Ударно-відцентрова дробарка

Реферат: Винахід належить до машинобудування, а саме до відцентрових пристроїв з вертикальним валом робочого органу. Ударно-відцентрова дробарка має розташований в корпусі ротор та вертикальний вал, верхня частина якого встановлена в підшипнику та поєднана з корпусом через пружні елементи. Згідно з винаходом, дробарка має нижній підшипник кочення, в якому встановлено вал, що виконаний без внутрішньої обойми і спирається через тіла кочення підшипника на сферичну поверхню кулі. Радіус кулі перевищує радіус тіл кочення підшипника, вільно розміщеної в центральному отворі, виконаному в введеній металевій опорі на гумометалевій основі. При цьому верхній підшипник виконано сферичним. Технічний результат: поліпшуються експлуатаційні властивості ударно-відцентрових дробарок з вертикальним валом, зменшується негативний вплив знакоперемінних навантажень, підвищується стійкість опорного вузла динамічним навантаженням, підвищується термін його роботи. UA 116010 C2 (12) UA 116010 C2 UA 116010 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Винахід належить до галузі машинобудування, а саме до відцентрових пристроїв з вертикальним валом робочого органу. Відома конструкція відцентрового пристрою, з вертикальним валом обертання, де верхня частина вала встановлена в підшипниковому вузлі та поєднана з корпусом через пружні елементи, а нижня частина вала поєднана із приводом, при цьому вал виконано гнучким, а пружні елементи встановлені з можливістю стискання і розтягування в напрямку, паралельному осі обертання ротора (RU 2199394, В02С13/14, дата публікації 10.10.2002). Недоліком вказаного пристрою є нестійке положення вала, що в умовах критичної кутової швидкості може призводити до динамічної нестійкості вала, а також те, що даний механізм працює за значного осьового навантаження на пружні елементи. Це знижує термін служби підшипника, обмежує величину допустимих зовнішніх впливів і масу робочого органу. Найбільш близьким технічним рішенням є конструкція відцентрового пристрою з вертикальним валом обертання, що має корпус, ротор з вертикальним валом, верхня частина якого встановлена в підшипниковому вузлі, що поєднаний із корпусом через пружний опорний вузол. Пружний опорний вузол виконаний кільцеподібним і встановлений коаксіально підшипниковому вузлу і має виконану у вигляді плоских кілець рухому опорну основу, жорстко з'єднану з підшипниковим вузлом і розташовану в верхній частині опорного вузла; нерухому опорну основу, жорстко з'єднану з корпусом і розташовану в нижній частині опорного вузла; пружний елемент, розташований між рухомою і нерухомою основами беззазорно з боковими поверхнями підшипникового вузла і корпуса і виконаному у вигляді гумового амортизатора. [RU 2209120, Патент РФ, В02С13/14, В04В9/00, публікація 27.07.2003 р.]. Недоліком є те, що рухома основа верхньої опори під час значної динамічної неврівноваженості ротора проковзує по поверхні пружних елементів, що призводить до їх передчасного зносу та погіршення пружних властивостей, і знижує, таким чином, їх надійність. В основу винаходу поставлено задачу удосконалення відомої ударно-відцентрової дробарки, в якій введенням нових конструктивних елементів та їх взаємодії досягається зниження негативного впливу вібрацій та можливість самовстановлення положення вала при діючих складних пружних деформаціях в умовах значних динамічних навантажень в процесі експлуатації дробарки, за рахунок цього покращується стійкість та довговічність опорного механізму, що сприяє покращенню експлуатаційних характеристик дробарки в цілому. Задача вирішується тим, що запропонована ударно-відцентрова дробарка, що має розташований в корпусі ротор, вертикальний вал якого встановлений на опорі, згідно з винаходом має рухоме з'єднання верхньої та нижньої частин вала із корпусом дробарки та опорою відповідно, що надає можливість додаткових переміщень вала при складних пружних деформаціях в процесі експлуатації та гумометалеві елементи, які знижують негативний вплив ударних навантажень в осьовому та радіальному напрямку. Суть винаходу пояснюється ілюстрацією: Фіг. 1 - Загальний вигляд ударно-відцентрової дробарки з вертикальним валом робочого органу. На Фіг. 1 зазначено: 1) кришка; 2) корпус; 3) ротор; 4) розподільний конус; 5) сферичний корпус; 6) підшипник кочення; 7) гумометалевий елемент; 8) обертальний вал; 9) привод на клинопасовій передачі; 10) підшипник кочення; 11) опора; 12) куля; 13) гумометалевий елемент. Фіг. 2 - Варіант виконання верхньої опори вала. В ударно-відцентровій дробарці ротор (3) монтується на обертальному вертикальному валу (8), нижня частина якого рухомо, через взаємодію тіл кочення підшипника (10) та сферичної поверхні кулі (12), спирається на опору (11), яка розміщена на гумометалевому елементі (13). Верхня частина вала (8) встановлена в сферичному підшипнику ковзання (5), (із додатковими проміжними підшипниками кочення (6), що зображено на Фіг. 1), або сферичному підшипнику 1 UA 116010 C2 5 10 15 20 25 кочення (зображено на Фіг. 2), встановленому в корпусі дробарки (2) через гумометалевий елемент (7). Запропонований опорний вузол ударно-відцентрової дробарки з вертикальним валом (8) робочого органу працює наступним чином. Вал (8) та закріплений на ньому ротор (3) приводиться в обертання за допомогою привода (9) через клинопасову передачу. Вал (8) нижнім кінцем рухомо, через тіла кочення підшипника (10) без внутрішнього кільця, спирається на розміщену на гумометалевому елементі (13) опору (11), на поверхні якої виконано отвір в формі конуса, де вільно розміщено введену кулю (12), що контактує з поверхнями отвору та тілами кочення підшипника (10). Кутові переміщення тіл кочення підшипника (10) обмежуються відстанню від них до опори (11). Верхня частина вала опирається на підшипниковий вузол (6) із сферичним підшипником (5), що встановлений у корпусі дробарки (2) через гумометалевий елемент (7). Варіантами виконання верхньої опори можуть бути як сферичний підшипник ковзання (5) (із додатковими проміжними підшипниками кочення (6), зображений на Фіг. 1), так і сферичні підшипники кочення (кульковий або роликовий, що представлений на Фіг. 2) Зниження ударних навантажень в осьовому та радіальному напрямку за рахунок пружно-дисипативних властивостей гумометалевих елементів (7, 13) та можливість пружних деформацій вала в процесі роботи внаслідок дисбалансу при нерівномірному завантаженні матеріалу, що дробиться, за рахунок здатності опорних вузлів вала (верхнього та нижнього) до самовстановлення не призводить до їх руйнування. Внаслідок сукупної взаємодії підшипникового вузла (6) в сферичному корпусі (5), опори (11) та гумометалевих елементів (7, 13), за рахунок конусних та сферичних контактних поверхонь та пружно-дисипативних властивостей досягається більш рівномірне розподілення динамічних навантажень при експлуатації дробарки. Таким чином, дане конструктивне рішення призводить до істотного поліпшення динамічних характеристик опорного вузла ударно-відцентрової дробарки в умовах значних ударних та вібраційних навантажень та суттєво відрізняє її від існуючих. ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 30 35 Ударно-відцентрова дробарка, що має розташований в корпусі ротор та вертикальний вал, верхня частина якого встановлена в підшипнику та поєднана з корпусом через пружні елементи, яка відрізняється тим, що має нижній підшипник кочення, в якому встановлено вал, що виконаний без внутрішньої обойми і спирається через тіла кочення підшипника на сферичну поверхню кулі, радіус якої перевищує радіус тіл кочення підшипника, вільно розміщеної в центральному отворі, виконаному в введеній металевій опорі на гумометалевій основі, а верхній підшипник виконано сферичним. 2 UA 116010 C2 Комп’ютерна верстка А. Крижанівський Міністерство економічного розвитку і торгівлі України, вул. М. Грушевського, 12/2, м. Київ, 01008, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3