ЦЕНТРОБЕЖНЫЙ ВЫБРАСЫВАТЕЛЬ
CENTRIFUGAL EJECTOR

Изобретение относится к центробежному выбрасывателю, содержащему центробежное колесо, имеющее по меньшей мере один выбрасывающий рычаг и установленное с возможностью вращения в корпусе, имеющем выходное отверстие.
Такие центробежные выбрасыватели находят применение в разнообразных областях. В частности, известно применение таких центробежных выбрасывателей в сельском и лесном хозяйстве, где они используются в уборочных машинах, устройствах для окорки и т.п. Наряду с такими самостоятельными устройствами известны также дополнительные устройства, которые присоединяются к тракторам и другим сельскохозяйственным машинам и работают от их двигателя, например фрезерно-роторные снегоочистители, которые присоединяются к тракторам или к малогабаритным экскаваторам.
Фрезерно-роторные снегоочистители имеют, как правило, фрезерный барабан, который размещен перед транспортным средством и ось которого проходит параллельно оси транспортного средства. На барабане, который чаще всего проходит по всей ширине транспортного средства, размещены пластины в форме шнека, которые служат как для соскабливания снега, для чего они могут быть выполнены с пилообразным профилем, так и для транспортировки снега к выбрасывающему устройству. Если выбрасыватель снега размещен в середине фрезерного барабана, то винтовая линия пластин выполнена из двух частей с противоположным направлением спирали. Транспортировка по горизонтали осуществляется как в архимедовом винте, так что снег, соскобленный по всей ширине барабана, транспортируется к середине. Там расположен выбрасыватель снега, который выбрасывает сдвинутый в середину снег. Выбрасыватель снега может представлять собой центробежный выбрасыватель, содержащий, как описано выше, центробежное колесо с по меньшей мере одним выбрасывающим рычагом. Интенсивность выбрасывания зависит от окружной скорости центробежного колеса или отдельных выбрасывающих рычагов, а также от приложенного вращающего момента.
Частота вращения вала отбора мощности сельскохозяйственного агрегата, в частности трактора, как правило, должна быть уменьшена при помощи понижающей передачи до меньшей величины, чтобы получить частоту вращения, подходящую для присоединения центробежного выбрасывателя, в частности фрезерно-роторного снегоочистителя. В известных фрезерно-роторных снегоочистителях частоту вращения вала отбора мощности трактора обычно снижают с 2200 об/мин до 1100 об/мин, чтобы можно было увеличить вдвое вращающий момент, передаваемый от этого вала центробежному выбрасывателю фрезерно-роторного снегоочистителя. Однако дальнейшее уменьшение частоты вращения и, соответственно, дальнейшее повышение вращающего момента в известных центробежных выбрасывателях невозможно, так как при дальнейшем уменьшении частоты вращения уже нельзя обеспечить требуемую производительность выбрасывания.
Поэтому данное изобретение направлено на создание центробежного выбрасывателя с повышенной производительностью выбрасывания при одинаковых параметрах привода.
Для решения этой задачи центробежный выбрасыватель описанного типа отличается в основном тем, что по меньшей мере один выбрасывающий рычаг закреплен на центробежном колесе с возможностью поворота и предусмотрены средства для определенного изменения угла поворота выбрасывающего рычага в зависимости от угла вращения центробежного колеса, выполненные таким образом, чтобы в первой области углов вращения обеспечить поворот выбрасывающего рычага в направлению вращения, а в следующей области углов вращения обеспечить поворот выбрасывающего рычага в направлении, противоположном направлению вращения центробежного колеса, при этом выходное отверстие примыкает по касательной к центробежному колесу в пределах первой области углов вращения, предпочтительно по направлению к концу или в конце этой области. Благодаря тому что выбрасывающий рычаг закреплен на центробежном колесе с возможностью поворота, при соответствующем повороте выбрасывающего рычага его окружная скорость может повышаться при неизменной частоте вращения центробежного колеса, в результате чего повышается производительность выбрасывания. Для этого согласно изобретению предусмотрены средства для определенного изменения угла поворота выбрасывающего рычага в зависимости от угла вращения центробежного колеса. Эти средства выполнены так, что в первой области углов вращения обеспечивают поворот выбрасывающего рычага в направлении вращения, а в следующей области углов вращения обеспечивают поворот выбрасывающего рычага в направлении, противоположном направлению вращения центробежного колеса. При таком управлении выбрасывающим рычагом в первой области углов вращения достигается возрастание его окружной скорости, а при переходе в следующую область углов вращения окружная скорость выбрасывающего рычага снова снижается.
При этом предусмотрено, что выходное отверстие примыкает по касательной к центробежному колесу в пределах первой области углов вращения, предпочтительно по направлению к концу или в конце этой области, т.е. в том месте, где окружная скорость выбрасывающего рычага возрастает или является наибольшей, так что подлежащий выбрасыванию материал выбрасывается с большей скоростью.
Благодаря предложенной конструкции центробежного выбрасывателя частота вращения центробежного колеса может быть выбрана меньше, чем в известных выбрасывателях, так как окружная скорость выбрасывающего рычага определяется не только вращением центробежного колеса, но может повышаться до требуемой величины путем описанного выше дополнительного поворота выбрасывающего рычага. Таким образом, при присоединении центробежного выбрасывателя к валу отбора мощности трактора, имеющему частоту вращения 2200 об/мин, можно уменьшить частоту вращения вплоть до величины, в четыре раза меньшей, т.е. до 540 об/мин. В результате в четыре раза увеличивается вращающий момент и соответственно повышается производительность центробежного выбрасывателя. Благодаря более высокому вращающему моменту, можно, например, разместить на центробежном колесе меньшее число выбрасывающих рычагов, так что увеличивается заполненность колеса материалом, и в единицу времени будет выбрасываться большее количество материала.
Для повышения эффективности использования выбрасывающих сил предусмотрено, что выбрасывающий рычаг, предпочтительно выполненный изогутым в виде буквы V, установлен так, что его проходящее наружу плечо в радиальном относительно центробежного колеса положении составляет с осью выходного отверстия угол, равный по существу 90°.
Особенно простое управление поворотом выбрасывающего рычага согласно предпочтительному варианту осуществления изобретения достигается посредством того, что по меньшей мере один выбрасывающий рычаг выполнен в виде двуплечего рычага, проходящее внутрь плечо которого взаимодействует с направляющей для принудительного движения. Направляющая для принудительного движения может содержать направляющую дорожку, которая взаимодействует с направляющим штифтом плеча рычага. Особым преимуществом в отношении снижения потерь на трение обладает конструкция, в которой направляющая дорожка проходит эксцентрично относительно оси вращения центробежного колеса. Следующее преимущество такой конструкции состоит в том, что путем изменения величины эксцентриситета можно простым образом изменять угол поворота выбрасывающего рычага.
Как указано выше, особенно предпочтительной областью применения центробежного выбрасывателя согласно изобретению являются фрезерно-роторные снегоочистители. Поэтому предусмотрено, что центробежное колесо может быть присоединено к транспортирующему шнеку фрезерно-роторного снегоочистителя.
Наконец, чтобы простым образом обеспечить привод для центробежного выбрасывателя, центробежное колесо может быть соединено с приводным валом, который может быть соединен с валом отбора мощности сельскохозяйственного транспортного средства, в частности трактора.
Далее более подробно описан вариант осуществления изобретения, схематично представленный на чертежах, где
фиг.1 изображает поперечный разрез центробежного выбрасывателя согласно изобретению,
фиг.2 - центробежное колесо и
фиг.3, 4 - эксцентричный направляющий элемент.
На фиг.1 позицией 1 обозначен корпус центробежного выбрасывателя, в котором установлено центробежное колесо 3 с возможностью вращения вокруг оси 2 в направлении стрелки 9. Центробежное колесо имеет множество выбрасывающих рычагов 4, прикрепленных к нему шарнирно с возможностью поворота вокруг оси 5, как показано двойной стрелкой 6. Выбрасывающие рычаги 4 выполнены в виде двуплечих рычагов. Наружное плечо 7 выбрасывающего рычага выполняет собственно выбрасывание, а его проходящее внутрь плечо 8 имеет направляющий штифт или опору 10 (фиг.2). Направляющие штифты 10 могут перемещаться по круговой направляющей дорожке 12 направляющего элемента 11, расположенной эксцентрично относительно оси 2 вращения центробежного колеса 3. Направляющий элемент имеет проем 13 для прохода приводного вала центробежного колеса 3. Если центробежное колесо вращается по стрелке 9, то выбрасывающий рычаг 4 движется следующим образом. В первой области α углов вращения при вращении центробежного колеса 3 по стрелке 9 выбрасывающие рычаги 4, начиная от нейтрального положения, перемещаются все дальше вперед в направлении стрелки 15, так что их окружная скорость повышается по сравнению со скоростью, которую они имели бы при неподвижном закреплении на центробежном колесе 3. Наибольшая окружная скорость выбрасывающих рычагов 4 получается в месте, обозначенном позицией 17, в котором транспортируемый материал выбрасывается через выходное отверстие 14 в направлении стрелки 18. В следующей области β углов вращения происходит поворот выбрасывающих рычагов 4 в обратном направлении, т.е. в направлении стрелки 16, и поэтому в этой области окружная скорость выбрасывающих рычагов 4 снижается по сравнению со скоростью, которую они имели бы при неподвижном закреплении на центробежном колесе 3.