Цепное 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 огибающий 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. 2336. Аналог).
Основные недостатки аналога - значительные габариты натяжного устройства и большие тяжести натяжного груза.
В качестве прототипа принято техническое решение (Патент на полезную модель РФ №193859 МПК B65G 23/44. Бюл. 32, 2019. Прототип), содержащее оси: неподвижную в подшипниковых опорах станины, на которой размещены неподвижно с различными расчетными диаметральными размерами барабан с навитым на него и закрепленным на нем одним концом гибкого органа и неподвижного блока с большим рабочим расчетным диаметром, рабочая поверхность которого на некотором угле огибается гибким органом; свисающим с него, на конце которого закреплен натяжной груз; подвижную с подвижным блоком на ней, кинематически соединенную с рабочим элементом, а гибкий орган, обогнув подвижный блок, направлен одной своей ветвью на рабочую поверхность неподвижного блока, а другой ветвью гибкий орган направлен в сторону рабочей поверхности барабана и навившись на него некоторым количеством витков, в ту же сторону, что и на неподвижном блоке, закреплен вторым концом на нем, и при этом рабочая поверхность контакта неподвижного блока с гибким органом выполнена клинообразной формы с величиной угла, превышающей двойной угол трения контактирующих поверхностей неподвижного блока и гибкого органа.
Основной недостаток этого устройства состоит в нестабильности параметра создания и поддержания постоянства натяжения в рабочем элементе, что обусловлено непостоянством коэффициента трения в контакте гибкого органа с неподвижным блоком в процессе эксплуатации устройства, а также попаданием в зону контакта влаги, масел, пыли. На нестабильность параметра натяжения оказывает и нестабильность рабочего диаметра расположения гибкого органа в желобе неподвижного блока, что объясняется деформацией гибкого органа при его сжатии в желобе неподвижного блока.
Задачей изобретения полезной модели является создание конструкции натяжного устройства создающего и автоматически стабильно поддерживающего постоянство натяжения рабочему элементу, исключающего факторы влияния изменения коэффициента трения и деформации гибкого органа.
Это достигается тем, что в отличие от известного технического решения, в предлагаемом рабочая поверхность неподвижного блока выполнена зубчатой, взаимодействующей зацеплением с рабочей поверхностью гибкого органа как по углу обхвата гибким органом неподвижного блока, так и на участках его свисания в сторону натяжного груза и некоторой длине рабочей ветви рабочего органа, входящей в зацепление с зубьями неподвижного блока, определяемой кинематикой устройства с учетом величины смещения рабочего элемента при его эксплуатации.
На фиг. 1 представлена кинематическая схема цепного натяжного устройства.
Цепное натяжное устройство (фиг. 1), содержит оси: неподвижную 1 в подшипниковых опорах 2 станины 3, на которой размещены неподвижно с различными расчетными диаметральными размерами малый барабан 4 с навитым на него и закрепленным на нем одним концом гибкого органа 5 и неподвижного блока 6 с большим рабочим расчетным диаметром, рабочая поверхность которого на некотором угле огибается гибким органом; свисающим с него, на конце которого закреплен натяжной груз 7; подвижную 8 с подвижным блоком 9 на ней, кинематически соединенную 10 с рабочим элементом 11, а гибкий орган 5, обогнув подвижный блок 9, направлен одной своей ветвью на рабочую поверхность неподвижного блока 6, а другой ветвью гибкий орган 5 направлен в сторону рабочей поверхности барабана 4 и навившись на него некоторым количеством витков, в ту же сторону, что и на неподвижном блоке 6, закреплен концом на нем. При этом с целью обеспечения стабильности создания и поддержания постоянства натяжения рабочему элементу 11, рабочая поверхность неподвижного блока 6 выполнена зубчатой, входящей в зацепление с рабочей поверхностью гибкого органа, который на рабочих участках по углу обхвата неподвижного блока 6, на свисающем участке 12 и на участке 13 рабочей ветви гибкого органа, выполнен обеспечивающим зацепление с зубьями неподвижного блока. Остальная часть гибкого органа этого устройства может быть выполнена в виде стального каната. Гибкий орган устройства, входящий в зацепление с неподвижным блоком, выполняется в виде приводной цепи, либо с использованием элементов зубчато-ременной передачи (см. Машиностроение. Энциклопедия. Детали машин. Т. IV-I, М.: Машиностроение, 1995, с. 626-631), либо с грузовой круглозвенной цепью.
Работа цепного натяжного устройства.
При подвешивании натяжного груза 7 усилие тяжести от него передается гибкому органу, приводящее к последовательным смещениям подвижного блока 9; кинематического соединения 10, рабочего элемента 11, до установления силового равновесного состояния, создавая требуемое натяжения рабочему элементу 11.
В случае смещения рабочего элемента 11 в процессе его эксплуатации последовательно смещается под воздействием силы тяжести натяжного груза 7 подвижный блок 9, обеспечивая стабильно постоянным натяжение рабочего элемента 11.
Технический результат использования цепного натяжного устройства не только обеспечивать стабильное поддержание постоянства натяжения рабочему элементу, но еще более уменьшить силу тяжести натяжного груза в сравнении с рассмотренным выше прототипом.