Устройство для подачи лесоматериалов

 

Сущность: изобретение позволяет повысить эффективность использования гидросистемы и уменьшить потребление электроэнергии из сети. Для этого устройство подачи лесоматериалов, включающее цепной конвейер с тяговым органом, траверсами и ведущей звездочкой с валом, электродвигатель и редуктор с выходным валом, основной центрирующий ролик, дополнительный центрирующий ролик, размещенный между звездочкой и основным роликом и установленные на уровнях I и II выше уровня III траверс валы роликов, основные, первую и вторую дополнительные кинематические цепи от электродвигателя до звездочки и основного и дополнительного роликов с цепными передачами , снабжено гидромотором, который соединен с валом ведущей звездочки, а выходной вал редуктора электропривода соединен с валом дополнительного ролика, основная кинематическая цепь выполнена с меньшим отношением радиуса звездочки к передаточному отношению ее кинематической цепи до двигателя чем отношение радиуса дополнительного ролика к передаточному отношению его кинематической цепи до двигателя а последнее отношение выполнено меньшим, чем отношение радиуса основного ролика к передаточному отношению его кинематической цепи до двигателя Гидросистема содержит узел регулирования скорости гидромотора, а система управления - блок одновременного торможения и включения электродвигателя и гидромотора на большие и на большую и.малые скорости при позиционировании лесоматериалов при разгоне, подаче и торможении. 8 ид

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН

Комитет Российской Федерации по патентам и товарным знакам (2 1) 4887974/03 (22) 04.12.90 (46) 35.12.93 Бюл Ма 45 — 46 (76) Матвеев Олег Семенович (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОДЛЕЧИ ЛЕСОМАТЕРИАЛОВ (57) Сущность: изобретение позволяет повысить эффективность использования гидро системы и уменьшить потребление электроэнергии из сети.

Для этого устройство подачи лесоматериалов, включающее цепной конвейер с тяговым органом, траверсами и ведущей звездочкой с валом, электродвигатель и редуктор с выходным валом, основной центрирукиций ролик дополнительный центри .рующий ролик, размещенный между звездочкой и основным роликом и установленные на уровнях I u II выше уровня 111 траверс валы. роликов, основные, первую и вторую дополнительные кинематичежие цепи от электродвигателя до звездочки и основного и дополнительного роликов с цепными переда(в) ÈRÖ (1ц 2ОО4483 Cl (51) 5 865G47 34 чами, снабжено гидромотором, который соединен с валом ведущей звездочки, а выходной вап редуктора электропривода соединен с валом дополнительного ролика, основная кинематическая цепь выполнена с меньшим отношением радиуса звез-. дочки к передаточному отношению ее кинематической цепи до двигателя, чем отношение радиуса дополнительного ролика к передаточному отношению его кинематической цепи до двигателя а пос— леднее отношение выполнено меньшим, чем отношение радиуса основного ролика к передаточному отношению его кинематической цепи до двигателя.

Гидюсистема содержит узел регулирования скорости гидромотора а система управления — блок одновременного торможения и включения электродвигателя и гидромотора на большие и на большую и.малые скорости при позиционировании лесоматериалов при разгоне, подаче и торможении. 8 ил

2004483 рую кинематические цепи от электродвигателя соответственно до ведущей звездочки, до основного и первого дополнительного роликов и до второго дополнительного ролика, при этом второй дополнительный ро- 45 лик выполнен с большим диаметром, чем остальные центрирующие ролики и все они размещены выше уровня ведущей звездочки, причем первая и вторая кинетические цепи выполнены с одинаковыми передаточ- 50 ными отношениями, а вторая кинематическая цепь выполнена с большим передаточным отношением, чем основная и первая кинематическая цепи (2), Однако, это известное устройство име- 55 ет недостаточную производительность вследствие возможности использования здесь в течение практически всех циклов подачи лишь пониженной скорости, например примерной 0,9 — 1 м/с вместо большой

Изобретение относится к цикловым перемещениям лесоматериалов на заданные длины и может быть использовано в раскряжевочных установках лесной промышленности, Известно устройство для подачи лесоматериалов, включающее цепной конвейер с приводным колесом, которое соединено с выходным валом редуктора кинематической цепьюсдополнительной цепной передачей, выполненной с одинаковым отношением их радиусов и передаточных отношений их кинематических цепей до электродвигателя, соосно соединенного с входным валом ре-дуктора, при этом дополнительная цепная передача выполнена ослабленной (1).

Недостатком известного устройства является уменьшение точности остэнова лесоматериалов, так как дополнительная цепная передача имеет повышенные свободные ходы,.Кроме того, предлагаемое устройство обеспечивает лишь односкоростной режим подачи, поэтому оно может использоваться только при позиционировании по силовому упору, Кроме того, здесь не обеспечивается достаточное сцепление лесоматериалов с механизмом подачи, поэтому известное устройство имеет недостаточную производительность.

Также известно устройство для подачи лесоматериалов, включающее цепной конвейер с тяговым органом, траверсами и ведущей звездочкой, соединенной с ней электродвигатель и редуктор, установленные выше уровня траверс основной центрирующий ролик и первый и второй дополнительные центрирующие ролики, размещенные между звездочкой и основным роликом, механизм свободного хода, прижимной ролик, основную, первую и вто5

40 скорости примерно 1,8-2 м/с, так как здесь лесоматериалы имеют недостаточное сцепление с гладкими траверсами и поэтому они не могут разогнать лесоматериалы при их взаимодействии с вторым дополнительным роликом пониженной скорости.

Кроме того, известное устройство имеет повышенные энергозатраты, так как независимо от масс лесоматериалов здесь необходимо разгонять до большой скорости массивный цепной конвейер. Кроме того. здесь все этапы процесса подачи осуществляются одним электроприводом, а гидросистема при подаче работает с минимальным расходом и, не участвуя в процессе подачи одновременно, дополнительно потребляет электроэнергию из сети.

Цель изобретения — повышение производительности и сокращение энергозатрат.

Поставленная цель достигается тем, что в известном устройстве, включающем цепной конвейер с тяговым органом, тргверсами и редуктор с выходным валом, установленные выше уровня траверс основной центрирующий ролик и дополнительный ролик, размещенный между звездочкой и основным роликом, и основную, первую и вторую кинематические цепи от электродвигателя соответственно до ведущей звездочки, до основного и до дополнительного роликов, согласно изобретения, оно снабжено соединенным с выходным валом редуктора и с валом ведущей звездочки гидромотором, гидросистемой с узлом регулирования скорости гидромотора и системой управления с блоком одновременного включения электродвигателя на большую, а гидромотора на меньшую скорости и с блоком одновременного разгона электродвигателя и гидромотора при их совместной работе на установившихся скоростях.

На фиг, 1 изображено предлагаемое устройство, вид сверху (первый вариант исполнения); на фиг. 2 — то же, второй вариант исполнения; нэ фиг, 3 и 4 — устройство при различных положениях хлыста и его вершинной части первый вариант исполнения; на фиг. 5 — гидросистема устройства; на фиг.

6 — силовая часть электропривода; на фиг. 7 .и 8 — электросхема управления, Устройство для подачи лесоматериалов (первый вариант) содержит цепной конвейер 1 с тяговым органом 2, трэверсами 3 и ведущей звездочкой 4, электродвигатель 5, редуктор 6 с выходным валом 7, основной центрирующий ролик 8, дополнительный ролик 9, размещеннь и между звездочкой 4 и роликом 8, вал 10 основного ролика 8, вал

11 дополнительного ролика, цепную передачу 12, соединяющую валы ролика 9 и ре2004483 дуктора 6 со звездочкой 4, цепную передачу

13, соединяющую валы ролика 9 и редуктора 6.

Кроме того, устройство имеет основную, первую и вторую кинематические цепи от электродвигателя 5 соответственно да ведущей звездочки 4, до ocHQBhoãо 8 и дополнительного 9 роликов. При этом основная кинематическая цепь от электродвигателя 5 до ведущей звездочки 4 содержит кинематическую цепь с редуктором 6 и цепной передачей 12, первая кинематическая цепь — кинематическую цепь с редуктором 6 и цепной передачей 13, а вторая кинематическая цепь — только редуктор

6, а также его вал 7, соединенный с валом

11.

Устройство снабжено гидромотором 14, соединенным с выходным взлом 7 редуктора посредством передачи 12 и с валом 15 ведущей звездочки. Кроме того, оно может содержать механический тормоз 16, установленный на валу 11 дополнительного ролика с приводом, например, от гидроцилиндра 17. Раскряжевочная установка содержит пильный станок 18 и приемный стол 19.

Гидромотор 14 и гидроцилиндр 17 соединены с гидросистемой раскряжевочной установки„часть которой приведена на фиг.

5, и содержит распределитель 20 с магнитами 21 и 22, узел 23 защиты гидромотора 14 с предохра чительными 24 и 25 и обратными

26 и 27, клапанами узел 28 дистанционного изменения давления в гидросистеме гидромотора 14 с основным 29 и вспомогательным предохранительными клапанами и. распределителем 31 с магнитом 32 и узел 33 регулирования скорости гидромотора.

При этом в узле 33 могут использоваться регуляторы потока или, например, показанные на фиг. 5 распределители 34 и 35 с магнитами 36 и 37, и имеющие регулируемые золотники 38 и 39. Кроме того, в гидросистеме входная магистраль 40 гидромотора 14 соединена с редукционным клапаном 41, выходная магистраль 40 с редукционным клапаном 41. а выходная магистраль 42 соединяет распределитель 20 с распределителем 34. В свою очередь, промежуточная магистраль 43 соединяет распределители 34 и 35 между собой, а с помощью сливной магистрали 44 распределитель 35 соединяется с баком 45. Напорная магистраль показана позицией 46, Для управления гидромотором 17 механического тормоза используется распределитель 47 с магнитом 48.

Особенностями работы гидросистемы раскряжевочной установки является то, что

10 работе интенсификацию процессов разгона

55 она используется примерно на 50 в „так как в течение процесса подачи из-за применения только одного электропривода гидрасистема установки практически не работает. В предложенном техническом решении этот недостаток устраняется, так как на всех этапах подачи работает гидроматор 14 совместно с электродвигателем и интенсивно его разгружает, обеспечивая при их совместной и торможения лесоматериалов при одновременном уменьшении энергозатрат.

При этом уменьшение энергозатрат достигается как при одинаковых скоростях ведущей звездочки, основного и дополнительного роликов. так и о ñoáåêío при различных их скоростях. Последнее мажет быть обеспечена тем, что отношения радиусов звездочки к передаточному отношению кинематической цепи выполнено меньшим. чем отношение радиуса дополнительного ролика к передаточному отношению кинематической цепи, а последнее отношение выполнено меньшим, чем отношение радиуса основного ролика к передаточному отношению первой кинематической цепи, з.в. д.р о.р т.е. —. « — — о .к.ц le.ä.р 1п.д.ц

При указанных условиях ведущая звездочка 4 может, например, обеспечивать тяговому органу со стороны электродвигателя

5 скорость примерно 0,7 м/с, дополнительному ролику, например, примерно 1,35 м/с, и основному ролику 8 обеспечивается скорость примерно 2,2 м/с, Аналогичные скорости со стороны гидрамотора 14 мсгут быть обеспечены несколько большими, для разгрузки электродвигателя 5.

В этих условиях энергозатраты могут быть дополнительно уменьшены за счет работы массивного цепного конвейера на минимальной скорости (примерно 0,7 мlс) и за счет возможности и уменьшения мощности электродвигателя вследствие его совместной работы с гидромотором и значительного уменьшения момента инерции движущихся масс, приведенного к валу электродвигателя. Последнее также позволяет увеличить среднюю скорость подачи и производительность за счет возможности еще большей интенсификации процессов разгона и торможения хлыстов различных масс при использовании повышенных скоростей подачи.

Электродвигатель 5 подсоединен к сети трехфазного напряжения пускателями 49 и

50 "Вперед", "Назад" и пускателем 51 к цепи постоянного тока, В свою очередь, в его

2004483 роторную цепь включены сопротивления 52 и шунтирующий их пускатель 53, Второй вариант устройства (фиг, 2) конструктивно может быть выполнен почти аналогично первому варианту, но с той лишь разницей, что дополнительный ролик 9 выполнен цилиндрическим и с большим радиусом, чем ведущая звездочка 4. При этом функции общего центрирующего ролика выполняет ролик 8. Это позволяет при наличии ролика 9 с большим радиусом иметь расстояния между валами 10 и 11 таким же, что и в первом варианте, т. е. оба этих варианта могут быть выполнены унифицированными, Система управления применительно к первому и второму вариантам устройство содержит основные контакты 54 — 57 крестового переключателя и его, например, центральный контакт 58, а также контакты 59 in

60 первой и второй ножных педалей. Эти контакты включают и отключают промежуточные реле 61 — 67.

Кроме того, система управления содержит узел 68 с блоками одновременного включения электродвигателя на большую, э гидромоторэ на меньшую скорости и блок одновременного разгона электродвигателя и гидромотора при их совместной работе на установившихся скоростях.

Первый вариант предлагаемого устройства в составе раскряжевочной установки (РУ) работает следующим образом.

Манипулятор с разгрузочной площадки лесоматериал (хлыст) укладывают на конвейер 1, Затем оператор вкгючает первым контактом 54 крестового переключателя реле 61, а последним пускатель 49 электродвигателя 5 "Вперед" и магниты 21 и 32 для включения гидромотора 14 "Вперед". При использовании ведущей звездочки, основного и дополнительного роликов, например, с различными скоростями их вращения осуществляется совместный разгон электродвигателя 5 и гидромотором 14 здесь тихоходного вала 15 ведущей звездочки цепного конвейера, например, до суммарНоА скорости примерно 0,87 M/с. При этом гидромотор 14 в процессе совместного разгона постоянно разгружает последний, до" полнительно улучшая его тепловой режим, уменьшает потребление электроэнергии из сети и при прочих равных условиях увеличивает величину установившейся скорости (здесь примерно 0.9 мlcj, так как электродвигатель 5 работает на "мягкой" характеристике (пускатель 53 не включен).

После совместного разгона цепного конвейера электродвигатель 5 и гидромотор

14 перемещают на укаэанной скорости хлыст на суммарной характеристике с повы5

55 шенным двигательным моментом к пильному диску 18. При этом полностью используется и на этапе подачи гидросистема РУ, обеспечивая при минимальном ее расходе примерно 90 — 100 л/мин интенсивное участие гидромотора на всех этапах процессов подачи и точного останова. В свою очередь. со стороны электродвигателя на роликах 8 и

9 обеспечиваются соответственно линейные скорости примерно 2,2 и 1,35 м/с. При этом со стороны гидромотора 14 на этих же роликах вследствие использования ускоряющих передач 12 и 13 получают скорости примерно 2,9 и 1,7 м/с. Однако, пока лесоматериал не взаимодействует с роликами 8 и 9 повышенных скоростей, он продолжает перемещаться конвейером на минимальной скорости примерно 0,9 м/с.

Тэк как ролики 9 и 8 установлены на уровнях и II выше Hà 100-150 мм уровня fll траверс цепного конвейера, то при под.:оде к ролику 9 передняя; наиболее тяжелая часть хлыста, приподымается и дополнительным роликом 9 с шипами. При этом с траверсами продолжает оставаться сцепленной более легкая вершинная часть.

В свою очередь, нижняя поверхность передней части хлыста занимает наклонное положение IY интенсивно сцепляется на уровне !! с дополнительным роликом 9, выше уровня основного ролика 8 и не взаимодействует с ним тем более, что ролик 8 может быть незначительно (на 2 — 3 см) установлен ниже уровня ролика 9, Поэтому роликом 9 перед пильным диском 18 хлыст кратковременно начинает перемещаться на повышенной скорости примерно 1,35 — 1,7 м/с. Одновременно его вершинная часть продолжает перемещаться совместно с траверсами, т. е. со скоростью примерно 0,9 м/с и относительно их со скоростью (1,35- 1,7)-(0,7 —:0,9) м/с.

При подходе к пильному диску 18 оператор отключает контакт 54 крестового переключателя и включает его контакт 56 и реле 63, Это реле отключает пускатель 49 и включает пускатель 51 динамического торможения. Осуществляется совместное торможение электродвигателем и гидромотором.

После снижения скорости хлыста оператор отключает контакт 56 и включает контакт 57, а также включает контакт 60 и реле

67, поэтому реле 64 вновь включает пускатель 49 и магниты 21 и 32, э также включает магниты 36 и 48, При этом магистраль 42 соединяется с магистралью 43 не напрямую, а через регулируемый золотник 38 с дросселем, которые уменьшают расход масла в гидромотре 14, и он уменьшает свою скоро2004483 сть настолько, что на дополнительном ролике 9 получается первая малая скорость примерно 0,3-0,4 м/с.

В свою очередь, электродвигатель 5 вновь начинает работать на "мягкой" характеристике и при этом не может разогнаться сверх малой скорости гидромоторэ, работающего на первой дроссельной характеристике.

Поэтому оба привода работают на суммарной характеристике, обесйечивая перемещение хлыста на указанной скорости примерно 0.3—

0,4 м/с. При этом одновременно с переходом приводов на пониженную скорость после включения магнита 48 может осуществляться замыкание гидроцилиндром 17 механического тормоза 16 еще перед отключением двигателей.

На первой малой скорости примерно

0,3 — 0,4 м/с при предварительно замкнутом тормозе 16 осуществляется доводка хлыста по приемному столу 19 до заданной позиции. При этом траверсы 3 перемещаются с еще меньшей скоростью примерно 0,120,15 м/с, а вершинные части хлыстов при этомуже незначительно проскальзывают по траверсам 3. После отключения контакта 57 осуществляется точный останов хлыста в позиции за пильным диском 18 для проведения операции оторцовки хлыста, т. е. выравнивания его передней части перед оценкой его качества. Затем оператор дает команду на надвигание пильного диска на хлыст и его оторцовку, а затем на возврат пильного диска, в исходное положение (эта часть схемы здесь не показана). Кроме того, оператор отключает контакт 60 второй педали и механический тормоз 16 размыкается.

После осуществления оторцовки оператор осуществляет первую циклическую подачу на первую длину сортимента. При этом работа осуществляется аналогично описанной выше, но с той лишь разницей, что вследствие контакта хлыста здесь уже с дополнительным роликом 9 хлыст после разгона начинает перемещаться уже на повышенной скорости, например примерно 1.8 м/c.

При этом, если хлыст перемещается в позицию останова с минимальными допусками, то после торможения оператор включает центральную кнопку 58 и реле 65.

Поэтому вместо магнита 36 включается магнит 37, магистраль 42 напрямую соединяется с магистралью 43, íî, в свою очередь, магистраль 43 соединяется со сливной магистралью 44 уже через регулируемый золотник 39, еще более ограничивающий расход масла в гидромоторе 14.

Поэтому дополнительный ролик 9 начинает перемещать лесоматериал уже нэ второй малой скорости, например. примерно

0,1-0,12 м/с. Далее работа устройства осуществляется аналогично, но с той лишь разницей, что после отпиливания сортимента осуществляется его сброска приемным сто5 лом на сортировочные конвейеры (эта часть схемы здесь не показана), При подаче на длины сортиментов, имеющих большие допуски перед остановом, как и ранее используют первую понижен10 ную скорость примерно 0,3 — 0,4 м/с.

Далее аналогично приведенному описанию осуществляется подача оставшейся части хлыста на длины остальных сортиментов. Когда из хлыста остается вер15 шинная часть длиной, например, 3 — 5 м, то уже почти в самом начале подачи .е передняя, наиболее тяжелая часть, перевешивается относительно основного ролика 8 и занимает положение Y. При этом она сцеп20 ляется уже с основным роликом 8 и поэтому начинает перемещаться на максимальной скорости, например, примерно 2,9 м/с.

Так как большинство этих лесоматериалов не требует точного останова, так как

25 используется непосредственно, например, на немерный баланс и другие сортименты, то на большой скорости примерно 2,9 м/c быстро перемещается на приемный стол и сбрасывается им, освобождая место для по30 следующей подачи.

Аналогично осуществляется работа и при подаче тонкомерных хлыстов, которые также очень быстро занимает положение Y.

При необходимости их подачи на длины

35 протяженных сортиментов они также начинают перемещаться роликом 8 на максимальной скорости. При этом перед позицией останова после торможения вновь включают реле 65 контактом 58 и пе40 реводят гидромотор 14 на вторую малую скорость. Однако основной ролик 8 при этом начинает работать на первой малой скорости примерно 0,3 — 0,4 м/с.

При разгоне и перемещения лесомате45 риалов повышенных масс, которые в настоящее время встречаются очень редко, оператор включает контакт 59 первой педали и поэтому включается пускатель 53 идвигатель 5 начинает работать на естественной

50 характеристике, обеспечивая передачу хлысту повышенной массы также повышенный двигательный момент. Последний также увеличивается и за счет того, что хлыст в этом случае контактирует лишь с роликом 9, 55 а не с роликом 8.

Работа второго варианта осуществляется аналогично рассмотренному первому варианту устройства подачи. Отличием же является то, что здесь используется дополнительный ролик 9 с увеличенным диаметЭ

I Ф 1

1 ° °

° ° ° ° ° ° Э

° ° ° - ° ° °

"°

° I °:

° Ф l °

° °

° ° ° 1

Ф °

° °

° °

Ф . °

° °

1 ° ° ° ° ° °

° l ° °

° °

1 ° °

Э ° 1

° °

° °

Ф Ф ° °

° °

I ° °

° I

° °

° ° ° ° °

° В ° 1 °

° б ° 1 ° ° °

I ° Ф

° f I

° °

° ° ° °

° ° If l

° °

° ° 1

1 °

1 °

° ° 1

° I

° Ф °

° ° Ф

° ° ° ° 1 °

° ° °

° Э ° 1 бб °

ФФ ° °

I I °

° 1

°, Ф

Э Э

1 ° ° ° 1 1 б ° °

° °

° ° в

° °

° Э

° ° ° ° ° °

° ° °

° 1 ° 1

1 °

° Э

ФФ В ° I ° Э

° ° б

° ° Э

Э: 1

Ф ° . °

° ° ° б I °

° I ° 1

° Э

Э I

В 1 °

1 ° б б ° °

° ° °

° б

° °

° °

° °

° °

° °:

° °

Ф ° б ° °

° Ф

° °

1 °

I I ° 1

° I 1: °

° . ° °

Ф ° 1 В

° °

° ° °

° °° °

° ° ° ° f ° б Э

° I 1 I

° Э ° в

° ° ° ° вв ° Е ) б

° ° ° ° 1 Э

I Э ° бФ

ЭФ ° Ф

° °

° ° Э ° ° °

I ЭВ ° ° °

° ° 1 Э Э

I: ° Ф

1Ф ° ° . Ф If Ф б ° ° ° ° 1 ° вв б

° .

° ° Ф

Ф б 1 ° ° ° °

Э ° I

° 1 ° Э ° 1

2004483

ll»3

16, И (И r

° l

93 6И ИЛ И 3 Ю %i ИИ

2004483

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

Редактор Т. Горячева

Заказ 3374

Составитель О.Матвеев

Техред М.Моргентал Корректор M,Êåðåöìàí

Тираж Подписное

НПО "Поиск" Роспатента

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