Стенд для испытания тормозных роликов гравитационных конвейеров и стеллажей

Область техники
Полезная модель относится к испытательной технике и может быть использована для испытания тормозных роликов, применяемых в гравитационных конвейерах и стеллажах.
Уровень техники
Известен ближайший аналог [1] - устройство для имитации нагрузки в стенде для испытания тормозных роликов центробежного типа гравитационных конвейеров и стеллажей, позволяющее осуществлять разгон тормозного ролика через полиспастную систему, состоящую из каната, наматываемого на тормозной ролик, один конец которого жестко закрепляется на тормозном ролике, а на другом конце каната, проходящего через направляющий блок, закрепляется грузовая подвеска, на которой размещаются контрольные грузы, при опускании которых под действием силы тяжести создается вращение тормозного ролика.
Недостатками ближайшего аналога являются низкая производительность (использование ручного привода для подъема грузовой подвески); низкая надежность (сложная конструкция стопорной тормозной системы); дополнительные инерционные нагрузки от вращающихся элементов привода при вращении тормозного ролика на спуск.
Раскрытие полезной модели
Задачей предлагаемой полезной модели является устранение недостатков, присущих аналогу, за счет автоматизации стенда. При этом техническим результатом является повышение производительности при подъеме грузовой подвески с контрольным грузом путем использования электромеханического привода и тормозной управляемой муфты.
Поставленная задача решается тем, что стенд для испытания тормозных роликов гравитационных конвейеров и стеллажей содержит раму с размещенными на ней передней и задней опорами для тормозного ролика, электромеханический привод для подъема грузовой подвески с контрольным грузом, полиспастное средство, содержащее направляющий блок и канат, выполненный с возможностью намотки на тормозной ролик и закрепления одним своим концом на тормозном ролике, а другим концом с возможностью прохождения через направляющий блок для закрепления на нем грузовой подвески с контрольным грузом, при опускании которого под действием силы тяжести происходит вращение тормозного ролика. При этом для фиксации тормозного ролика от вращения при достижении контрольным грузом крайнего верхнего положения использована тормозная управляемая муфта.
Предпочтительно, чтобы тормозная управляемая муфта была выполнена электромагнитной и установлена между валом указанного привода и ближней к нему опорой для тормозного ролика, выполненной с возможностью жесткого соединения с обечайкой тормозного ролика.
Для повышения производительности стенда предлагается автоматизация подъема грузовой подвески с контрольным грузом путем использования тормозной управляемой муфты и электромеханического привода, при работе которого канат наматывается на тормозной ролик.
Отказ от стопорной тормозной системы и фиксация тормозного ролика от вращения при достижении контрольным грузом крайнего верхнего положения за счет использования тормозной управляемой муфты позволяет также повысить надежность стенда.
Кроме того, для уменьшения дополнительной инерционной нагрузки при вращении тормозного ролика на спуск от моментов сил инерции вращающихся масс электромеханического привода предлагается разрыв кинематической связи между тормозным роликом и электромеханическим приводом путем использования тормозной управляемой электромагнитной муфты, устанавливаемой между опорой тормозного ролика и валом электромеханического привода.
Осуществление полезной модели
Полезная модель поясняется чертежом, на фиг. 1 которого изображен общий вид стенда для испытания тормозных роликов гравитационных конвейеров и стеллажей.
Пример конкретного осуществления полезной модели
В рабочем состоянии стенд содержит испытуемый тормозной ролик 1, канат 2 и направляющий блок 9 полиспастного средства, раму 3, на которой размещены две опоры 4 и 5 для тормозного ролика и одна опора для электромеханического привода 12, контрольный груз 11. Ближняя к приводу 12 опора 4 для тормозного ролика выполнена в виде подшипникового узла с валом, на одном конце которого размещена управляемая тормозная электромагнитная муфта 7 и электромеханический привод 12, а на другом - съемный переходной фланец 6, который предназначен для жесткого соединения с фланцем 8, размещенным на обечайке испытуемого тормозного ролика 1. Тормозная управляемая муфта 7 установлена между валом привода 12 и ближней к нему опорой 4 тормозного ролика, что позволяет разорвать кинематическую связь между тормозным роликом 1 и указанным приводом 12 при вращении тормозного ролика на спуск.
Электромеханический привод 12 предназначен для подъема грузовой подвески 10, на которой размещен контрольный груз 11, и состоит из электродвигателя и редуктора.
Полиспастное средство, предназначенное для нагружения тормозного ролика 1 крутящим моментом, имитирующим движение паллеты по тормозному ролику, состоит из направляющего блока 9 и каната 2, один конец которого закрепляется на тормозном ролике 1, а другой, проходящий через направляющий блок 9, соединяется с грузовой подвеской 10, на которой размещается контрольный груз 11.
Тормозная управляемая муфта 7 предназначена для выполнения двух функций: во-первых, передачи крутящего момента от электромеханического привода 12 на тормозной ролик 1 при его вращении на подъем, и фиксации тормозного ролика 1 от вращения при достижении контрольным грузом 11 крайнего верхнего положения; во-вторых, разрыва кинематической связи между тормозным роликом 1 и электромеханическим приводом 12 с целью уменьшения дополнительной инерционной нагрузки при вращении тормозного ролика 1 на спуск от моментов сил инерции вращающихся масс электромеханического привода 12.
Управляемая тормозная муфта 7 выбирается из условия удержания на весу контрольного груза 11, имитирующего движение штучного груза, например, поддона с грузом по наклонному роликовому полотну гравитационного конвейера.
При проведении испытаний массу контрольного груза выбирают в соответствии с массой поддона с грузом, углом наклона гравитационного конвейерного полотна, шагом расстановки и диаметром тормозного и несущих роликов.
Тормозной ролик относится к скоростным тормозам (ограничителям скорости), назначение которых не допускать увеличение скорости поддона с грузом сверх заданного предела. Останавливать поддон с грузом эти тормоза не могут.
Принцип работы тормозного ролика состоит в том, что при наезде поддона с грузом на ролик, обечайка последнего разгоняется. Вращающий момент от обечайки активирует тормозную систему, встроенную в ролик, и начинается процесс снижения скорости вращения обечайки ролика, а, следовательно, и скорости поддона с грузом. Тормозная система ролика переходит в режим постоянного подтормаживания, а поддон с грузом переходит в режим движения с постоянной скоростью.
Система управления стендом позволяет работать в автоматическом режиме. Пульт управления стендом имеет две кнопки «ПУСК» и «СТОП».
При нажатии кнопки «ПУСК» включаются привод, тормозная управляемая муфта, системы управления и измерения стенда.
При нажатии кнопки «СТОП» отключаются привод, тормозная управляемая муфта, системы управления и измерения. Нажатие кнопки «СТОП» происходит или после окончания проведения испытаний, или в случае возникновения аварийной ситуации.
Измеряемым параметром является время прохождения контрольным грузом при опускании (под действием силы тяжести) расстояния, которое выбирается равным длине поддона. На основании полученных результатов измерений производится расчет скорости установившегося движения поддона с грузом (в гравитационном канале конвейера или стеллажа) в зависимости от массы поддона с грузом.
Стенд работает следующим образом.
При включении электромеханического привода 12 и тормозной управляемой муфты 7 канат 2 с подвешенным на его конце контрольным грузом 11 наматывается на тормозной ролик 1. При достижении контрольным грузом 11 крайнего верхнего положения электромеханический привод 12 отключается, а тормозной ролик 1 останавливается и фиксируется от вращения на спуск тормозной управляемой муфтой 7.
После подачи сигнала от системы управления стендом тормозная управляемая муфта 7 отключается и контрольный груз 11 начинает опускаться под действием силы тяжести, передавая вращение тормозному ролику 1 через полиспастное средство. В процессе опускания контрольного груза 11 происходит измерение времени.
При достижении контрольным грузом 11 крайнего нижнего положения (пола) вращение тормозного ролика прекращается.
Далее, после подачи управляющего сигнала системы управления стендом цикл повторяется.
Предлагаемый стенд позволяет повысить производительность при подъеме грузовой подвески с контрольным грузом путем использования электромагнитной муфты и электромеханического привода; повысить надежность путем отказа от стопорной тормозной системы; уменьшить инерционные нагрузки при вращении тормозного ролика на спуск путем разрыва кинематической связи между тормозным роликом и электромеханическим приводом с помощью указанной муфты.
Источники информации
1. Патент на полезную модель RU 171513. Устройство для имитации нагрузки в стенде для испытания тормозных роликов центробежного типа гравитационных конвейеров и стеллажей / А.Л. Носко, Е.В. Сафронов // Б.И. 2017, №16. Опубл. 02.06.2017.