專(zhuān)利名稱(chēng):鋼絲滑輪式鏟子升降裝置的制作方法
本發(fā)明是鏟入式步行拖拉機(jī)的另一種鏟子升降機(jī)構(gòu)(裝置)見(jiàn)圖1，扇形齒輪1安裝在曲柄O2A2的肖軸A2上，鋼絲滑輪與中間齒輪制成一體，安裝在中間軸E2上，中間齒輪2與扇形齒輪1節(jié)園直徑相等(也可以不相等，但必須保證在一次傳動(dòng)過(guò)程中，中間齒輪轉(zhuǎn)過(guò)的園心角不超過(guò)300度)鋼絲滑輪上有兩平行的鋼絲繩槽(順轉(zhuǎn)鋼絲繩槽和反轉(zhuǎn)鋼絲繩槽)槽的始端有鋼板突起，鋼板與兩邊輪緣固定在一起。鋼板中有一孔，鋼絲繩從孔中伸出。順轉(zhuǎn)鋼絲繩從M孔中伸出，反轉(zhuǎn)鋼絲繩從N孔伸出。MN連線垂直于F2E2D2線，將鋼絲滑輪分成相等的兩半。小滑輪K1K2是鋼絲繩定位滑輪它保證鋼絲繩下部沿F2E2D2線升起或下降。
圖1曲柄O2A2正處在鐵腳剛剛著地，鏟子已經(jīng)鏟入土中的位置，這時(shí)鋼絲繩3與4處在對(duì)稱(chēng)平衡位置，兩鋼絲繩等長(zhǎng)并處于拉緊狀態(tài)。如曲柄O2A2再轉(zhuǎn)180度，鏟子驅(qū)動(dòng)完畢，扇形齒輪1的有齒部分沿反時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)到與中間齒輪相接合，帶動(dòng)中間齒輪順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)，鋼絲繩3通過(guò)節(jié)點(diǎn)D2將下桁架6升起，使鏟子離開(kāi)地面，向前邁步，同時(shí)壓縮上套筒8與下套筒7之間的推力彈簧9，積蓄能量，以備下一步入土的需要。滑輪2轉(zhuǎn)過(guò)半轉(zhuǎn)180度之后，扇形齒輪與中間齒輪分離，被壓縮的推力彈簧推動(dòng)下桁架6下行，鋼絲繩3拉動(dòng)滑輪2反時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)，重新回到原來(lái)的位置。
在此過(guò)程中反轉(zhuǎn)鋼絲繩4的始端從滑輪2的N點(diǎn)從下方轉(zhuǎn)至M點(diǎn)，N點(diǎn)與D2點(diǎn)距離縮短，鋼絲繩4處于松弛狀態(tài)，多余的鋼絲繩如不收繞起來(lái)，會(huì)因糾纏影響工作。
圖2是鋼絲繩收繞裝置，鋼絲繩始端與發(fā)條終端的塞子相連接，由于塞子直徑大，不能從鋼板孔中鉆出，當(dāng)鋼絲繩拉緊時(shí)，塞子壓在鋼板上承受鋼絲繩的拉力。當(dāng)鋼絲繩松弛時(shí)，原來(lái)收緊的發(fā)條一伸張，就把多余的鋼絲繩收繞進(jìn)滑輪2中去了。
當(dāng)扇形齒輪與中間齒輪分離，鋼絲繩3拉動(dòng)滑輪2反時(shí)針轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)空行程，M點(diǎn)得到線速度V，使滑輪2得一角速度ω(1/秒)ω＝V/R2R2是滑輪2的半徑設(shè)滑輪(包括中間齒輪)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為J，滑輪具有轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能E，E＝Jω2/2由于具有動(dòng)能，M點(diǎn)回到平衡位置之后，仍不能停止，如果鏟子完全入土，M點(diǎn)向下離開(kāi)平衡位置△S，這時(shí)N點(diǎn)將向上離開(kāi)平衡位置一個(gè)△S，△S＝R2△φ，鋼絲繩4也要將下桁架上提一個(gè)△S，推力彈簧也將被壓縮一個(gè)△S，壓縮彈簧消耗完了滑輪的動(dòng)能，使滑輪回到平衡位置。見(jiàn)圖3。
但是如果鏟子沒(méi)有完全入土，節(jié)點(diǎn)D2沒(méi)有落到最下面的位置，而是落在D″2點(diǎn)位置，D2D″2＝△S″鋼絲繩有了△S″長(zhǎng)這一松弛段，它容許滑輪2轉(zhuǎn)離平衡位置△φ″ △φ″＝△S″/R2見(jiàn)圖4當(dāng)滑輪處于M″N″線停止下來(lái)之后，由于鋼絲繩3比正常拉緊狀態(tài)時(shí)短了2△S″(多余部分被收進(jìn)收繞裝置里去了)下一步提升時(shí)，滑輪順轉(zhuǎn)應(yīng)先將收進(jìn)裝置里的鋼絲繩完全拉出來(lái)后，才開(kāi)始提升下桁架和鏟子，這樣提升行程就減少了2△S″，因而大大地降低了彈簧積蓄的入土能量，使下一步鏟子入土更淺，如此下去最后鏟子就不能入土了，為了克服這一缺點(diǎn)，應(yīng)在放鏟之后，使滑輪定位在MN平衡線上。
滑輪定位裝置見(jiàn)圖5，滑輪在M點(diǎn)向著中心E2方向的附近有一凸起的定位臺(tái)，臺(tái)中心有一鋼球槽，定位鋼球落在槽里就可停止滑輪轉(zhuǎn)動(dòng)，使滑輪2定位在平衡位置。定位鋼球裝在鋼球座內(nèi)，而鋼球座則安裝在中間齒輪軸的支承架上，座內(nèi)的定位彈簧緊緊地壓在鋼球上，定位彈簧上部有一調(diào)節(jié)螺釘，旋進(jìn)螺釘可加大彈簧壓力。
當(dāng)扇形齒輪與中間齒輪接合，滑輪一轉(zhuǎn)動(dòng)，強(qiáng)迫定位鋼球從定位臺(tái)中的槽里滾出，并與滑輪脫離接觸。一旦二齒輪分離，滑輪在鋼絲繩拉動(dòng)下向相反方向轉(zhuǎn)回到原來(lái)位置，鋼球沿著定位臺(tái)的斜面爬上定位臺(tái)，落進(jìn)定位槽中被卡住，使滑輪停止轉(zhuǎn)動(dòng)(滑輪動(dòng)能已消耗于鋼球爬上定位臺(tái)之時(shí))調(diào)節(jié)定位彈簧壓力，可以保證滑輪穩(wěn)定地定位在規(guī)定的位置(在此位置扇形齒輪無(wú)論順轉(zhuǎn)還是反轉(zhuǎn)都很容易與中間齒輪接合)倒檔時(shí)，曲柄O2A2順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)，扇形齒輪1相對(duì)于鐵腳也是順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)，當(dāng)它與中間齒輪接合帶動(dòng)中間齒輪反時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)，滑輪2也隨之旋轉(zhuǎn)，鋼絲繩4通過(guò)節(jié)點(diǎn)D2將下桁架提升起來(lái)，當(dāng)N點(diǎn)反時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)過(guò)180度達(dá)到M點(diǎn)位置時(shí)，下桁架6的D2點(diǎn)達(dá)到最高位置，然后扇形齒輪與中間齒輪分離，鏟子鏟入土中進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。這時(shí)鋼絲繩3隨著滑輪反時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)了180度，由M點(diǎn)經(jīng)滑輪下部轉(zhuǎn)到N點(diǎn)，鋼絲繩3處于松弛狀態(tài)，多余的鋼絲繩被另一發(fā)條收進(jìn)滑輪里去了。
下桁架6上升的行程S全恰好等于滑輪半周之長(zhǎng)，如滑輪直徑為D2S全＝πD2/2中間齒輪與扇形齒輪節(jié)園直徑相等，因此中間齒輪直徑D中等于兩齒輪的中心距A2E2，而E2點(diǎn)位置根據(jù)鏟入角和提起角以及提升高度等幾項(xiàng)因素決定。D中＝A2E2＝mZ中齒輪模數(shù)m可根據(jù)最大提升拉力計(jì)算出來(lái)，Z中＝A2E2/m中間齒輪齒數(shù)應(yīng)是整數(shù)，將整數(shù)再代入公式A2E2＝mZ中，再算出精確的中心距。
為了保證滑輪在每次提升中只轉(zhuǎn)半轉(zhuǎn)，扇形齒輪應(yīng)如何設(shè)計(jì)？圖6是曲柄O2A2轉(zhuǎn)到鐵腳剛著地的位置，這時(shí)扇形齒輪最后一齒的最后一齒頂點(diǎn)與兩齒輪齒頂園的交點(diǎn)的連心線夾角為θ(放鏟提前角)由此角可求出扇形齒輪有齒部分最后一齒的位置。那末它的最前面的一齒又在哪里？可以這樣設(shè)想，如果曲柄O2A2由圖示位置再反時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)180度，鐵腳這一步驅(qū)動(dòng)完畢，鏟子應(yīng)當(dāng)升起，這時(shí)扇形齒輪最前面的一齒與中間齒輪開(kāi)始接觸，接觸點(diǎn)Q，其位置用連心線A2Q表示。在O2A2繞中心O2轉(zhuǎn)了180度時(shí)，扇形齒輪相對(duì)于鐵腳A2B2C2轉(zhuǎn)了多少度？從圖上可以看出，扇形齒輪固定在肖軸A2上，與曲柄O2A2是一體的，開(kāi)始O2A2與A2B2夾角為外116度，在O2A2繞O2點(diǎn)轉(zhuǎn)過(guò)180度之后，O2A2與A2B2夾角為內(nèi)38度，顯然在此時(shí)間內(nèi)扇形齒輪(O2A2為代表)相對(duì)于鐵腳(A2B2為代表)轉(zhuǎn)了116度+38度＝154度要求扇形齒輪的最前面的一齒只要將A2Q線順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)回154度就得到了第一齒的位置。從圖6上可以明顯看出扇形齒輪有齒部分所夾園心角φ＝360度-154度-φ1-φ2-θ扇形齒輪有齒部分的齒數(shù)Z扇＝Z中φ/360度求出的Z扇應(yīng)取接近該數(shù)的整數(shù)，然后再算出實(shí)際的φ角。
扇形齒輪與中間齒輪節(jié)園直徑相等，因此傳動(dòng)比是1∶1，扇形齒輪在傳動(dòng)過(guò)程中轉(zhuǎn)了φ角，中間齒輪也應(yīng)轉(zhuǎn)過(guò)φ角。但是由于它們的傳動(dòng)不是連續(xù)的，而是間斷的，因此中間齒輪還應(yīng)多轉(zhuǎn)過(guò)一些角度，從圖6上可以看出這些角度等于φ′1+φ′2，要保證滑輪2在每次提升中只轉(zhuǎn)半轉(zhuǎn)的條件是φ+φ′1+φ′2＝180度對(duì)于鏟子安裝在鐵腳上的拖拉機(jī)，采用鋼絲滑輪式的鏟子升降裝置的配置方式見(jiàn)圖7。扇形齒輪與中間齒輪節(jié)園直徑相等，滑輪2與中間齒輪是一體的，同樣配備了順轉(zhuǎn)鋼絲繩3和反轉(zhuǎn)鋼絲繩4以及小滑輪K1和K2。節(jié)點(diǎn)D2固定在推力彈簧下座上，下座5與鏟子6是一體的。推力彈簧上座8安裝在鐵腳A1B1C1上，推力彈簧7夾在上下彈簧座之間。在滑輪2里同樣應(yīng)安裝順?lè)磧射摻z繩的發(fā)條收繞裝置，保證鋼絲繩松弛時(shí)被收進(jìn)。
本裝置的優(yōu)點(diǎn)是可以省去復(fù)雜的換檔機(jī)構(gòu)，從而使構(gòu)造簡(jiǎn)單動(dòng)作可靠，操作簡(jiǎn)便。缺點(diǎn)是收繞裝置經(jīng)常工作，發(fā)條容易失效。
權(quán)利要求
1.此種裝置(鋼絲滑輪式鏟子升降裝置)可應(yīng)用在各種鏟入式步行拖拉機(jī)上A.利用扇形齒輪帶動(dòng)中間齒輪及其上面的滑輪，通過(guò)鋼絲繩升起鏟子。B.鏟子升起過(guò)程中，同時(shí)壓縮推力彈簧積蓄下一步入土的能量。
2.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的裝置，其特征是在前進(jìn)檔時(shí)，用順轉(zhuǎn)鋼絲繩提升鏟子，在倒檔時(shí)用反轉(zhuǎn)鋼絲繩提升鏟子。
3.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的裝置，其特征是鋼絲滑輪上安裝有定位裝置，保證將鏟子提升到一定的高度。
專(zhuān)利摘要
本發(fā)明鋼絲滑輪式鏟子升降裝置，屬于機(jī)械工業(yè)中的拖拉機(jī)底盤(pán)部分的行走驅(qū)動(dòng)裝置技術(shù)領(lǐng)域：
。需要解決鏟入式步行拖拉機(jī)前進(jìn)和倒退時(shí)鏟子升降運(yùn)動(dòng)以及滑輪定位和松弛鋼絲繩的收繞等技術(shù)問(wèn)題。其主要技術(shù)特征是在前進(jìn)擋時(shí)利用順轉(zhuǎn)鋼絲繩提升鏟子，而在倒退擋時(shí)利用反轉(zhuǎn)鋼絲繩提升鏟子。鏟子能量是依靠提升鏟子時(shí)壓縮推力彈簧積蓄起來(lái)的彈簧勢(shì)能。此種裝置可用于各種類(lèi)型的鏟入式步行拖拉機(jī)。
文檔編號(hào)B62D57/02GK87102653SQ87102653
公開(kāi)日1988年10月19日 申請(qǐng)日期1987年4月4日
發(fā)明者謝經(jīng)湟 申請(qǐng)人:謝經(jīng)湟導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan