Устройство для подачи и точного останова лесоматериалов на раскряжевочных установках

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛ ИСТИЧЕСНРЕСПУБЛИК 7 В 2/005(51) 4 ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ НА аучно-.пронзвод-вительное объеди 8.8)етельство СССРВ 27/10, 1984тельство СССРВ 27/00, 1985 Ю ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(71) Свердловское нственное лесозаготонение(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ. ПОДАЧИ И ТОЧНОГООСТАНОВА ЛЕСОМАТЕРИАЛОВ НА РАСКРЯЖЕВОЧНЫХ УСТАНОВКАХ(57) Изобретение относится к леснойпромьппленности. Цель " снижениеэнергоемкости. На длину сортименталесоматериал может подаваться сразличными скоростями. Перед подачейэлектропривод подающего транспортера1 кратковременно включается назад. 801451012 В процессе разгона вперед включается также электропривод дополнительного ролика 10, который в это время опус-. кается из верхнего положения (Х) в нижнее, в котором он перестает контактировать с лесоматериалом. При этом электропрнвод подающего транспортера подключен к источнику пониженного напряжения. Затем он переклю" чается на номинальное напряжение. При подаче команды на торможение электропривод транспортера 1 переключается на одноФазное напряжение, ро" лик 10 входит в контакт с лесоматериалом, электропривод ролика 10 включается вначале на номинальную, а Я затем на пониженную скорость, которая и задается транспортеру 1 с лежа" щим на нем лесоматериалом и его электроприводу. При подаче на длину С коротких сортиментов такой режим рабо ты приводов может быть в течение всего процесса подачи. 9 ил. ацй1451012 фоставитель В.Китаецехред А.Кравчук Ко ор О.Кравцо актор ТЛазоренко Подписи Т СС Проектн Производственно-попиграфическое предприятие, г. Ужгород аказ 7023/13 Тираж 452 НИИПИ Государственногд комитета Ио изобретени 113035, Москва, Ж, РаушскаяКроме того, устройство содержит дополнительный ролик 10, например, с шипами, который валами 11 и 12, проходящими через окна 13 и 14 в бортах 15 и 16 закреплен в рычагах 17 и 18, шарнирно (19 и 20) установленных на основании бортов 15 и 16 и выполненных с возможностью подъема и Опускания под действием гидроци линдра 21 в положения Х и ХХ выше и ниже уровня ХХХ ролика 8. ПриэтОм дополнительный ролик 10,установлен между туером 4 к центрирующим роликом 8, снабжен механическим тормозом 22, например дисково-ко лодочным с тормозной скобой 23 сгидроцилиндром и тормознья диском 4, закрепленным на рычаге 17. 45 Изобретение относится к леснойпромышленности и может быть применено в оборудовании для первичной обработки древесины.5Цель изобретения - снижение энергоемкости.На фиг.1 показано устройство,вид сбоку; на фиг.2 - то же, видсверху; ча фиг.З - схема подключения 10электродвигателя электропривода подающего транспортера к трехфазной и одно"фазной сети; на фиг,4 - схема подключения к трехфазной сети дополнительного электродвигателя дополнительного привода и узел регулирования егоскорости; на фиг.5 - гидросхема управления гидроцилиндрами дополнительного ролика и механического тормоза; на Фигб - механическая характеристи ка электродвигателя подающего транспортера при однофазном его питании; на фиг.7 и 8 - схема управления приводами; на фиг.9 - естественная и искусственная характеристики, используемые для обеспечения разгона электродвигателя подающего транспортера в режиме, близком к режиму холостого хода.Устройство для подачи и точного останова лесоматериалов на раскряжевочных установках содержит цепной подающий транспортер 1 с гибким тяговым органом 2 и траверсами 3 и ведуш,ы туером 4, который кикематической 35 цепью 5 соединен с электроприводом с электродвигателем б и редуктором 7 (основным электроприводом), а также центрирующий ролик 8, кинематической связью 9 соединенный с туером 4. . 40 Ролик 10 также отдельной от кинематической цепи 5 основного привода дополнительной кинематической цепью425 соединен с дополнительным приводом с электродвигателем 26 и редуктором 27. При этом кинематические цепи дополнительного привода выполнены с большим передаточным отношением, чем кинематические цепи основного привода и поэтому основной привод в номинальном режиме обеспечивает, например, скорость перемещения лесоматериала (хлыстов) в 1,8 м/с, а дополнительный = 0,6 м/с. Кроме того, эти кинематические цепи выполнены раздельно и поэтому также раздельно могут работать основной и дополнительные приводы или кинематически соединяться через хлысты.Раскряжевочная установка также имеет пильный станок 28 и приемный стол 29.При этом двигатель б основного привода подключен к трехфазной сети / (фиг.З) пускателями 30 и 31 "Вперед", "Назад" либо через источник 32 пониженного трехфазного напряжения, например через статорные сопротивления и т.д., или напрямую к номинальному напряжению через пускатель 33, Поэтому статорные обмотки 34 основного двигателя подключены к пониженному и номинальному трехфазному напряжению. Кроме того, пускателем 35 все фазы этого двигателя соединяются параллельно и подключаются к первой фа", зе а нуль звезды 36 через сопротивление 37 пускатель 35 присоединяет ко второй фазе.В свою очередь двигатель 26 дополнительного привода (фиг.4) подсоединен к трехфазной сети пускателем 38 для получения промежуточной скорости, Кроме того, он снабжен узлом 39 полу чения пониженных скоростей с симисторами 40, схемой из управления с сопротивлениями 41, выпрямителями 42, трансформаторами 43, а также датчиком 44 скорости, поляризованным реле 45 с регулировочным сопротивлечием 46 и пвомежуточные реле 47 и 48.На фиг,5 гидроцилиндр 21 дополнительного ролика 1 О соединен с напор-ной 49 и сливной 50 магистралями гидросистемы через распределитель 51 с магнитами 52 и 53. Кроме того, гидроцилиндр соответствующей тормозной1451012 скобы 23 дисково-колодочного тормоза 22, который из-за малых размеров не показан на фиг.2,и поэтому имеет одинаковую со скобой нумерацию, подсое 5 динен к напорной и сливной магистралям через распределитель 54 с магнитом 55.На фиг,б показана характеристика 56 основного двигателя 6 при его питании однофазным напряжением и обеспечением при этом промежуточной скорости = 1/3 от номинальной. При этом ветвь 57 характеристики 56 соответствует режиму его рекуперативного тор можения, а сама характеристика 56 со" ответствует двигательному режиму работы двигателя 26 на промежуточной и пониженной скорости с точками А, В, С и др. 20На фиг.7 в схеме управления устройством показаны кнопочные посты 58 и 59 для подачи хлыстов на различные заданные длины сортиментов (условно показаны два таких кнопочных пос та), реле 60 и 61 заказа, реле 62 автоматического режима и блок 63 подключения основного двигателя 6 к пониженному трехфазному напряжению в направлении "Назад", "Вперед" и к но. минальному трехфазному напряжению.При этом блок 63 содержит реле 64, реле 65 и 66 времени, контакты 67 и 68 конечных выключателей крайнего и исходного положений пильного диска 28 и кнопку 69 начала работы устройства.Блок 70 предварительного размыкания и замыкания механического тормоза содержит схему управления магии том 55 замыкания и размыкания механического тормоза 22 гидроцилиндром 24. Блок 71 датчиков позиций останова хлыстов содержит условно усилители 72-75 предварительных (72, 74) и основных (73,75) позиций останова хлыстов с выходными пороговыми элементами 76-79, которые условно показаны как реле. При этом пороговые элементы 76, 78 дают команду на перевод хлыста на торможение и на промежуточную скорость, а пороговые элементы 77, 79 на перевод их на пониженные скорос-. ти и на отключение приводов в позициях останова. Кроме того, в блоке 71 используются промежуточные реле 80-82 и контакт крестового переключателя 83. Блок 84 управления приводом вертикального перемещения дополнительногоролика содержит схему управления магнитами 52 и 53 подъема и опусканияролика 10, с промежуточным реле 85.На фиг.8 показано продолжение схемы управления устройством, Блок 86одновременного включения приводовсодержит также реле 87 времени.На фиг.9 показаны механическиехарактеристики короткозамкнутогоасинхронного двигателя 6 основногопривода. При этом позицией 88 показана естественная характеристика, позицией 89 - характеристика при питании этого же двигателя трехфазнымпониженным напряжением, позицией 90 -прямая статического момента холостогохода (точка В), соответствующая разгону двигателя 6 при неподвижных ме-.ханизме подачи и хлысте, позицией91 - один из статических моментов(точка Р) разгоняемой системы приводы -подающий механизм - хлыст.Устройство, работает следующим образом.После подачи и раскряжевки предыдущего хлыста пильц станок 28 подвигается на лесоматериал (хлыст) и,пропиливая его, воздействует на конечный выключатель 67 его крайнего положения. При этом включается реле 64,которое включает пускатель 31 и реле65 времени. Одновременно реле 64 вблоке 84 включает реле 85, а последнее включает магнит 53 и отключаетмагнит 52.Поэтому гидроцилиндр 21 поднимаетролик 1 О из положения 11, нижеуровня 111 туера, до положения 1 выше туера и, поднимая при этом хлыст,интенсивно с ним сцепляется, Крометого, реле 64 в блоке 70 отключаетмагнит 55 тормозной скобы механического тормоза 22 и последний размыкается,Двигатель 6 включается в направлении Назад", и часть ведомой ветвитягового органа цепного подающего механизма 1 из свободного положения Чпереводится на ведомую ветвь и занимает ослабленное положение Ч 1.После срабатывания реле 65 времени пускатель 31 отключается, а после возвращения пильного диска в исходноеположение срабатывает конечный выключатель 68, который отключает реле64, 1451012После возврата пильнаго диска 28в исходное полажение оператор выдает заказ, т.е. нажимает, например,кнопку 59, соответствующую позицииастапова хлыста для длинномерногосортимента с относительно большимидопусками, например пиловочнику,страйлесу и т.д. Включаются реле 61,62, пускатели 30 и реле 66 времени. 10Двигатель 6 начинает работать на характеристике 89 с пониженным двига-,тельным моментам, После срабатыванияреле 66 времени, например, в точкеВ срабатывают пускатели 33 и 381 БПоэтому двигатель 6 переходит наестественную характеристику 88 в точку С ч далее разгоняется до точек1, Б, т.е. до статического момен.;а 90 его холостого хода. 20Б начальном этапе разгона ведущаяве;вь при практически еще неподвижномы ысте переходит из ослабленного пдложения УХ в натянутое положениеТХХХ. 11 асле того, как выбираются всезазоры, начинается разгон падающегомеханизма и хлыста двигателями б и26. При этом двигатель б в направлении ХХ ат точки Р уменьшает частотувращения в зависимос.и от статическо- З 0га момента и момента инерции разгоняемой системы. Если эти величинымалы, та двигатель б снижает частотувращения относительно немного, а еслинаоборот, то в большей степени. Поэта-ЗБму механизм подачи и хлыст увеличивают свою скорость, а двигатель 6 ее.уменьшает,. Таким образом, на этом этапе происходит выравнивание частотвращения основного двигателя 6 и разгоняемых из неподвижного положениядвигателя 26 масс хлыста и механизмаподачи. Поэтому этот этап разгонаусловно назван этапом выравнивания,На этапе выравнивания, вследствиеснижения частоты вращения двигателяб в зависимости, от статического мо 50 55 мента и момента инерции разганяемых масс системы происходит саморегулирование его двигательной мощности,После снижения угловой скорости основного двигателя, например, до тачки С частоты вращения двигателя 6, а также двигателя 26 и разгоняемых масс становятся одинаковыми.Так как в начале разгона,еле 62 в блоке 84 отключает реле 85, та при, этом отключается магнит 53 и включается магнит 52. Поэтому в начале этапа выравнивания ролик 10 наряду с участием в процессе разгона хлыста одновременно ф опускается и, спуская хлыст до основного ролика 8, выходит из зацепления с ним, а следовательно, разрывает кинематическую связь дополнительного привода с хлыстом.Поэтому в конце этапа выравнивания дополнительный привод, помогая разогнаться до промежуточной скорости = О,б м/с, затем из дальнейшего участия в разгоне исключается, а заключительный этап разгона от точки С до установившейся скорости в точке Г в направлении Х осуществляется одним основным приводом с двигателем 6, Таким образом, предварительный разгон основного привода по характеристике АВС в режиме холостого хода его двигателя осуществляется без больших пусковых токов, а также в зоне повышения двигательных мощностей, меньших скольжений и с использованием саморегулирования двигательного момента двигателя 6 основного привода, При. этом ега разгон происходит в условиях его разгрузки на этапе выравнивания со сгороны дополнительного привода, что существенна повышает эффективность использования двигателя основного привода, улучшает его тепло" вой режим и поэтому позволяет использовать в качестве двигателей основного привода коратказамкнутый двигатель.Далее основным приводом хлыст перемещается на большой скорости, например 1,8 м/с, на длину 6 м. При воздействии на предварительный датчик в блоке 71 от усилителя 74 срабатывает выходной пороговый элемент 78, который включает реле 80. Последнее в блоке 84 включает магнит 53 и откпючает магнит 52. Поэтому гидроцилиндром 21 ролик 10 вновь сцепляется с хлыстомТак как номинальная скорость ролика 10 составляет 0,6 м/с, то осущест" вляется интенсивное реуперативное торможение хлыста дополнительным приводам. Кроме того, реле 80 включает магнит 55 механического тормоза 22 и поэтому осуществляется постепенное плавное его замыкание.Одновременно реле 80 отключает пускатели 30, 31 и включает два пускателя 35. Последние соединяют ста 1451012торные обмотки основного двигателя 6 параллельно и подсоединяют их к одной из фаз, а нуль звезды 36 двигателя подсоединяют этим же пускате 5 лем через ограничительное сопротивление 37 к второй фазе. При этом в короткоэамкнутом роторе образуется в три раза большее число полюсов, Поэтому. основной двигатель 6 переходит 10 с осуществлением достаточно интенсивного рекуперативного торможения по ветви 57 (фиг.б) на промежуточ-, ную скорость : 1/3 от номинальной на ветви 56 характеристики, например, 15 до точки А, соответствуюшей скорости -0,6 м/с. При этом он развивает дви-. гательный момент:0,5 от номинального в точке В. Поэтому один основной двигатель 26 в этом случае может пе ремещать только подающий механизм 1 (двигательный момент, соответствующий, например точке А на фиг,б) или подающий механизм с хлыстами небольших масс (точка А). Так как хлысты 25 этих масс имеют небольшое сцепление с роликом 10, то для этих хлыстов пониженная скорость обеспечивается и задается в основном со стороны основного двигателя б, работающего на 30 скорости 0,6 м/с.Однако в тех случаях, когда массы хлыстов увеличиваются, то из-за недостатка двигательного момента один основной двигатель не смог бы обеспе- З 5 чить повышенный двигательный момент и, снижая свою скорость ниже точки С, остановился бы. Однако при использовании предложенного технического решения сцепление ролика 10 с хлыс том увеличивается и дополнительный привод разгружает основной двигатель и поддерживает его скорость, например, в точке А характеристики 56, соответствующей той же скорости = 0,6 м/с 45 основного привода.На промежуточной скорости -0,6 м/с при замкнутом механическом тормозе 22 хлыст, воздействует на основной датчик, выходной пороговый элемент 79 50 которого включает реле 81, отключающие пускатели 35 и 38. Осуществляется точный останов хлыста в позиции останова. После останова дается команда на надвигание пильного диска на хлыст (эта часть схемы не показана) и при этом отключается конечный выключатель 68 исходного положения пильного диска. Поэтому в блоке 84 отключается магнит 53 и включаетсямагнит 52 и одновремннно с надвиганием пильного диска 28 осуществляется и опускание ролика 10 до положения1 Х 1. При этом хлыст опускается нацентрирующий ролик 8, где осуществляется его пропиливание и воздействиена конечный выключатель 67 крайнегоположения пильного диска,.Конечный выключатель 67 снимаетвсе блокировки и включает реле 64,Последнее размыкает механический тормоз 22, а также вновь подготавливаетпуск двигателя в режиме холостогохода. Устройство подготавливаетсяк подаче хлыста на последующую длинусортимента.Подача хлыста на длину короткомерного сортимента, например 1,01,5 м, с малыми допусками осуществляется при нажатии кнопки 58 "Пуск"соответствующего кнопочного поста ивключения реле 60, При этом работаустройства осуществляется аналогично,что и при подаче хлыста в позицию,соответствующую длинномерному сортименту, но с той разницей, что реле60 отключает пускатель 33, а реле 66времени пускатель 30, поэтому двигатель 6 в режиме холостого ходакратковременно разгоняется до точкиВ при его питании трехфазным пониженным напряжением,После срабатывания реле 66 включаются пускатели 35 и 38 и поэтомухлыст перемещается на длину короткомерного сортимента только на установившейся скорости м 0,6 м/с. Приподходе к предварительному датчикудля этой позиции срабатывают выходнойпороговый элемент 76 и реле 80, нохлыст продолжает перемещаться наэтой скорости, однако реле 80 включает реле 87 времени. Последнее срабатывает тогда, когда хлыст не доходитдо позиции останова, например,10 см. Оно отключает пускатель 38 иподключает в узле 39 регулированияскорости дополнительного двигателяк тахогенератору 44 реле 45 управления и промежуточные реле 47 и 48,При этом поляризованное реле 45 от.регулировано сопротивлением 46 так,что оно отключается, например, прискорости перемещения 0,2-0,25 м/с.Поэтому на промежуточной скорости0,6 м/с контакт поляризованного реле 45 перебрасывается влево и включа 1451012 105 10 15 20 25 ет промежуточное реле 47, которое подготавливаст цепь реле 48, Вследствие отключения пускателя 38 при уже замкнутом механическом тормозе 22 дополнительный двигатель 26 уменьшает свою скорость до 0,2-0,25 м/с, при этом реле 45 отключается и включает реле 48.Последнее кратковременно включает в узле 39 симисторы 40, При этом двигатель 26 кратковременно разгоняется, но контакт 45 вновь перебрасывается влево и разрывает цепь реле 48, которое отключает симисторы 40; Однако скорость двигателя 26 при предварительно замкнутом тормозе 22 вновь уменьшается, контакт 45 перебрасывается вправо, вновь включается реле 48 и кратковременно симисторы 40 ц т.д.Осуществляется регулирование пониженной скорости в двигателе 26 до величины, например 0,2-0,25 м/с. В основном двигателе б скорость со стороны дополнительного двигателя 26 поддерживается, например, на уровне точки С (фиг.б)и во всяком случае здесь не может превьппать величины промежуточной скорости," Использование скорости отключения 0,2-0,25 м/с при предварительно замкнутом тормозе, т.е. в 2,5-3 раза меньшей, чем промежуточная, позволяет в 6,25-9 раз увеличить точность останова и обеспечить более жесткие допуски для тех сортиментов которые это требуют.При подходе к основному датчику срабатывают пороговый элемент 77 и реле 81, которые отключают симисторы 40 и пускатель 35. Осуществляется останов хлыста в позиции останова с жесткими допусками. Устройство также позволяет решить следуюшее противоречие при использовании электроприводов в процессе пода чи и точного осталова хлыстов.Так как массы перемещаемых хлыстов могут изменяться от 100 кг до 3500-4000 кг, то мощность основного привода должна обеспечивать разгон хлыстов повышенных масс при их подачах на заданные длины сортиментов, что ухудшает их энергетические показатели, так как большинство хлыстов имеют ма сы значительно меньше максимальных. В пред-. ложенном техническом решении хлысты 30 35 40 45 50 55 повьппенных масс могут также перемещаться только на промежуточной.скорости 0,6 м/с в длительном двигательном режиме рабопы двигателей, что уменьшает затраты электроэнергии в этих случаях.Для осуществления этого оператор включает контакт 83 крестового переключателя и включает реле 82. Последнее осуществляет аналогичную работу, которая проводилась с хлыстом на длину короткомерного сортимента, т.е. при этом осуществляется перемещение хлыста повышенной массы на установившейся скорости 0,6 м/с и перед оста- новом он переводится на пониженную скорость 0,2-0,25 м/с с предварительно замкнутым тормозом 22.Таким образом, данное устройство позволяет улучшить энергетические показатели приводов, в частности уменьшить энергопотребление в процессе подачй, точного останова лесоматериалов на раскряжевочных установках. Формула из о бр етения Устройство для подачи и точного останова лесоматериалов на раскряжевочных установках, включающее последовательно.смонтированные подающий транспортер и центрирующий ролик, установленный между ними дополнительный ролик, электропривод подающего транспортера с электродвигателем и цепями его подключения к источникам номинального и пониженного трехфазно" го напряжения, дополнительный привод,Ф механический тормоз и систему управления, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью снижения энергоемкости, дополнительный ролик выполнен подвижным в вертикальном направлении, снабжен приводом его вертикального перемещения и кинематически связан с механическим тормозом и дополнительным приводом, который выполнен в виде электропривода и имеет узел регулиро". вания скорости, причем электропривод подающего транспортера снабжен цепью подключения электродвигателя к однофазному напряжению, а система управления имеет блок управления приводом вертикального перемещения дополнительного ролика, блок управления скоростью дополнительного ролика и блок одновременного включения электроприводов.