Натяжное устройство Н.И. Хабрата

Полезная модель относится к области машиностроения, главным образом к транспортирующим машинам с гибким рабочим органом для создания и автоматического поддержания постоянного натяжения в гибком рабочем элементе и может быть использовано для натяжения линий электропередач в железнодорожном транспорте, в приводах механических передач с гибкой связью и т.п.
Известно техническое решение, содержащее две неподвижных оси в вертикальной плоскости в опорах станины с установленными на них блоками и огибающих их гибкий орган, кинематически соединенный одним концом с подвижным рабочим органом, другим с натяжным грузом (Александров М.П. Подъемно-транспортные машины. - М.: Высшая школа, 1972 с. 403, рис 233 б. Аналог).
Основные недостатки аналога - значительные габариты натяжного устройства и большие тяжести натяжного груза.
В качестве прототипа принято техническое решение, содержащее неподвижную ось в подшипниковых опорах с установленными на ней и соединенными между собой барабаном малого рабочего диаметра с большим рабочим диаметром блока и при этом первый гибкий орган закреплен одним концом неподвижно на блоке с некоторым числом витков обвивая его, а на другом его, свисающем конце, закреплен натяжной груз, второй гибкий орган навит на барабан несколькими витками в сторону обратную первому гибкому органу на блоке, и одним концом закреплен на нем, а вторым концом кинематически соединен с подвижным рабочим элементом (Красников В.В. Подъемно-транспортные машины в сельском хозяйстве. - М.: Колье, 1973, -с.186, рис. 75 д. Прототип).
Основной недостаток этого технического решения состоит в том, что, стремясь уменьшить силу тяжести натяжного груза, габариты блока увеличиваются обратно пропорционально в диаметральных размерах.
Так, например, желая уменьшить силу тяжести натяжного груза в 8 раз в сравнении с суммарным усилием в ветвях транспортирующей ленты при диаметре барабана равном d, необходимо принять диаметр блока увеличенным в 8 раз. Уменьшая диаметр блока до рациональных размеров приходится резко увеличивать силу тяжести натяжного груза.
Исходя из приведенных выше рассуждений следует, что задачей изобретения является разработка конструкции натяжного устройства обеспечивающего создание и автоматическое поддержание постоянства натяжения в гибких органах рабочих элементов при значительно уменьшенных его габаритах и силы тяжести натяжного груза.
Это достигается тем, что в отличии от известного технического решения, в предлагаемой конструкции установлена подвижная ось с подвижным блоком на ней, кинематически соединенной с рабочим элементом, а гибкий орган, обогнув подвижный блок, направлен одной своей ветвью в сторону рабочей поверхности неподвижного блока, а другой ветвью гибкий орган направлен в сторону рабочей поверхности барабана, и навившись на него некоторым количеством витков в сторону его навивки на неподвижном блоке, закреплен на барабане неподвижно.
На фиг. 1 представлен эскиз натяжного устройства на виде сбоку.
Натяжное устройство содержит ось 1, установленную подвижно в подшипниковых опорах 2, станины 3 и подвижную ось 4, с установленным на ней подвижного блока 5, который через ось 4 кинематически соединен посредством гибкого элемента 6 с подвижным рабочим элементом 7. При этом на оси 1 размещены неподвижно с различными рабочими диаметральными размерами малый барабан 8 и больший неподвижный блок 9.
Гибкий орган 10 закреплен и навит некоторым количеством витков на барабане 8, затем огибает подвижный блок 5, неподвижный блок 9 в том же направлении что и на барабане 8 и далее вертикально свисает ветвью 11, на конце которой закреплен натяжной груз 12 Навивка гибкого органа 10 на некоторое количество витков при предварительной сборке натяжного устройства определяется длиной на которую смещается рабочий элемент 7 при первоначальной установке натяжного устройства и с учетом дополнительного смещения рабочего элемента в процессе его эксплуатации.
Работает натяжное устройство следующим образом. При подвешивании натяжного груза 12, его усилие тяжести передается гибкому органу 10, приводящее к смещению подвижного блока 5, подвижной оси 4 и далее через гибкий элемент 6 рабочему элементу 7, создавая натяжение в его гибких элементах, например ленте транспортера.
При этом гибкий орган свивается с подвижного блока 9, большей длиной, чем с барабана 8. В этом случае за один оборот неподвижного блока 9 и барабана 8 смещение подвижной оси 4, а следовательно и рабочего элемента 7 составит полуразность длин ветвей гибкого органа свитого с неподвижного блока 9 и барабана 8.
В процессе эксплуатации, в случае смещения оси рабочего элемента, происходит смещение подвижной оси 4, груз 12 опускается и автоматически поддерживает постоянное натяжение в гибком элементе.
Расчетом установлено, что, например, при уменьшении силы тяжести в 8 раз по сравнению с натяжением гибкого элемента, расчетный диаметр неподвижного блока превышает расчетный диаметр барабана всего лишь в 1,33 раза. В прототипе при таких же условиях расчетный диаметр неподвижного блока увеличивается в 8 раз.
Минимальный диаметр барабана, так же, как и подвижного блока, принимается в зависимости от диаметра гибкого органа по нормативным требованиям.
Приведенная выше сравнительная оценка натяжного устройства по его габаритам и тяжести натяжного груза в пользу предложенной конструкции.