Устройство для измерения тягового момента барабана ленточного конвейера
Использование: для измерения тяговых моментов приводных барабанов ленточных конвейеров . Существо изобретения: устройство содержит раму 1, на которой смонтирован барабан 4, огибаемый конвейерной лентой 5, конец каждой ветви которой закреплен в зажимах механизма б равномерного нагружения ленты, соединенного с механизмом 8 натяжения ленты, прикрепленным к раме 1 через динамометр 9 с помощью винтового механизма 10 предварительного натяжения ленты. Механизм б равномерного нагруженип ленты включает скобу, на концах которой шарнирно смонтированы зажим с шарнирно укрепленным на них уравнительным механизмом, выполненным по двухбапансирной схеме и шарнирно закрелленным-череч тягу к центральной части скобы Механизм 8 натяжения ленты содержит две соединенные по концам упругие полосы , между которыми установлен с помощью гаек распорный винт, снабженный рукояткой 6 ил
(51) 65 G 15 00
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ
К ПАТЕНТУ
Комитет Российской Федерации по патентам и товарным знакам (21) 4900471/03 (22) 09.01.91 (46) 30.10.93 Бюл. Na 39-40 (71) Брянский институт транспортного машиностроения (72) Подопригора ЮА; Дунаев В.ll. Ñåìèí А.Ю:, Рубин МА (73) Подопригора Юрий Александрович (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ТЯГОВОГО МОМЕНТА БАРАБАНА ЛЕНТОЧНОГО КОНВЕЙЕРА (57) Использование: для измерения тяговых моментов приводных барабанов ленточных конвейеров. Существо изобретения: устройство содержит раму 1, на которой смонтирован барабан 4, огибаемый конвейерной лентой 5, конец каждой ветви которой закреплен в зажимах механизма б равномерного нагружения ленты, соединенного с механизмом 8 натяжения ленты, прикрепленным к раме 1 через динамометр 9 с помощью винтового механизма 10 предварительного натяжения ленты Механизм 6 равномерного нагруженил генты включает скобу, на концах которой шарнирно смонтированы зажим с шарнирно укрепленным на них уравнительным механизмом, выполненным по двухбапансирной схеме и шарнирно закрепленным через тягу к центральной части скобы. Механизм 8 натяжения ленты содержит две соединенные по концам упругие полосы, между которыми установлен с помощью гаек распорный винт, снабженный рукояткой 6 ил.
2002219 ехр (ра
Кт (2,c..35) где $нб — натяжение ленты в набегающей ветви;
See — натяжение ленты в сбегающей ветви;
p — коэффициент сцепления ленты с обечайкой барабана; а- угол обхвата лентой барабана;
Кт — коэффициент запаса.
На практике это означает, что для определения истинного значения тягового момента приводного барабана ленту приходится натягивать с очень большими по величине усилия Sag u Sce (равными обычно
100-500 кН и выше). Создать же столь большие усилия можно лишь на действующем натурном конвейере, оснащенном мощным устройством натяжения ленты, включающим обычно крупную лебедку, в то время как подобные многократные и достаточно тонкие измерения тягового момента (необходимые, например, при экспериментальном излучении напряженного состояния барабана или качества футеровки приводных барабанов) целесообразно выполнять не в постоянно меняющихся заводских или
Изобретение.относится к ленточным конвейерам, в частности к устройствам для измерения тягового момента приводных барабанов.
Известно устройство (называемое моментомером), служащее для измерения тягового момента на валу приводного. барабана ленточного конвейера, которое устанавливается на звездочке цепной муфты приводного барабана(после снятия с нее цепи) и состоит из двух разборных дисков с кулаками, между которыми помещен кольцевой электродинамометр, Недостатком этого устройства является возможность его применения лишь на тех конвейерах, где валы редуктора и барабана соединяются с помощью цепной муфты.
Наиболее близким техническим решением является устройство для измерения тягового момента приводного барабана ленточного конвейера, включающее ргибаемый натянутой конвейерной лентой приводной барабан, на валу которого жестко укреплен кронштейн, а на обечайке — упор, между которыми установлен динамометр.
Недостаток этого устройства заключается в следующем, Известно, что тяговый момент приводного барабана должен быть определен при номинальном натяжении ленты, соответствующем соотношению полевых условиях, а на стационарном лабо- . раторном стенде, включающем. однако, натурные образцы. барабана и ленты при загрузке последней указанными выше реальными по величине силами $ в и $ в, Кроме того, при работе с устройством (1) на действующем натурном конвейере невозможно получить высокую точность измерения, поскольку малейшее изменение
"0 усилия натяжения ленты с помощью лебедки конвейера приводит к скачкообразному (а не плавному) и невоспроизводимому при повторных экспериментах изменению усилий S s и $н, что резко снижает точность и
"5 достоверность результатов измерений.
Наконец, при измерении тягового момента приводного барабана с помощью устройства (1) на натурном конвейере не обеспечивается равномерного распределения прилагаемых к ленте усилий $ в и $<6 по ее ширине, что также приводит к снижению точности измерений.
Целью изобретения является повышение точности измерения тягового момента приводного барабана ленточного конвейера.
Поставленная цель достигается тем, что заявляемое устройство содержит установленный на валу с возможностью вращения барабан, огибаемый конвейерной лентой, и жестко прикрепленный к нему кронштейн, связанный с динамометром, причем, в отличие от прототипа, оно снабжено рамой, на которой смонтирован барабан, огибаемый
З5 лентой, конец каждой ветви которой закреплен в зажим механизм равномерного нагружения ленты, шарнирно посредством планок соединенного с механизмом натяжения ленты, прикрепленным к раме через динамометр с помощью винтового механизма предварительного натяжения ленты, При этом механизм равномерного нагружения ленты включает скобу, на концах которой смонтированы зажимы, которые до1е.
45 полнительно через уравнительный механизм, выполненный по двухбалансирной схеме, шарнирно соединены при помощи первой тяги с центральной частью скобы, а механизм натяжения ленты содержит две соединенные по концам упругие полосы, в отверстиях, выполненных в соедней части которых, размещен распорный винт, снабженный на своих концах рукоятки и реэьбами противоположного направления, на
55 которых смонтированы гайки, жестко укрепленные на упругих полосах.
Для выявления соответствйя заявляемого технического решения критерию "Существенные отличия" был проведен поиск известных в науке и технике решений, кото2002219
10 конвейера (фиг. 1) содержит раму 1, на кото- 0 рой при помощи кронштейнов 2 и вала 3 с возможностью вращения укреплен барабан
4, огибаемый лентой 5. Концы ленты 5 закреплены в механизмах 6 ее равномерного нагружения, соединяющихся посредством 25 зажимов 7 с механизмами 8 натяжения, которые через динамометры 9 пружинно-вин30
40 рые могли бы содержать выявленные существенно отличные от прототипа признаки.
В результате исследования не были обнаружены в науке и технике решения со сходными признаками, что позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого технического решения критерию "Существенные отличия".
На фиг. 1 показано устройство, вид сбоку; на фиг. 2 — механизм равномерного нагружения ленты; на фиг. 3. — механизм натяжения ленты, вид сбоку; на фиг. 4 — то же, вид сверху, при минимальном ее натяжении; на фиг. 5 — то же, вид сверху, при максимальном ее натяжении; на фиг. 6— узел крепления распорного винта механизма натяжения ленты.
Устройство для измерения тягового момента приводного барабана ленточного тового типа присоединены с помощью винтовых механизмов 10 предварительного натяжения ленты к раме 1.
Кроме того, на боковых поверхностях барабана 4 жестко укреплены рычаги 11, соединенные посредством планок.12 с динамометром 13 (аналогичным llo конструкции с динамометрами 9), который с помощью винтового механизма 14 (аналогичного винтовым Me>анизмом 10) присоединен к раме 1, Каждый из механизмов 6 равномерного нагружения ленты содержит скобу 15 (фиг.
2), на концах плеч которой шарнирно укреплен зажим, состоящий из двух прижимных губок 16. между которыми с помощью болтов (условно не показаны) зажат конец конвейерной ленты 17, Зажим с помощью прикрепленного к нему шарнирно уравнительного механизма, состоящего из четырех тяг 18, двух поперечин 19, двух тяг 20 (аналогичных тягам 18), поперечина 21 и тяга
22 присоединены к средней части скобы 15, 50 образуя в данном случае двухбалансирный. механизм нагружения ленты по ее ширине.
В месте крепления тяги 22 к скобе 15 шарнирна укреплены также спаренные планки (зажимы 7), соединяющие механизм 6 равномерного нагружения ленты 6 с механизмом 8 натяжения ленты (фиг. 1).
Механизм 8 натяжения ленты содержит две соединенные па концам упругие стальные полосы 23 (фиг, 4), в средней части каж. дой из которых выполнено отверстие (фиг.
6) для размещения распоротого винта 24 (фиг. 4 и 5), на одном конце которого нарезана левая, а на другол1 конце правая резьба, на которых размещены r,""éêè 25 (фиг. 6), имеющие соответствующую резьбу и жестко прикрепленные к полосам 23 с помощью шайб с усиками 26, Крол1е того, на концах распорного винта 24 укреплены рукоятки
27.
Устройство работает следующим образом.
С-.помощью винтовых механизмов 10 осуществляют предварительное натяжение верхней и нижней (фиг. 1) ветвей ленты 5.
При этом стальные полосы 23 обоих л1еханизмов натяжения ленты должны быть максимально приближены друг к другу (как это показано на фиг. 4), вследствие чего величина угла o оказывается равной не более 2—
Зо
Затем с помощью рукоятки 27 осуществляют вращение распорнаго винта 24, что приводит к свинчиванию с нега (и удаление друг ат друга) гаек 25 и разведению полос
23 с увеличением угла а ориентировочно до
7-10 (фиг;5).
В результате первоначальное расстояние аЬ (фиг. 4) сокращается что приводит к дополнительному нагружению обеих ветвей конвейерной ленты 5. Приведенные выше величины углов Q выбраны не случайно.
Дело в том, что при небольших значениях угла а (до 7 — 10О) усили вдоль аси х-х (фиг, 5), т.е, необходимое для нагружения ленты и барабанов, как показывают расчеты, в десятки или даже сотни раз (это зависит от конкретной величины расстояния аб) превышает распорное усилие, прикладываемое с помощью винта 24 к полосам 23 (т.е., в на правлении У-Y), Если же учесть, что окру>кное усилие, требуемое для вращения рукояток 27 и винта 24, за счет резьбовога соединения, используемого в этом механизме, также в десятки раз меньше усилия распора по оси Y — Y, то, в конечном счете, окружное усилие на рукоятке 27 оказывается в тысячи раз меньшим величины описанных выше рабочих сил натяжения ленты S 2002219 м ленту и барабан) и с исключительной точностью. Операцию нагружения ленты прекращают, как только показания обоих динамометров 9 остановятся на величине, равной полусумме сил Sii6 и Яжв {см. выше зависимость соотношения усилий, возникающих в. ленте на приводном барабане ленточного конвейера), После этого с помощью винтового механизма 14 производят нагружение укрепленных на барабане 4 рычагов 11 и,. наблюдая за показаниями динамометра 13, доводят нагружение до величины, при которой начинается проворот барабана 4 относительно натянутой с требуемой силой ленты 5. Указанный проворот барабана 4 при этом фиксируют визуально (например, с помощью смещения относительно рамы 1 нанесенной на барабане 4 риски), а также по динамометру 13, показания которого в момент начала проворота барабана 4 резко падают. В этот момент также фиксируют показания динамометров 9, причем верхний из них (фиг. 1), вследствие приложения к верхней ветви ленты дополнительной нагрузки (за счет прилагаемого к барабану момента и возникающих при этом между ним в и лентой сип трения) показывает увеличение усилия в верхней ветви до уровня, а нижний динамометр 9 в силу тех же причин - наобо-» рот. снижение предварительной величины до уровня Зсб. Таким образом, с помощью предлагаемого устройства можно измерить величину усилия, при котором происходит проворот (пробуксовка) приводного барабана ленточного конвейера, зная которое, легко определить тяговый момент барабана, равный произведению указанной силы на плечо ее приложения (размер между точками С. и Р на фиг. 1). В случае, если усилие, вызывающее пробуксовку барабана, оказывается очень значительным (сопоставимым с усилиями
