Вертикальна прядко-кордозвивальна машина

УКРАЇНА (19) UA (11)41548 (із, А (51)6DO7B3/OO МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ ДЕРЖАВНИЙ ДЕПАРТАМЕНТ ІНТЕЛЕКТУАЛЬНОЇ ВЛАСНОСТІ ОПИС ДО ДЕКЛАРАЦІЙНОГО ПАТЕНТУ НА ВИНАХІД видається під відповідальність власника патенту {54, ВЕРТИКАЛЬНА ПРЯДКО-КОРДОЗВИВАЛЫНА МАШИНА (21)99127120 (22)27.12.1999 (24) 17.09.2001 (46) 17.09.2001, Бюл № 8 , 2001 р (72) Штих Микола Петрович, Талонов Володимир Степанович, Бортовий Вадим Васильович, Янушевська Вікторія Феліксівна, Коровайний Сергій Федорович, Калоша Георгій Олексійович, Міщіха Владімір Фьодоровіч, RU, Айрапетов Едуард Леоновіч, RU, Дроздов Ніколай Івановіч, RU (73, ХАРКІВСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ ПОЛІТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ (57, 1. Вертикальна прядко-кордозвивальна машина, що містить змонтований в опорах на плиті привідний ротор, виконаний у вигляді двох установлених в опорах дисків з зубчатими шківами, розміщений паралельно дискам вал з зубчатими шківами на кінцях, безкінечні зубчаті ремені, які з'єднують кожний із шківів вала із шківами відповідних дисків, направляючі трубки, розміщені на периферії дисків, між якими розміщений установлений в підшипникових опорах загальний котушкотримач із магнітного матеріалу з постачальними котушками із звиваючими елементами і фіксатор котушкотримача у вигляді загального електромагніта, яка відрізняється тим, що в загальному котушкотримачі головного ротора машини установлені загальні витягуючі барабани, двороликовий торсіон, укладальник, приймальна котушка,що має привід від головного ротора машини і рихтувальні пристрої 2. Вертикальна прядко-кордозвивальна машина по п.1, яка відрізняється тим, що на плиті установлено декілька роторів для звивки прядок, на нижніх кінцях дисків яких, а також на нижньому диску головного ротора установлені додаткові зубчаті шківи і безкінечні зубчаті ремені для передачі роторам синхронного обертання. Винахід відноситься до області канатного виробництва Більш ефективно він може бути використаний як бистрохідна канатозвивальна машина для одноразової звивки прядки і канату, переважно металокорду. Відома канатозвивальна машина /а.о. № 374951, 434792/, вміщуюча ротор із немагнітного матеріалу /стіклопластик/, змонтований на платі в двох підшипникових опорах, розміщених біля, торців ротору, котушкоутримувач із магнітного матеріалу з постачальними котушками, які розміщені в середині ротору і установлені в підшипникових опорах, систему фіксації котушкоутримувачів, виконану у вигляді електромагнітів, установлених на плиті з протилежних сторін котушкоутримувачів Фіксація котушкоутримувачів магнітним полем дозволила сполучити центр мас кожного із них з геометричною віссю ротору і запобігти аваріям, які виникають на горизонтальних машинах з гравітаційною фіксацією котушкоутримувачів при заклинюванні підшипникової опори одного із вказаних котушкоутримувачів і захвату останнього ротором, що обертається. Крім цього, магнітна фіксація котушкоутримувачів дозволила установити ротор вертикально, що призвело до скорочення виробничих площ, зайнятих устаткуванням, зменшенню зони, яку обслуговує оператор, збільшило продуктивність праці. Разом з тим, до числа недоліків відомої канатозвивально'і машини потрібно віднести все ще великі габарити, тому що дліна ротору в такій конструкції не скорочується по зрівнянню з ротором машин, які застосовують гравітаційну систему фіксації котушкоутримувачів, із-за чого суттєво ускладнюється вертикальна компоновка машини. Масивність ротору, складна технологія виготовлення і ремонту машини із-за необхідності використання немагнітного матеріалу - стіклопластику, який нетрадиційний для машини сталедротоканатного і металокордового виробництва Крім того, момент інерції ротору залишається достатньо великим із-за значної його маси. Відома вертикальна канатозвивальна машина /а.о. №684942/, ротор якої виконаний у вигляді установленого в підшипниковій опорі валу із наскрізними отворами для проводки звиваємого дроту, на консолях якого жорстко закріплені дві циліндричні оболонки, кожна із яких складається із двох 00 41548 циліндричних поясків, з'єднаних трьома вертикальними планками, які являють собою частину циліндру оболонки з шириною, яка складає п'яту частину зовнішнього діаметру оболонки. Таким чином, оболонка по циліндричній поверхні має три вікна і маса оболонки і її момент інерції зменшуються, при цьому зменшуються габарити ротору по довжині. В середині оболонки ротору розміщені масивні котушкоутримувачі, кожний із яких однією стороною кріпиться в підшипниковій опорі на консолі валу, а другою стороною - в підшипниковій опорі, розміщеній в кришці ротору. Система фіксації котушкоутримувача виконана у вигляді двох установлених на плиті електромагнітів, розміщених симетрично з обох сторін котушкоутримувачів Ширина і висота вікон оболонки ротору виконана в два рази більше, чим ширина і висота полюсного наконечнику електромагніту і котушкоутримувача, а ширина поперечного розрізу планки оболонки, яка знаходиться в зазорі між полюсними наконечниками електромагніту і котушкоутримувачем, виконана у три рази вужче, чим ширина полюсного наконечнику електромагніту і котушкоутримувача. Це забезпечує, при виконанні оболонки ротору із магнітного матеріалу, зниження екрануючого впливу оболонки роботу за рахунок перебільшення провідності повітряного зазору між полюсними наконечниками електромагніту над провідністю між полюсним наконечником електромагніту і планкою оболонки ротору таким чином оболонка ротору не заважає проходженню магнітних силових ліній від полюсних наконечників електромагніту через котушко утр и му в ач, що забезпечує магнітну фіксацію котушкоутримувача До того ж, планки оболонки ротору розміщені через 120° так, що при обертанні ротору в зазорі між полюсними наконечниками електромагніту і котушкоутримувачем попадає тільки одна планка Все ж потрібно відмітити недоліки цієї канатозвивальної машини, які складаються в складній заправці дротом, що веде за собою обриви дроту в процесі звивки канату або прядків; в необхідності установлювати електромагнітну систему фіксації на кожний котушкоутримувач, що удорожчує машину; в необхідності виготовлення дорогоцінних оболонок, які мають великі вікна, при цьому багато металу іде у відходи; в унеможгіивленні установки четвертої постачальної котушки, необхідної при виготовленні чотирьох-д ротової прядки, або зразу спрощених конструкцій металокорду з дроту збільшеного діаметру від 0,18 до 0,38мм. Крім того, при установці сталевих кришок на оболонку ротору, його момент інерції залишається ще значним, що потребує установки додаткових гальм для гальмування ротору після зупинки машини, щоб він зупинявся одноразово з зупинкою всіх агрегатів машини, що впливає на якість виготовленого канату або прядки. Відома канатозвивальна машина /прототип/ /а о № 1023016/, ротор якої виготовлений у вигляді двох установлених в опорах дисків з зубчатими шківами, розміщеного паралельно дискам валу з зубчатими шківами на кінцях, двох зубчатих безкінечних ременів, які зв'язують кожний з ШКІВІВ валу із шківом ВІДПОВІДНОГО диску, і направляючих трубок, розміщених по периферії дисків один проти одного, при цьому котушкоутримувач виконаний загальним для всіх постачальних котушок. Котушки можуть б/ти установлені в один ряд по ВІСІ ротору, або в два ряди симетрично відносно вісі ротору. В котушкоутримувачі можна розмістити чотири, шість або вісім постачальних котушок з діаметром фланцю 165 - 195мм, що робе машину універсальною і вона може застосовуватись як для звивки прядки, так і для звивки металокорду. Котушкоутримувач утримується від обертання з ротором електромагнітним фіксатором, який складається із загального магнітопроводу і котушки, закріплених на плиті машини. На дисках ротору установлені короткі направляючі сталеві трубки, через які проходе дріт. При обертанні дисків ротору трубки проходять в зазорі між полюсами електромагніту І котушкоутримувачем, не заважаючи при цьому проходженню магнітних силових ліній, тому що діаметр направляючої трубки в багато разів менше ширини полюсу І провідність між полюсом електромагніту і котушкоутримувачем перебільшує провідність між полюсом електромагніту і направляючою трубкою, в разі чого відбувається фіксація котушкоутримувача магнітним полем Постачальні котушки обертаються разом з вісями, які нерухомо в них закріплені, в підшипникових втулках, матеріал яких підібраний так, що коефіцієнт тертя між віссю котушки і підшипниковою втулкою є оптимальним, при цьому сила тертя стабілізує натяг дроту, при цьому залишається такою, що дріт не рветься. По мірі змогу дроту, натяг його повинен збільшуватися із-за зменшення радіусу намотки, але при цьому вага котушки зменшується, зменшується І сила тертя і натяг дроту теж зменшується. Машина забезпечує подвійну зкрутку прядки і металокорду за одне обертання ротору До недоліків вказаної машини потрібно віднести те, що на ній неможливо одноразово звивати прядку і металокорд. Ця машина є найбільше близькою до винаходу по технічній суті І досягненим результатам Задачею винаходу є усунення вказаних недоліків за рахунок одноразової' звивки прядки і металокорду різних конструкцій. Технічний результат досягається тим, що на загальній плиті машини установлений головний ротор, на якому звивається металокорд і декілька роторів, кожний із яких може звивати прядку, причому роторів установлюється стільки, скільки потрібно прядок для любої конструкції металокорду. Всі ротори мають синхронний привід від загального електродвигуна. Прядка після звивки, після проходження через розподільчий диск і формуючу плошку, під дією загальних для всієї машини витягуючих барабанів потрапляє на головний рстор машини, де звивається металокорд. Кожний ротор, на якому звивається прядка, складається з двох розміщених один над другим дисків з направляючими трубками, валами, установленими на плиті за допомогою кронштейнів І зубчатими шківами. Диски ротору синхронно обертаються за допомогою зубчатих ременів і розміщеного в сто 5 41548 6 роні віддискїв вала з зубчатими шківами Між дисна фіг 3 - розріз по А-А фіг 1, ками ротору на кінцях валів за допомогою підшипна фіг 4 - розріз по Б-Б фіг 2 никових опор установлений загальний для чотиМашина складається із рами 1, установленої рьох постачальних котушок котушкоутримувач, на віброопорах 2 На рамі закріплена несуча плита який утримується від загального обертання з роЗ, на якій установлюються всі механізми машини тором загальною електромагнітною системою фікНа плиті установлений електродвигун 4 з клино сації яка складається із загального магнітопрововим шківом 5 і клиновими ремнями 6, клиновий ду і котушки При обертанні дисків ротору трубки шків 7 з валами 8 установлені на плиті за допомопроходять в зазорі між полюсами електромагніту і гою кронштейнів 9 На кінцях вапів установлені котушкоутримувачем, не заважаючи при цьому диски головного ротору 10 з направляючими трубпроходженню магнітних силових ЛІНІЙ, тому що ками 11 і обводними роликами 12, 13, 14 і 15 Між діаметр направляючої трубки в декілька разів медисками головного ротору на кінцях валів устанонше ширини полюсу і провідність між полюсом влений загальний котушкоутримувач 16 за допоелектромагніту і котушкоутримувачем перебільшує могою підшипникових опор 17, в якому установлепровідність між полюсом електромагніту і направні приймальна котушка 18, загальні витягуючі ляючою трубкою, в разі чого проходе фіксація кобарабани 19, двухроликовий торсюн 20 рихтуватушкоутримувача магнітним полем, Диски ротору льні пристрої 21 і 22, обвідні ропики 23, 24, 25, 26, мають загальну вертикальну вісь обертання і за27, 28, укладальник 29 На кінцях валів головного безпечують подвійну зкрутку прядки за одне оберротору установлені зубчаті шківи ЗО, з зубчатими тання Головний ротор машини, де проходе звивка ремнями 31, які з'єднуються з зубчатими шківами металокорду, складається із двох дисків з направ32, установленими на валу 33, закріплений на ляючими трубками, валів з зубчатими шківами, ппиті за допомогою кронштейнів 34 На цьому валі розміщених на плиті за допомогою кронштейнів установлений зубчатий шків 35 з зубчатим ремнем Диски ротору розміщені один над другим і синхро36, який з'єднується з зубчатим шківом 37, устанонно обертаються за допомогою зубчатих ремнів і вленому на валі 38 який кріпиться на плиті за дорозміщеного в стороні вала з зубчатими шківами і помогою кронштейнів 39 На цьому валі установустановленого на плиті за допомогою кронштейнів лені зубчаті шківи 40 з зубчатими ремнями 41, які Між дисками головного ротору машини на кінцях з'єднуються з зубчатими шківами 42, установлевалів за допомогою підшипникових опор розміщеними на валах 43, які закріплені на плиті за допоний загальний котушкоутримувач, який утримуєтьмогою кронштейнів 44, на цих валах установлені ся від обертання з дисками ротору загальною елеобвідні ролики 45 і 46 і диски 47 з направляючими ктромагнітною системою фіксації, яка складається трубками 48 і обвідними роликами 49 і 50 Між диіз загального магнітопроводу і котушки При оберсками ротору на кінцях валів установлений загатанні дисків ротору трубки проходять в зазорі між льний котушкоутримувач 51 за допомогою підшипполюсами електромагніта і котушкоутримувачем, никових опор 52 В котушкоутримувач! не заважаючи при цьому проходженню магнітних установлюються чотири постачальні котушки 53 з силових ЛІНІЙ, тому що діаметр направляючої трурозгальмовуючими пристріями /на кресленні не бки в багато разів менше ширини полюсу і провідпоказані/ і обвідними роликами 54 і 55 і обвідні ність між полюсом електромагніта і котушкоутрифольери 56, а також обвідні ролики 57 і 58 Дріт мувачем перебільшує провідність МІЖ полюсом який змотується із постачальних котушок звиваелектромагніта і направляючою трубкою, в разі ється за одне обертання в прядку 59 з великим чого проходе фіксація котушкоутримувача В загашагом, а потім в прядку 60 з остаточним шагом, льному котушкоутримувач! розміщена приймальна після чого головний ротор звиває прядки в метакотушка, на яку укладається звитий металокорд локорд 61 На плиті установлюються обвідні ролиукладальник загальні для всієї машини витягуючі ки 62, розподіпьчий диск 63, формуюча плашка 64 барабани, рихтувальні пристрої і двухроликовий і обвідний ролик 65 Котушкоутримувач головного торсюн Диски ротору мають загальну вертикальну ротору машини утримується від загального обервісь обертання і забезпечують подвійну зкрутку тання з ротором загальною електромагнітною сис металокорду за одне обертання темою фіксації, яка складується із загального маг нітопроводу 66, котушки 67, які закріплені на плиті за допомогою кронштейнів 68 Від загального електродвигуна машини за допомогою клиноремінної передачі обертання передається на диски головного ротору звідки за доКотушкоутримувач ротору для звивки прядки помогою зубчатих шківів і зубчатих ременів утримується від обортання з ротором за допомообертання передається послідовно на всі ротори, гою електромагнітної системи фіксації, яка складе звиваються прядки Від нижнього диску голодається із загального магнітопроводу 69, котушки вного ротору за допомогою передач зубчатими 70, які закріплені на плиті за допомогою кронштейременями, конічної передачі, зубчатих циліндричнів 71 них передач обертання передається на загальні Обертання від нижнього диску першого ротору витягуючі барабани, двухроликовий торсюн, придля звивки першої прядки передається на нижній ймальну котушку і укладальник Таким чином, з диск другого ротору для звивки другої прядки за моменту запуску загального електродвигуна однодопомогою зубчатого шківу 72, зубчатого ремня разово одержують оберігання всі кінематичні лан73, зубчатих ШКІВІВ 74 і 75, зубчатих ременів 76 і цюги машини а в разі відключення загального зубчатих ШКІВІВ 77 установлених на валах 78 дис електродвигуна всі кінематичні ланцюги машини кіз 79 другого ротору для звивки другої прядки одноразово зупиняються Обертання до нижнього диску третього ротору передається аналогічно Роторів для звивки пряНа фіг 1 і 2 показаний загальний вид машини, 41548 док установлюється стільки, скільки потрібно звити прядок для одноразової звивки металокорду різник конструкцій. Машина може ви готовлю в атися як в одинарному, так і в здвоєному варіанті При заправці машини дріт із постачальних котушок 53 через обвідні ролики 54 і 55 і обвідні фільери 56 потрапляє на загальний ролик 57, потім через обвідні ролики 58, 46, 50, 49, 45, 62 дріт потрапляє на розподільчий диск 63 Аналогічна заправка дротом проходе і на всіх послідуючих роторах, на яких звиваються послідуючі прядки, які ідуть потім на звивку металокорду після розподільчого диску на формуючу плашку 64, обвідні ролики 14, 12, 13, 15 на витягуючі барабани 19, двухроликовий торсіон 20, через обвідні ролики 23 і 24 на рихтувальні пристрої 21 і 22, звідки через обвідний ролик 25 дріт знову потрапляє на витягуючі барабани 19 і через обвідні ролики 26, 27, 28, укладальник 29 дріт потрапляє на приймальну котушку 18. При роботі машини між роликами 58 І 46 проходе перша зкрутка прядки, а між роликами 45 і 62 проходе друга зкрутка прядки за одне обертання дисків ротору. Між роликами 65 і 14 проходе перша зкрутка металокорду, а між роликами 15 І витяжним барабаном 19 проходе друга зкрутка металокорду за одне обертання дисків головного ротору машини, після чого металсжорд деформується в двохроликовому торсіоні 20 І рихтується в рихтувальних пристроях 21 і 22, потім знову потрапляє на витягуючі барабани 19 і через обвідні ролики 26, 27, 28 за допомогою укладальника укладається на приймальну котушку 18, яка по мірі намотування металокорду має змогу пробуксовувати за допомогою фрикціону, розміщеному в середині котушки /на кресленні не показано/. При роботі машини від загального електродвигуна 4 обертання передається за допомогою клинового шківу 5, клинових ремнів 6, клинового шківу 7 на вали 8 І диски 10 головного ротору машини, звідки за допомогою передач зубчатими ременями, зубчатих циліндричних передач, конічної передачі /на кресленні не показано/ обертання передається на загальні витягуючі барабани 19, двухроликовий торсіон 20, укладальник 29 і приймальну котушку 18 для готового металокорду 61. Синхронне обертання від нижнього ваду 8 і нижнього диску 10 головного ротору машини передається на верхній вал 8 і верхній диск 10 головного ротору машини за допомогою зубчатих шківів 30, зубчатих ременів 31, зубчатих шківів 32 і валу 33. Далі за допомогою зубчатого шківу 35, зубчатих ременів 36, зуоачатого диску 37, зубчатих дисків 40, зубчатих ременів 41, зубчатих ШКІВІВ 42, валів 43, обертання передається на диски 47 ротору для звивки першої прядки За допомогою зубчатого шківу 72, зубчатого ременя 73, зубчатих ШКІВІВ 74 і 75, зубчатих ременів 76, зубчатих шківів 77, обертання передається на вали 78, диска 79 ротору машини для звивки другої прядки і т.д Машина виготовлена із металевих виробів сталі і чавуну. Фиг. 1 Фиг. 2 41548 Л-А /6 її 26 15 8 10 Б-Б 10 27 9 Фиг. З Фиг 4 ДП «Український інститут промислової власності» (Укрпатент) вул Сім'ї Хохлових, 15, м Київ, 04119, Україна ( 0 4 4 ) 4 5 6 - 2 0 - 90