Устройство для подачи лесоматериалов

/3 м В 65 ПАТЕНТНОЕ ГОСУДАРСТВЕН ЮВЕДОМСТВО СС(ГОСПАТЕНТ ССС ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ У СВИДЕТЕЛЬСТВУ ОРС подающимтывающих вано в расй промышение произергозатрат и возможноти останова. емое усиг,3 - то но пре а фиг,(21) 4885362/03(56) Авторское свидетельство СССР М 1413048, кл. В 65 6 23/00, 1988.Авторское свидетельство СССР М 1288135, кл, В 65 6 47/34, 1985.(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОДАЧИ ЛЕСОМАТЕРИАЛОВ.;(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 механизмам деревообраба станков и может быть использ кряжевочных установках лесн лен ности,Цель изобретения - повыш водительности, сокращение эн расширение технологических стей за счет повышения точнос На фиг,1 изображе дл тройство, вид сверху; н 2от 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, коорый 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,4- гидросистема 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(4, электродвигателем 5, редуктором 6 с выхлопным валом 7, основной центрирующийролик 8, дополнительный ролик 9, размещенный между звездочкой 4 и основнымроликом 8, Ролики 8 и 9 установлены на 5уровняхи И, выше уровня И траверс 3, навалах 10 и 11,Кроме того устройство содержит основную кинематическую цепь от двигателя 5 доведущей звездочки 4, включающую редук- "0тор б и дополнительную цепную передачу12. Оно также содержит первую дополнительную кинематическую цепь от двигателя5 до основного центрирующего ролика 8,включающую в себя редуктор 6 и цепную 15передачу 13 и вторуюдополнительную кинематическую цепь от двигателя 5 к дополнительному центрирующему ролику 9,который содержит только редуктор 6. Ролики 8 и 9 выполнены с шипами, 20При этом отношение радиуса ведущейзвездочки 4 (Язв) к передаточному отношению кинематической цепи от ведущей звездочки до двигателя 5 (окц) меньшеотношения радиуса дополнительного ролика 9 (ЯАр) к передаточному отношению кинематической цепи от дополнительногоРолика 9 До ДвигателЯ 5 (вАщ). В свою очередь второе отношение меньше отношениярадиуса основного ролика 8 (Яор) к передаточному отношению кинематической цепиот основного ролика 8 до двигателя 5 (пАц),То естьЯзв ЯАр Яорокц взц Ац35Устройство кроме дополнительной цепной передачи 12 снабжено гидромотором14. При этом один конец вала 11 дополни-, .тельного центрирующего ролика 9 соединенс выходным валом 7 редуктора, а другой - с 40гидромотором 14. На валу 10 оснОвного центрирующего. ролика 8 может быть установлен механический тормоз 15 с приводом отгидроцилиндра 16, В раскряжевочной установке последовательно с подающим механизмом размещены пильный станок 17 иприемный стол 18.Устройство снабжено гидросистемой сраспределителем 19 и магнитами 20, 21 иузел 22 защиты гидромотора 14 с предохранительными клапанами 23, 24 и обратнымиклапанами 25, 26, узел 27 регулированиядавления с основным предохранительнымклапаном 28, вспомогательным предохранительным клапаном 29, распределителем 5530 с магнитом 31 и узел 32 регулированияскорости 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 распределителем 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 электопривода подсоединен к трехфазной сети пускателями 48 и 49 "вперед", "назад" и пускателем 50 к цепи постоянного тока, В 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 с18167285 8противоположным изменением их двига- пе электродвигателем 5. При работе гидро- . тельных моментов. мотора 14 в режиме насоса дополнительноЭлектродвигатель 5 начинает работать к маслу, поступающему из магистрали 39, вна искусственной (мягкой) характеристикенего начинают поступать масло из сливной (невключен 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 (в случае возможной рана Этапе предварительного разгона систе- боты гидромотора в обратном мы приводы - подающий механизм - лесо- направлении), При этом на этапах предав- 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 электродвиВэв . гатеЛя, но увеличивается моментВследствие того, что отношение15 гидромотора, а при окончательном разгоневыполнейо минимальным, при одной и той увеличивается момент электродвигателя 5 иЖе частоте вращения электродвигателя 5, . уменьшается момент гидромотора 14, ведущая звездочка 4 обеспечивает только . Ка установившейся пониженной скоропонижениую линейную скорость цепногостиЧц., (ЭД)=0,72 м/с, задаваемойэлектконвейера 1 с тяговым органом 2 и травер родвигателем 5, лесоматериал сами 3, например, Чц,к, (ЭД) = 0,72 м/с. перемещается вначале только траверсами 3Если при этом гидросистема гидромо- до дополнительного центрирующего ролика ,тора 14 используется с уменьшенным рас. Вследствие того, что ролик 9 установленходом, йапример 100 л/мин, то она при - на уровневыше уровня П траверс 3 цепномаксимальной частоте вращения гидромо 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 . лесоматериалЭ. приподнимается 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 9конвейера состороны гидромотора состав 30 начинает взаимодействовать = 3 п)х (мас 2ляет; например Чц,. (г.м.) = 0,34 м/с. Вследствие 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 ех.тельного разгона системы . до 35 В свою очередь при одинаковом распо- У становившейся частоты вращения гидро- ложении ролика 9 и ролика 8 огносительно мотОра 14. В конце предварительного раз- .траверс 3 или при размещении последнего гона срабатывает реле времени 65, которое на уровненесколько ниже, например, на в блоке 64 предварительного и окончатель- ф=0,05 м, уровняролика 9, передняя часть ного разгонов электродвигателя и гидромо лесоматериала (хлыста) начинает занимать, тора с противоположным изменением их после взаимодействия с роликом 9, положе- двигательных моментов. отключает магнит ние Ч с небольшим наклоном в сторону 31 и включает пускатель 52. цепного конвейера и поэтому нижняя по. При этом начинается этап окончатель- верхность лесоматериала располагаетсяного разгона системы от установившейся 45 выше уровняосновного ролика 8.линейной скорости Нц (г.м.) -0,34, обеспечиваемой гидромотором 14, до установив- Так как в кинематической цейи допол. шейся линейной скорости цепного: нительного ролика 9 др- ", то со конвейера Чц.к,(ЭД) = 0,72 м/с, обеспечива вдц окцемой электродвигателем 5, который начина стороны электродвигателя 5 на дополниет работать уже на естественной тельном ролике 9 обеспечивается более характеристике и с повышенным двигатель- повышенная линейная скорость Чдр (ЭД) = ным моментом.: =1,35 м/с. Поэтому после взаимодействияВ свою очередь гидромотор 14 начинает . лесоматериала с роликом 9 он начинает пеработать 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 (ЭД) 0,72 м/с и со скольжением относигельно их со скоростью(1,35 м/с- -0,72 м/с) =-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 =О,З - 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 17 для 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 проведения, например. операции огорцов ки хлыста, то есть выравнивания его пере. дней 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 оста- нова 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 лесоматериалы 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 Ч, и одновременно отрываясь от ролика 9.Так как в кинематической цепи основного центрирующего ролика 81 ор Вдрпдц вдцто линейная скорость основного ролика 8 больше, чем в дополнительном ролике, и составляет, например, Чо,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 оста- нова на малую скорость = 0,12 - 0,15 м/с, если эо требуешься для сортименла с мини мальным 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 И, а нижняя ветвь - ослабленное положение Ч 1, После предыдущего торможения и доводки в обратном направлении верхняя ветвь занимает уже ослабленное положение И 1, а нижняя ветвь - натянутое положение Х,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 электро- привода и гидропривода, При этом требуются двигатели приводов уменьшенной мощности, более эффективна 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 50 лов, 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,5 10 15 20 25 30 35 40 45 1. Устройство для подачи лесомэтериа12 1816728 8,7 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 тельной цепной передачей, гидросистемой с гидромотором и с узлами регулирования давления и скорости гидромотора и системой управления с блоком одновременноговключения электродвигателя на большую, а 10 . гидромотора на меньшую скорость и с блоком предварительного и окончательного- разгонов электродвигателя и гидромотора с противоположным изменением их двигательных моментов, при этом один конец ва ла дополнительного ролика соединен с гидромотором; а другой с выходным валом редуктора, причемВзвВдр Ворокц взц . 1 лдц20 Взв - радиус ведущей звездочки;окц - передаточное отношение кинематической цепи от ведущей звездочки до дви- . гателя;Вдр - радиус дополнительного ролика;. Ьдц - передаточное отношение кинематической цепи от дополнительного ролика . до двигателя;Вор - радиус основного ролика;Ьдц - 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 и и ч а ющее ся тем, что система управления выпол- . нена с блоком одновременного торможения противовключением электродвигателя и гидромотора.1816728 Н. Король Редактор Т, Ива Коррект водственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул,Гагарина, 101 Заказ 1705 ВНИИПИ Составитель О, МатвеевТехред М.Моргентал Тиражарственного комитета по изобретени 113035, Москва, Ж, Раушская писноеоткрытиям при ГКН