Привод конвейера дискретного действия
CONVEYOR DRIVE OF DISCRETE ACTION

Изобретение относится к приводам конвейеров с прерывистым движением тягового органа и может быть использовано для одностороннего перемещения грузов с периодическими остановками.
Известен привод конвейера дискретного действия (Авторское свидетельство СССР №850522, кл. B65G 23/28), который состоит из ведущего вала, кинематически связанного с приводной звездочкой через зубчатые колеса и преобразователь движения с кривошипами и подвижными звеньями, при этом преобразователь движения выполнен в виде двух ведущих и одного ведомого кривошипа с совпадающими осями и трех подвижных звеньев, одно из которых имеет форму треугольника.
Недостатком такой конструкции является ее сложность и большое количество подвижных элементов, что снижает надежность привода, а применение рычажных механизмов приводит к увеличению габаритов корпуса.
Известен конвейер с прерывистым движением тягового органа (Патент РФ на изобретение №2416560), который содержит бесконечную цепь, включающую множество шарнирно связанных друг с другом прямоугольных звеньев с продольными и поперечными элементами, стол, расположенный под верхней ветвью цепи, пневмоцилиндр, расположенный параллельно плоскости стола, и захват, шарнирно установленный на конце штока пневмоцилиндра. Блок управления пневмоцилиндром выполнен с возможностью циклической подачи сжатого воздуха в пневмоцилиндр. Захват выполнен с возможностью возвратно-поступательного движения по поверхности стола и захватывания при этом поперечных элементов цепи только при движении в одном направлении.
Прерывистое движение в рассмотренном механизме обеспечивается за счет разрыва кинематической цепи на время остановки и ее замыкания на время движения, что приводит к соударениям звеньев, повышенному износу и шуму при работе конвейера.
Известен конвейер с прерывистым движением тягового органа (Патент РФ на изобретение №2108278), который включает вал с установленными на нем звездочками, жестко смонтированное на валу червячное колесо, приводной вал с установленным на нем червяком и кинематически связанный с приводным валом червяка механизм изменения скорости движения тягового органа. Червяк установлен на приводном валу с возможностью продольного перемещения вдоль его оси посредством шлицевого соединения. Механизм изменения скорости движения тягового органа выполнен в виде кулачка с замкнутым фигурным пазом и шарнирно смонтированного коромысла с установленным на нем с возможностью размещения в замкнутом пазу кулачка роликом. Коромысло соединено с червяком посредством установленной на последнем с возможностью поворота вокруг его оси и фиксации в продольном направлении втулки и шарнирно связанных с ней и коромыслом шатунов.
Недостатками указанного конвейера являются большие габариты и сложность механизма преобразования вращательного движения в прерывистое, которая приводит к снижению надежности привода конвейера. К тому же, трение в поступательной кинематической паре, выполненной в виде шлицевого соединения, приводит к значительному снижению КПД механизма.
Известен механизм с остановками выходного звена (Prikhodko А.А., Smelyagin A.I., Tsybin A.D. Kinematics of planetary mechanisms with intermittent motion // Procedia Engineering. - 2017. - T. 206. - C. 380-385), который может быть применен в качестве привода конвейера, являющийся прототипом предлагаемого изобретения и содержащий корпус, входной вал, водило, центральное цилиндрическое неподвижное зубчатое колесо, сателлит, состоящий из цилиндрического зубчатого колеса, вала и эллиптического зубчатого колеса, и выходной вал с закрепленным на нем эллиптическим зубчатым колесом. При этом в рассматриваемом механизме оси вращения эллиптических зубчатых колес проходят через фокусы делительного эллипса.
Недостатком такой конструкции является сложность в уравновешивании, так как центры масс эллиптических колес лежат не на осях их вращения. Также, передача эллиптическими зубчатыми колесами с осями вращения в фокусах делительного эллипса обладает следующим недостатком: при увеличении эксцентриситетов эллиптических зубчатых колес увеличиваются габариты передачи и одновременно снижается их нагрузочная способность.
Таким образом, задачей изобретения является создание привода конвейера дискретного действия, более простого в уравновешивании и имеющего малые габариты.
Техническим результатом является компактность устройства при сохранении возможности передачи больших усилий, значительный ожидаемый ресурс работы, упрощение динамической балансировки.
1
2
а
а
Технический результат достигается тем, что привод конвейера дискретного действия содержит двигатель, преобразователь непрерывного вращательного движения в дискретное, ведущий и ведомый шкивы, конвейерную ленту, при этом преобразователь движения включает в себя корпус, в котором соосно установлены входной и выходной валы, центральное неподвижное зубчатое колесо, жестко закрепленное на корпусе соосно входному валу, сателлит, состоящий из цилиндрического зубчатого колеса и эллиптического зубчатого колеса сателлита, расположенных на валу сателлита, водило, установленное на входном валу и соединенное через вращательную кинематическую пару с валом сателлита, эллиптическое зубчатое колесо, закрепленное на выходном валу, при этом эллиптические зубчатые колеса имеют одинаковые размеры и установлены на валах таким образом, что ось вращения каждого вала проходит через центр делительного эллипса эллиптического зубчатого колеса, кроме того, центральное неподвижное зубчатое колесо радиусом r= состоит в зацеплении с цилиндрическим зубчатым колесом сателлита радиусом r=b, где  и b - большая и малая полуоси эллиптических колес.
Технический результат достигается за счет использования передачи эллиптическими зубчатыми колесами с осями вращения в центре делительного эллипса. Данный вид передачи является более компактным при сохранении возможности передачи больших усилий, имеет значительный ожидаемый ресурс работы, более прост в уравновешивании по сравнению с передачей эллиптическими колесами с осями вращения в фокусе делительного эллипса.
На фиг. 1 показана схема привода конвейера дискретного действия, на фиг. 2 показана структурная схема преобразователя непрерывного вращательного движения в дискретное, на фиг. 3 показан вид А без корпуса, на фиг. 4 показан вид Б без корпуса.
1
2
а
Привод конвейера дискретного действия состоит из двигателя 1, ведущего шкива 2 и ведомого шкива 3, конвейерной ленты 4, преобразователя непрерывного вращательного движения в дискретное, находящегося в отдельном корпусе 5, в котором соосно установлены входной 6 и выходной 7 валы, центрального неподвижного зубчатого колеса 8, жестко закрепленного на корпусе соосно входному валу 6, сателлита, состоящего из цилиндрического зубчатого колеса 10 и эллиптического зубчатого колеса 11, расположенных на валу сателлита 12, водила 13, установленного на входном валу 6 и соединенного через вращательную кинематическую пару с валом сателлита 12, эллиптического зубчатого колеса 9, закрепленного на выходном валу 7. Эллиптические зубчатые колеса 9 и 11 имеют одинаковые размеры и установлены на валах таким образом, что ось вращения каждого вала проходит через центр делительного эллипса эллиптического зубчатого колеса. Центральное неподвижное зубчатое колесо 8 имеет радиус r= и состоит в зацеплении с цилиндрическим зубчатым колесом сателлита 10, которое имеет радиус r=b.
Конвейер работает следующим образом.
Двигатель 1 сообщает входному валу 6 вращательное движение, которое передается водилу 13, благодаря чему цилиндрическое зубчатое колесо 10 обкатывается вокруг неподвижного зубчатого колеса 8. Вращательное движение цилиндрического колеса 10 передается валу сателлита 12 и эллиптическому зубчатому колесу 11, которое приводит в движение эллиптическое зубчатое колесо 9 и соответственно выходной вал 7. В момент времени, когда передаточное отношение пары эллиптических колес равно передаточному отношению пары цилиндрических колес, выходной вал 7 останавливается. Далее, скорость выходного вала увеличивается до максимального значения, затем опять уменьшается до нуля, что приводит к прерывистому движению выходного вала. Данное движение передается на ведущий шкив 2, который приводит в движение конвейерную ленту 4 и ведомый шкив 3. Так как выходной вал преобразователя движения совершает вращение с остановками, то груз на конвейерной ленте будет двигаться поступательно с остановками.