МЕХАНИЗМ НАТЯЖЕНИЯ РЕМНЯ

Заявляемая полезная модель относится к сельскохозяйственному машиностроению и может быть использована в механических передачах, включающих в себя подпружиненные натяжные устройства, используемые для натяжения ремней привода рабочих органов.
Известны механизмы натяжения ремня в системе привода вала барабана измельчителя [Комбайн зерноуборочный самоходный РСМ-101 «Vector». - Инструкция по эксплуатации и техническому обслуживанию. - Ростов-на-Дону: ООО «Комбайновый завод «Ростсельмаш», 2005]. Такой механизм обеспечивает натяжение ременной передачи двумя натяжными шкивами. Ременная передача с механизмом натяжения включает в себя ведущий и ведомый шкивы, ремень, рычаг, имеющий возможность поворота вокруг закрепленной на корпусе оси, на которую устанавливается натяжной шкив с V-образной канавкой и с возможностью вращения посредством подшипников, при этом натяжной шкив с V-образной канавкой контактирует с внутренней поверхностью ремня. На рычаг установлен натяжной шкив с плоской цилиндрической поверхностью и с возможностью вращения посредством подшипников, при этом натяжной шкив своей плоской цилиндрической поверхностью контактирует с наружной поверхностью ремня. Натяжение ремня обеспечивается пружиной, закрепленной одним своим концом на рычаге, вторым своим концом - на корпусе. Ременная передача с описанным механизмом натяжения имеет большие габаритные размеры и содержит разные по диаметру натяжные шкивы.
Наиболее близким к заявляемому техническому решению является механизм натяжения ремня [Патент US 7913479 В2, приоритет 07.05.2008], состоящий из ведущего и ведомого шкивов, ремня, рычага, имеющего возможность поворота вокруг закрепленной на корпусе оси вращения, на котором устанавливаются: натяжной шкив с V-образной канавкой и с возможностью вращения посредством подшипников, а также натяжной шкив с цилиндрической поверхностью и с возможностью вращения посредством подшипников. Натяжение ремня обеспечивается пружиной, закрепленной одним своим концом на рычаге, а вторым своим концом - на корпусе, и при повороте рычага вокруг оси вращения натяжные шкивы остаются в фиксированной ориентации друг относительно друга.
Недостатками прототипа являются: большие габаритные размеры ременной передачи с механизмом натяжения; применение разных по диаметру натяжных шкивов, что не позволяет выполнить требование унификации, содержащееся в техническом задании на разработку механизма натяжения ремня и приводит к удорожанию конструкции; малые углы охвата ремнем ведущего и ведомого шкивов, что снижает несущую способность ременного привода; высокая трудоемкость обслуживания механизма натяжения.
Задача полезной модели - уменьшение габаритных размеров ременной передачи с механизмом натяжения ремня, унификация натяжных шкивов, увеличение несущей способности ременного привода, снижение трудоемкости обслуживания механизма натяжения.
Технический результат достигается тем, что в механизм натяжения ремня, включающий в себя ведущий и ведомый шкивы, ремень с ведущей и ведомой ветвями, пружину, рычаг, имеющий возможность поворота вокруг закрепленной на корпусе оси вращения, введены второй рычаг, имеющий возможность поворота вокруг второй оси вращения, закрепленной на корпусе, два кронштейна, которые входят в состав двух рычагов и расположены под тупым углом величиной от 90 до 170 градусов по отношению к линии действия силы растяжения/сжатия пружины, два натяжных шкива с цилиндрической поверхностью, каждый из которых в отдельности закреплен на двух рычагах и имеет возможность вращения в подшипниках, при этом натяжение ремня обеспечивается пружиной, закрепленной одним своим концом на кронштейне одного рычага, а вторым своим концом - на кронштейне второго рычага, а закрепление рычагов и пружины выполнено с помощью цилиндрических шарниров.
В процессе эксплуатации, происходит растяжение и провисание ремня, поэтому для восстановления его рабочего натяжения применяются два рычага с натяжными шкивами. При этом одновременное перемещение натяжных шкивов в сторону натяжения ремня, позволяет уменьшить поворот вокруг осей вращения двух рычагов и, тем самым, минимизировать расстояние между ведомой и ведущей ветвями ремня. Это позволяет обеспечить больший охват ремнем ведущего и ведомого шкивов, что увеличивает несущую способность ременного привода, а также уменьшить габаритные размеры ременной передачи с механизмом натяжения.
Расположение кронштейнов, входящих в состав рычагов, под тупым углом по отношению к линии действия силы растяжения/сжатия пружины приводят систему рычагов к самоуравновешиванию, что снижает трудоемкость обслуживания механизма натяжения. Применение двух одинаковых по размеру натяжных шкивов приводит к достижению унификации изделий.
Заявляемая полезная модель иллюстрируется чертежами:
фиг. 1 - механизм натяжения ременной передачи в равновесии, вид слева;
фиг. 2 - механизм натяжения ременной передачи в неуравновешенном состоянии при нижнем положении первого натяжного шкива, вид слева;
фиг. 3 - механизм натяжения ременной передачи в неуравновешенном состоянии при нижнем положении второго натяжного шкива, вид слева;
пр
p
1
2
пр
1
2
пр
Заявляемое устройство включает в себя следующие конструктивные элементы (фиг. 1-3): 1 - корпус; 2, 3 - оси; 4, 5 - рычаги с натяжными шкивами 6, 7, подшипниками 8, 9 и кронштейнами 10, 11; 12 - ремень с ведущей 13 и ведомой 14 ветвями; 15 - пружина; 16, 17 - ведущий и ведомый шкивы; F - сила растяжения/сжатия пружины 15; F - сила натяжения ремня 12 от действия пружины 15; F, F - результирующие силы, действующие от ремня 12 на натяжные шкивы 6, 7; А, В - углы между кронштейнами 10, 11 и линией действия силы F от пружины 15; L, L - плечи действия силы F от пружины 15 на рычаги 4, 5.
На корпусе 1 закреплены (см. фиг. 1-3) оси 2 и 3, на которых установлены рычаги 4, 5. На рычагах 4, 5 установлены натяжные шкивы 6, 7, имеющие возможность вращаться в подшипниках 8, 9. Натяжные шкивы 6, 7 контактируют с ведомой ветвью 14 ремня 12, имеющего ведущую ветвь 13. Пружина 15 одним своим концом соединена с кронштейном 10, другим своим концом соединена с кронштейном 11. Ведущий и ведомый шкивы 16, 17 вращаются с помощью ремня 12. Соединения пружины 15 с рычагами 4, 5 и их установка выполнены с помощью цилиндрических шарниров.
Устройство работает следующим образом. Ведущий шкив 17 приводит во вращательное движение ведомый шкив 16 с помощью ремня 12 (см. фиг. 1-3). Натяжение ремня 12 обеспечено за счет передаваемого усилия на ведомую ветвь 14 от пружины 15 посредством натяжных шкивов 6, 7, вращающихся на подшипниках 8, 9, которые закреплены на рычагах 4, 5, с которыми пружина 15 одним своим концом соединена кронштейном 10 рычага 4, другим своим концом соединена кронштейном 11 рычага 5. При этом рычаги 4, 5 установлены с возможностью вращаться на осях 2, 3, которые зафиксированы на корпусе 1.
2
p
2
пр
1
1
пр
В процессе сборки механизма натяжения или его эксплуатации могут возникать режимы, при которых ремень 12, выпрямляясь, стремится вытолкнуть вверх ведомой ветвью 14 шкив 7 на рычаге 5, при этом шкив 6 на рычаге 4 «проваливается» вниз (см. фиг. 2). Вследствие этого рычаги 4, 5 поворачиваются на осях 2, 3 и кронштейнами 10, 11 взаимодействуют с пружиной 15. Величина результирующей силы F, от силы натяжения F в ведомой ветви 14, действующей на натяжной шкив 7, уменьшается, в то же время плечо L под действием силы Fпружины 15 увеличивается за счет уменьшения угла В. Величина результирующей силы F, действующей на натяжной шкив 6, увеличивается, в то же время плечо L под действием силы F пружины 15 уменьшается за счет увеличения угла А.
1
p
1
пр
2
2
пр
1
2
пр
В режиме, когда ремень 12, выпрямляясь, стремится вытолкнуть вверх ведомой ветвью 14 шкив 6 на рычаге 4, шкив 7 на рычаге 5 «проваливается» вниз (см. фиг. 3). Вследствие этого рычаги 4, 5 поворачиваются на осях 2, 3 и кронштейнами 10, 11 взаимодействуют с пружиной 15. Величина результирующей силы F от силы натяжения F в ведомой ветви 14, действующей на натяжной шкив 6, уменьшается, в то же время плечо L под действием силы F пружины 15 увеличивается за счет уменьшения угла А. Величина результирующей силы F, действующей на натяжной шкив 7, увеличивается, в то же время плечо L под действием силы F пружины 15 уменьшается за счет увеличения угла. В результате рычаги 4, 5 под действием сил F, F, F и за счет изменения углов А, В стремятся повернуться на осях 2, 3 и занять равновесное положение, при котором будет обеспечиваться условие отсутствия задевания ведомой 14 ветвью ведущей 13 ветви ремня 12.
Технический результат заключается в уменьшении габаритных размеров ременной передачи с механизмом натяжения ремня, достижении унификации натяжных шкивов, в увеличении несущей способности ременного привода и в снижении трудоемкости обслуживания механизма натяжения.