса.
В промежутке времени от нуля до ., инородный предмет движется с максимальной скоростью, а в промежутке от до -, — замедленно.
В табл. 1 приведены данные расчетного времени, чистого запаздывания отключения приводной муфты для известного и для предлагаемого устройства.
Пример. Проводились экспериментальные исследования способа экСтренной остановки рабочих органов измельчителя кормов.
Исследования проводились для известного и для предлагаемого способов на установке, соответствующей устройству, с помощью которого осуществляется предлагаемый способ.
При возникновении аварийной обстановки, которая может привести к поломке измельчающего аппарата, нап767 4 ример, при попадании инородного предмета в поток растительной массы, необходимо осуществить быструю останонку рабочих органов измельчителя.
Исследования проводились при подаче растительной массы 5-6 кг/м со скоростью подачи 1 м/с. Такой режим соответствуют техническим характеристикам самоходного кормоуборочного комбайна КСК-100, работающего на подборе провяленой травы из валка.
При исследовании известного способа по сигналу отключалась приводная-электромагнитная муфта и одновременно включалась тормозная электромагнитная муфта. Замерялся тормозной путь, проходимый инородным предметом.
При исследовании предлагаемого способа, также с одновременным отключением электромагнитной приводной муфты включалась тормозная электромагнитная муфта, кроме того, проводились измерения величины нагрузки на ведомом валу и по результатам этих измерений проводилась корректировка предлагаемого вращающего момента путем изменения управляющего тока приводной муфты. После остановки рабочих органов замеряли путь, проходимый инородным предметом с момента обнаружения до полной остановки. Данные исследований сведены в табл. 2.
Из табл. 1 и 2 видно, что предлагаемое изобретение позволяет значительно сократить время чистого запаздывания остановки рабочих органов и тем самым повысить надежность предотвращения попадания инородных предметов в измельчающий аппарат (особенно при небольших подачах растительной массы). Кроме того, уменьшаются требования к быстродействию применяемых электромагнитных муфт.
1250767
5 Ф
Таблица 1
Сравнение времени чистого запаздывания отключения приводной муфты в известном и предлагаемом устройстве при использовании электромагнитной муфты ЭТ ;:-104
Время чистого запаздывания, с, в устройстве
Известное Предлагаемое Известное
Предлагаемое
Предлагаемое
Известное
0,2
0,7
0,14
0,5
0,06
0,3
16
0,23
0,13
16
10
0,06
0,13
16
12
П р и м е ч а н и е. Среднее время чистого запаздывания в известном устройстве 0,37, а в предлагаемом О, 12.
Таблица 2
Сравнение тормозного пути инородного предмета по известному и по предлагаемому способам
Момент сил сопротивления
Н м, по способу
Вращающий момент, Н м, по способу
Тормозной путь, мм, по способу
Известный Предлагаемый Известный Предлагаемый Известный Предлагаемый
77
250
100
298
193
96
250
125
286
189
124
124
250
161
265
186
250
170
170
220
240
182
Момент сопротивления, Н-м, в устройстве
Момент, передаваемый приводной муфтой, Н.м, в устройстве
1250767
Составитель И. Кольцов
Техред N.Ходанич
Корректор М. щародщ
Редактор Ю. Середа
Заказ 439 1/30
Подписное
Тираж 652
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная„ 4
