Запобіжний прилад дробарки

Запобіжний прилад дробарки, що містить шків-маховик та водило, у радіальних отворах якого встановлені підпружиненг додаткові вантажі з тілами кочення, які розташовані у пазах, виконаних на перпендикулярній до осі отворів внутрішній циліндричній поверхні шківа-маховика, який відрізняється тим, що робочі поверхні паза утворені двома циліндричними штифтами, встановленими з можливістю повороту навколо своєї осі у аксіально розташованих отворах шківа-маховика, причому циліндричні поверхні штифтів мають виступ над внутрішньою циліндричною поверхнею шківа, а спільна маса тіла кочення а додатковим вантажем і пружиною дорівнює Винахід належить до машинобудування, а саме до дробарок, що мають масивні маховики або шківи-маховики, і може бути використаний в гірничій, металургійній та інших галузях промисловості, що застосовують дробарки. Можливо використання винаходу в інших динамічно подібних машинах, в яких доцільно передбачати захист від перевантажень. Відомий запобіжний прилад, який має ведучу (шків-маховик) і ведену (водило) полумуфти, в. отворах однієї з яких розміщені регулюємі пружини та тіла кочення, що піджимаються до пазів, виконаних • на перпендикулярній до осі отворів поверхні іншої полумуфти // а, с. СРСР № 517720, кл. F16D7/06, БІ 22, 15.06.76 р.//. Суттєвими ознаками аналогу, що співпадають з ознаками заявленого винаходу, є шківмаховик, водило, в отворах якого розміщені пружини і тіла кочення, що притискуються до пазів на шківу-маховику. При збільшенні моменту, що передається приладом, вище певної величини тіла кочення - виходять з пазів, стискуючи пружини, і забезпечують роз'єднання кінематичного ланцюга машини. Даний аналог має низьку довговічність у випадку його використання для сполучення махо вика з приводним валом дробарки. При потраплянні в камеру дроблення предмету, що не дробиться, відбувається застопорення приводного валу, з'єднаного з водилом. При цьому шківмаховик продовжує обертатися, і тіла кочення періодично з ударом входять у контакт з робочими поверхнями пазів. В результаті ударних навантажень відбуваються пластичні деформації і зруйнування поверхонь пазів і тіл кочення. У приводі дробарки також формуються динамічні навантаження, що призводять до зниження втомленостної довговічності елементів приводу. Як прототип обрано запобіжний прилад дробарки, який має шків-маховик, водило, підпружинений шарнірний багатоланковик з тілом кочення (роликом), що входить у паз маховика, і фрикціонну муфту з керуючими важілями, що з'єднують її пересувні елементи з виконавчою ланкою багатопанковика з можливістю розчеплення муфти при висуванні ролика з пазу в випадку перевантаження дробарки // а. с. СРСР Ne 1080865, кл. В02С23/04, Б111, 23.03.84 р.// m = K)t де F - необхідне зусилля притиснення тіла кочення; Fnp=F/k - зусилля попереднього стиску пружини; k - коефіцієнт, що показує, у скільки разів максимальний крутний момент при запуску менший номінальної величини моменту спрацьовування запобіжного приладу; ю - кутова швидкість обертання шківа-маховика; R - відстань від центру мас тіла кочення з додатковим вантажем і пружиною до осі оберту Суттєвими ознаками прототипу, що співпадають з ознаками заявленого винаходу, є шківмаховик, водило і тіла кочення, що притискуються пружинами до пазів на шківу-маховику. CO і ео 34616 При виникненні перевантаження ролик перекочується по робочій поверхні пазу і стискує пружину шарнірного багатоланковика При цьому керуючі важілі віджимають пружини фрикційної муфти і забезпечують роз'єднання кінематичного ланцюга машини. Прототип має низькі довговічність і точність спрацьовування із-за великої кількості поверхонь та вузлів тертя і нестабільності коефіцієнту тертя між дисками фрикційної муфти і у шарнірному багатоланковику. Останній містить шість шарнірів, коефіцієнт тертя в яких суттєво залежить від температури, вологості, мастила, стану поверхні та інших факторів Внаслідок цього крутячий момент, при якому відбувається спрацьовування ' припаду, може суттєво відрізнятися від розрахункового значення. При переміщенні ролика по робочій поверхні пазу відбуваються знос і пластичні деформації, що порушують початковий профіль та змінюють момент спрацьовування приладу При проковзуванні дисків фрикційної муфти зусилля, що їх стискає, не зменшується до нуля, тому диски також інтенсивно зношуються. В основу винаходу поставлено задачу удосконалення запобіжного приладу дробарки за рахунок конструктивних елементів і їх розташування, чим забезпечується технічний результат зменшення кількості вузлів і поверхонь тертя та зниження навантажень при спрацьовуванні - з метою підвищення довговічності і точності спрацьовування запобіжного приладу. Поставлена задача розв'язується тим, що в запобіжному приладі дробарки, що містить шківмаховик та водило, у радіальних отворах якого встановлені підпружинені додаткові вантажі з тілами кочення, які розташовані у пазах, виконаних на перпендикулярній до осі отворів внутрішньої циліндричної поверхні шківа-маховикз, згідно з винаходом робочі поверхні пазу утворені двома циліндричними штифтами, встановленими з можливістю повернення навколо своєї осі у аксіально-розташованих отворах шківа-маховика, причому циліндричні поверхні штифтів мають виступ над внутрішньою циліндричною поверхнею шківа, а спільна маса тіла кочення з додатковим вантажем і пружиною дорівнює m= o/R де F - необхідне зусилля притиснення тіла кочення; Fnp=F/k - зусилля попереднього стиску пружини; k - коефіцієнт, що показує у скільки разів максимальний крутний момент при запуску менш номінальної величини моменту спрацьовування запобіжного приладу; ю - кутова швидкість обертання шківа-маховика; R - відстань від центру мас тіла кочення з додатковим вантажем і пружиною до осі оберту. Можливість досягнення вказаного у винаході технічного результату підтверджується наступ' ними даними. Виконання лазів за допомогою двох аксіально-розташованих циліндричних штифтів, встановлених з можливістю повороту навколо своєї осі, дозволяє підвищити довговічність робочих поверхонь пазів за рахунок рівномірного зносу поверхні штифтів внаслідок їхнього повороту навколо своєї осі. За рахунок наявності дільниць профіля, що виступають, при застопоренні водила масивне тіло кочення не буде потрапляти у пази, розташовані на шківу-маховику, що обертається, що виключить виникнення великих ударних навантажень в режимі спрацьовування приладу. При виборі значень, що пропонуються, зусилля попереднього стиску пружини і маси системи "пружина - додатковий вантаж - тіло кочення" зусилля притиску тіла кочення в основному формується за рахунок відцентрових сип інерції, а пружина необхідна тільки для забезпечення запуску дробарки. При застопоренні водила відцентрова сила зникає, радіальне зусилля, що притискує ті по кочення, зменшується у 3-4 рази, що забезпечує зниження ударних навантажень при відновленні контакту тіла кочення з робочою поверхнею пазів. В запобіжному приладі, що пропонується, відсутні шарнірні з'єднання і фрикційна муфта, що підвищує точність спрацьовування і довговічність приладу. На фігурі 1 зображено запобіжний прилад дробарки, на фігурі 2 - вид А на фіг. 1. Шків-маховик 1 встановлений на приводному валу 2 вільно. В аксіально-розташованих отворах шківа-маховика 1 встановлені з гарантованим зазором термічно оброблені штифти 3. Циліндричні поверхні штифтів 3 виступають над внутрішньою циліндричною поверхнею шківа-ма. ховика 1 В радіальних отворах водила 4, закріпленого на приводному валу 2, встановлені шарики 5, пружини 6 і додаткові вантажі 7. Шарики 5 розміщені у пазах, складених циліндричними поверхнями штифтів 3. . Запропонований прилад працює слідуючим чином. При потраплянні у камеру дроблення предмету, що не дробиться, відбувається застопорення робочого органу дробарки, приводного валу 2 і водила 4. Відцентрові сили інерції", діючі на систему "шарик 5 - додатковий вантаж 6 - пружина 7 й , що забезпечують до 75% необхідного радіального зусилля, що притискає шарика 5, зникають. При цьому шарики 5 виходять з пазів, стискаючи пружини 7. Відбувається розрив кінематичного ланцюга, що з'єднує шків-маховик 1 з приводним валом 2. З'єднаний з приводним двигуном шківмаховик 1 продовжує обертатися Шарики 5 котяться по внутрішній циліндричній поверхні шківа-маховика 1 до зустрічі з поверхнею, що виступає, штифта 3. При раціональному виборі висоти Л частини штифта, що виступає, шарик 5 практично без удару плавно закотиться на частину штифта 3, що виступає, та "перелетить" крізь паз. Цьому сприяє різке (в 3-4 рази) зниження величини діючого на шарик 5 радіального підтискуючого зусилля, зумовлене зникненням відцентрової сили інррції. Зусилля F, що притискує шарик 5 до пазу, складається з двох доданків: F = Fnp+FM6, (1) де Fpp - зусилля попереднього стиску пружини 7, F^ - відцентрова сила інерції, діюча на систему "шарик 5 - додатковий вантаж 6 - пружина 7". Відомо, що 2 F . (2) 34616 ЗуСИЛЛЯ ПОПврвДНЬОГО СТИСКУ ПруЖИНИ Fnp забезпечує запуск дробарки, оскільки в початковий момент о) - 0, тому F46 - 0. При ексгіериментальних дослідженнях двухвалкової зубчатої дробарки ДДЗ-6А встановлено, що максимальний момент при запуску в 3-4 рази менший ніж момент спрацьовування запобіжного приладу. Отже, зусилля попереднього стиску пружиним Fnp = F/k, (3) де k = 3 . 4 . Звідси слідує, що основна частина (до 75%) необхідного зусилля притискування шарика повинна забезпечуватися за рахунок відцентрових сил інерції. Необхідна маса системи "шарик 5 додатковий вантаж 6 - пружина 7" визначається з формули (2) з урахуванням (1): (4)