С. Тилоев, М.Х.Саидов, Р.Э. Махмуродов, С.М. Саидамиров,

Ф.Б. Шарипов, С.З. Валиев

(К.т.н., доцент, ассистенты и соискатели ТАУ имени Ш. Шотемура г.Душанбе Республики Таджикистан)

Двухступенчатый планетарный механизм

с двойным составным кулисным водилом.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в технологических машинах, в состав которых входят эпициклические передачи, например в приводах рабочих органов чеканочных, хлопкоуборочных машин, корчевателей стеблей хлопчатника, измельчителей зерновых и фруктов, а также в приводах очисток зерноуборочных комбайнов.

Цель изобретения – повышение надежности механизма и обеспечение высокого КПД.

Для достижения указанной цели разработан эпициклический механизм, состоящий из двух ступеней и содержащий солнечное колесо, взаимодействующий с ним сателлит, кривошип (водило) первой ступени, шатун шарнирно соединенный с ползуном посредством направляющей, находящейся в полости кулисы и направляющей, шарнирно соединенной с сателлитом второй ступени, который перекатывается по второму солнечному колесу.

На рис 1. изображен эпициклический механизм (двухступенчатый) с внутренним зацеплением сателлита и солнечного колеса, где,А, В, С, О₁ и О₂ – шарнирные соединения; α – расстояние между шарнирами О₁ и О₂; ψ – угол поворота кулисы;

ρ – длина кулисы (составного водила); S – ход ползуна и направляющей равная 2α.

Эпициклический механизм содержит корпус 1, в котором первая ступень выполнена из размещенного в нем солнечного колеса 2, водила 4 (кривошипа) шарнирно соединенного с сателлитом 3, причем сателлит 3 шарнирно соединен с шатуном 5, шатун 5 с ползуном 6, ползун 6 с направляющей 8, направляющая 8 с ползуном 6 находится в полости кулисы 7, причем направляющая 8 шарнирно соединена с центром сателлита 9 второй ступени механизма, при этом сателлит 9 перекатывается по солнечному колесу 10 второй ступени.

Направляющая 8 связанная с сателлитом 9 размещена в полости кулисы 7 с возможностью перемещения вдоль нее на S = 2a

где, S – ход ползуна, α – расстояние между шарнирами О₁ и О₂.

Устройство работает следующим образом.

При вращения водила 4 (кривошип) сателлит 3 перекатывается по солнечному колесу 2 первой ступени, при этом движения от сателлита 3 передается через шатун 5 к ползуну 6 и направляющим 8, при этом происходит перемещение ползуна и направляющей 8 внутри кулисы 8. Направляющая 8 совместно с кулисой 7 и сателлитом 9 вращается и сателлит 9 перекатывается по солнечному колесу 10 второй ступени механизма, так как центр вращения водила 4 и кулисы 7 не совпадают. При этом изменяется расстояние О₂В = ρ [где, ρ – длина кулисы (составного водила)] в зависимости от вращения кулисной пары составного водила (водила 4, шатун 5, ползун 6, направляющая 8), а скорость точки В (центр сателлита 9) увеличивается и уменьшается в зависимости от угла поворота кулисы 7 (ψ = ω_Нt, где, ψ – угол поворота кулисы, ω_Н - угловой скорость кулисы (р/с) t – время в (сек).

Заявляемое изобретение позволяет с большой степенью надежности обеспечить переменные скоростные характеристики, переменные передаточные отношения и ускорения сателлита – кулисной пары (составного) водила за счет телескопического выполнения кулисы 7 с направляющими 8.

Рис 1. Эпициклический механизм (двухступенчатый)

Дальнейшие развитие Tj 225 является двухступенчатый планетарный механизм с двойным составным кулисным водилом и относится к машиностроению и может быть применено в приводах рабочих органов сельскохозяйственных машин.

Цель изобретения – повышение надежности механизма, обеспечение высокого КПД и повышение производительности машин за счет переменных скоростных характеристик.

Для достижения указанной цели разработан двухступенчатый планетарный механизм с двойным составным кулисным водилом, состоящий из двух ступеней (первая ступень с постоянным водилом и вторая ступень с двойным составным телескопическим водилом) и содержащий солнечные колеса первой и второй ступеней, взаимодействующие с ними сателлиты, кривошипы (водилы) первой ступени, шатуны, шарнирно соединенные с ползунами и направляющими, находящимися в полости кулис и шарнирно соединенных с сателлитами, перекатывающимися по солнечному колесу второй ступени. Механизм выполнен так, что центр вращения кулис не совпадает с центром вращения солнечных колес.

На рис 2. изображено заявляемое устройство, где, А, В, С₁, С₂, О₁, О₂ – шарнирные соединения осей вращения; α - расстояние между осями вращения О₁, О₂; - угол поворота составного кулисного водила второй ступени;

Двухступенчатый планетарный механизм с двойным составным кулисным водилом выполнена из двух ступеней: первая ступень содержит кривошипы (водилы) 1,2, шарнирно соединенных с центром вращения О₁ и с сателлитами 3,4, перекатывающихся с внутренним зацеплением по солнечному колесу 5 первой ступени; шатуна 6, шарнирно соединенного с сателлитом 3 и ползуном 8; шатуна 7, шарнирно соединенного с сателлитом 4 и ползуном 9. Ползуны 8 и 9 имеют шарнирное соединение соответственно с направляющими 10 и 11, которые в свою очередь также шарнирно соединены соответственно с сателлитами 12 и 13 второй ступени. Сателлиты 12 и 13 перекатываются по солнечному колесу 14 второй ступени с внешнем зацеплением.

В зависимости от угла поворота кулисных пар составного водила (водила 1,2, шатуны 6,7, ползуны 8,9, направляющей 10,11) изменяются расстояния и и скорости точек С₁ и С₂ в сторону увеличения от 0° до 180° или уменьшения от 180° до 360°, что определяется по формуле , где, - угол поворота кулисы, - угловая скорость кулисных пар (р/с); t – время в с (сек).

Заявляемое изобретение позволяет с большой степенью надежности обеспечить переменные скоростные характеристики, переменные передаточные отношения и ускорения сателлитов – кулисных пар (поскольку сателлиты являются рабочими органами) составного кулисного водила за счет телескопического выполнения кулисных пар и направляющих 10,11.

Изобретение может быть использовано в сельскохозяйственных машинах, в частности, в приводах рабочих органов хлопкоуборочных и зерноуборочных комбайнов, чеканочных машин, корчевателей стеблей хлопчатника, измельчителей сухофруктов, метальных и верстальных машин и початкоотделяющих комбайнов, а также в приводах измельчителей зерновых культур.

Рис. 2. Двухступенчатый планетарный механизм

с двойным составным кулисным водилом.

Исползование одной ступени планетарного механизма привода рабочих органов сеноуборочных и зерноуборочных машин показан на рис.3.

Кинетическая энергия исследуемого механизма [4].

(1)

Рис.3. Динамическая схема планетарного механизма привода режущего

аппарата СК-5.

Уравнения движения в форме Лагранжа II-рода

(2)

Переменные коэффициенты:

;

;

. (3)

Решая уравнения движения (2) имеем возможность проектировать механизмы привода режущих аппаратов комбайна СК-5, , роторные сенокосилки КРН-2,1А и многошпиндельный измельчитель фруктов с переменными скоростными характеристиками.

Таким образом, методика динамического исследования планетарных механизмов с переменным по длине (составным) водилом на основе использования уравнений Лагранжа-II –рода позволяет использовать в приводах сельхозмашин механизмы с переменными скоростными характеристиками [4].

Литература

1. Артоболевский И.И. Механизмы современной техники, Т.3, стр.110.

2.Усманходжаев Х.Х., Каримов К.А., Тилоев С. «Эпициклический механизм».

А.С. 1033797. Бюл. № 29. 1983 стр. 49.

3. Тилоев С. и др. Малый патент РТ Тj 200, Tj 225 Бюл. 53 от 25.12.2008 г.

4. Тилоев С. Автореферат кандидатской диссертатции г. Каунас 1988 18 стр.