RU2364564C1

RU2364564C1 - Walking conveyor

Info

Publication number: RU2364564C1
Application number: RU2008114707/11A
Authority: RU
Inventors: Рустам Сагитович Аипов (RU); Рустам Сагитович Аипов; Вадим Фанилевич Гильванов (RU); Вадим Фанилевич Гильванов; Андрей Владимирович Линенко (RU); Андрей Владимирович Линенко
Priority date: 2008-04-14
Filing date: 2008-04-14
Publication date: 2009-08-20

Abstract

FIELD: conveyors.

SUBSTANCE: proposed walking conveyor comprises conveyor element (3), elastically suspended, to move in two planes, and arranged parallel to the fixed frame. Conveyor element drive represents a flat linear induction motor with its inductors (1) facing the said fixed frame and their common rigid rotor making the conveyor element. Inductors are arranged above the fixed frame and rotor. Fixed frame represents a number of guides (14) between which rotor guides (7) are arranged.

EFFECT: expanded performances thanks to combination of root crops conveying and cleaning.

4 dwg

Description

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к устройствам для транспортировки и очистки корнеплодов от примесей.The invention relates to agricultural machinery, in particular to devices for transporting and cleaning root crops from impurities.

Известно устройство для очистки корнеплодов от примесей, включающее две секции прутковых клавишей, при этом прутки первой секции располагаются между прутками второй секции [1].A device for cleaning root crops from impurities, comprising two sections with a bar key, while the rods of the first section are located between the rods of the second section [1].

Недостатком такого технического решения является наличие большого числа трущихся и изнашивающихся поверхностей, сложность конструкции, что увеличивает его стоимость и повышает эксплуатационные расходы.The disadvantage of this technical solution is the presence of a large number of rubbing and wearing surfaces, the complexity of the design, which increases its cost and increases operating costs.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому устройству для очистки корнеплодов является шагающий конвейер, содержащий упруго установленный и подвижный в двух плоскостях транспортирующий элемент, расположенный параллельно неподвижной раме, привод транспортирующего элемента в виде плоского линейного асинхронного двигателя (ЛАД), индукторы которого обращены рабочей поверхностью к неподвижной раме, а единым жестким ротором является транспортирующий элемент [2].The closest in technical essence to the proposed device for cleaning root crops is a walking conveyor containing a resiliently mounted and movable in two planes transporting element located parallel to the stationary frame, the drive of the transporting element in the form of a flat linear asynchronous motor (LAD), the inductors of which face the working surface to a stationary frame, and a single rigid rotor is a transporting element [2].

Недостатком технического решения является отсутствие возможности одновременного транспортирования и эффективной очистки корнеплодов от примесей, что ограничивает возможности применения технического решения.The disadvantage of the technical solution is the lack of the possibility of simultaneous transportation and effective cleaning of root crops from impurities, which limits the possibility of applying the technical solution.

Целью изобретения является расширение технологических возможностей применения.The aim of the invention is the expansion of technological applications.

Цель достигается тем, что индукторы линейного асинхронного двигателя расположены над неподвижной рамой и ротором, при этом неподвижная рама выполнена в виде ряда направляющих, между которыми расположены направляющие ротора.The goal is achieved by the fact that the inductors of the linear induction motor are located above the fixed frame and the rotor, while the fixed frame is made in the form of a series of guides, between which the rotor guides are located.

Предлагаемое техническое решение имеет существенное отличие, так как позволяет транспортировать и очищать корнеплоды от примесей не только за счет их периодического встряхивания: поднимания и опускания, а также за счет воздействия на корнеплоды при их транспортировке высокочастотными колебаниями, которые обусловлены краевыми эффектами в ЛАД. В техническом решении имеется дополнительная возможность регулирования степени очистки за счет перевода ЛАД с трехфазного на двухфазный режим работы.The proposed technical solution has a significant difference, since it allows the root crops to be transported and cleaned of impurities not only due to their periodic shaking: raising and lowering, but also due to exposure to root crops during their transportation by high-frequency vibrations, which are caused by edge effects in LAD. In the technical solution there is an additional possibility of regulating the degree of purification due to the transfer of LAD from three-phase to two-phase operation.

На фиг.1 и на фиг.2 показаны.кинематические схемы шагающего конвейера с различным положением транспортирующего элемента, на фиг.3 - сечение А-А на фиг.1 и на фиг.4 - сечение Б-Б на фиг.2.Figure 1 and figure 2 shows. Kinematic diagrams of a walking conveyor with a different position of the conveying element, figure 3 - section aa in figure 1 and figure 4 - section bb in figure 2.

Шагающий конвейер содержит плоский ЛАД, который состоит из индукторов 1, установленных жестко на основании 2, и ротора, одновременно являющегося жестким транспортирующим элементом 3 (фиг.1, фиг.2). Последний состоит из жестко соединенных пластин 4 и 5, стоек 6 и рамы, выполненной в виде направляющих 7 (фиг.3 и фиг.4). По торцам через определенное расстояние направляющие 7 рамы жестко соединены между собой. Расстояния между направляющими 7 устанавливаются по размерам корнеплодов, так чтобы корнеплоды меньше минимального размера проваливались между направляющими.The walking conveyor contains a flat LAD, which consists of inductors 1 mounted rigidly on the base 2, and a rotor, which at the same time is a rigid conveying element 3 (Fig. 1, Fig. 2). The latter consists of rigidly connected plates 4 and 5, uprights 6 and a frame made in the form of guides 7 (Fig. 3 and Fig. 4). At the ends through a certain distance, the guides 7 of the frame are rigidly interconnected. The distances between the guides 7 are set according to the size of the root crops, so that the root crops less than the minimum size fall between the guides.

Пластины 4, установленные со стороны индукторов 1, выполнены из металла с высокой электропроводностью (алюминий, медь), пластины 5 - из ферромагнитного металла. Толщина пластин 4, 5 выбирается по условиям электромеханического преобразования энергии в ЛАД.The plates 4 mounted on the side of the inductors 1 are made of metal with high electrical conductivity (aluminum, copper), the plates 5 are made of ferromagnetic metal. The thickness of the plates 4, 5 is selected according to the conditions of electromechanical energy conversion in LAD.

Транспортирующий элемент 3 со стороны направления транспортирования и противоположной жестко соединен с упругими элементами 8 и 9, закрепленными, в свою очередь, на основании 2 (фиг.1 и фиг.2). Ролики 10 и 11, установленные на штангах 12, располагают транспортирующий элемент 3 параллельно неподвижной раме 13. Неподвижная рама 13 выполнена в виде направляющих 14. Индукторы 1 обращены рабочей поверхностью к неподвижной раме 13. Направляющие 14 (фиг.3 и фиг.4) соединены жестко между собой через такие же расстояния, что и направляющие транспортирующего элемента, но не по торцам, а под направляющими, так что имеется возможность направляющим транспортирующего элемента входить между направляющими неподвижной рамы. Штанги 12 установлены в отверстиях, выполненных в основании 2 перпендикулярно к транспортирующему элементу 3. Упругие элементы 8 и 9 подбираются по жесткости такими, чтобы при выключенном ЛАД транспортирующий элемент 3 располагался ниже верхней плоскости неподвижной рамы 13 (фиг.1 и фиг.2). Транспортирующий элемент 3 может ограниченно перемещаться на упругих элементах 8 и 9 как параллельно, так и перпендикулярно рабочей поверхности индукторов 1. Индукторы ЛАД подключаются к сети переменного тока последовательно друг с другом с помощью блока управления 15. Корнеплоды 16 при выключенном ЛАД находятся на направляющих неподвижной рамы.The conveying element 3 on the side of the conveying direction and the opposite is rigidly connected to the elastic elements 8 and 9, fixed, in turn, on the basis of 2 (Fig.1 and Fig.2). The rollers 10 and 11 mounted on the rods 12, arrange the conveying element 3 parallel to the fixed frame 13. The fixed frame 13 is made in the form of guides 14. The inductors 1 face the stationary frame 13. The guides 14 (Fig. 3 and Fig. 4) are connected rigidly between each other through the same distances as the guides of the conveying element, but not along the ends, but under the guides, so that it is possible for the guides of the conveying element to enter between the guides of the fixed frame. The rods 12 are installed in the holes made in the base 2 perpendicular to the conveying element 3. The elastic elements 8 and 9 are selected according to their stiffness so that when the LAD is turned off, the conveying element 3 is located below the upper plane of the stationary frame 13 (Fig. 1 and Fig. 2). The transporting element 3 can be limitedly moved on the elastic elements 8 and 9 both parallel and perpendicular to the working surface of the inductors 1. The LAD inductors are connected to the AC network in series with each other using the control unit 15. The root crops 16, when the LAD is turned off, are on the guides of the fixed frame .

Шагающий конвейер работает следующим образом. Блок управления 15 подключает индукторы 1 к источнику переменного тока. Индукторы создают в одном направлении бегущее электромагнитное поле, которое прикладывается к пластинам 4 и 5 транспортирующего элемента 3, в результате пластины 5 притягиваются к рабочим поверхностям индукторов 1, а соответственно притягивается и весь транспортирующий элемент 3. В результате этого корнеплоды, находящиеся на направляющих 14 неподвижной рамы 13, поднимаются направляющими 7 транспортирующего элемента 3. Одновременно возникает электромагнитная сила, приводящая транспортирующий элемент 3 в движение на роликах 10 и 11 в направлении бегущего электромагнитного поля, например, в сторону упругих элементов 9. При этом упругие элементы 9 сжимаются, а упругие элементы 8 растягиваются. После отключения блоком управления 15 индукторов 1 от источника переменного тока электромагнитные силы исчезают, потенциальная энергия упругих элементов 8 и 9 возвращается транспортирующему элементу 3. Под действием силы тяжести направляющие 7 транспортирующего элемента 3 опускаются ниже верхней плоскости неподвижной рамы, а за счет потенциальной энергии упругих элементов 8 и 9 на роликах 10 и 11 транспортирующий элемент без корнеплодов возвращается в исходное положение. В определенный момент индукторы 1 блоком управления 15 снова подключаются к источнику питания. При этом транспортирующий элемент притягивается к индукторам 1. Далее описанный процесс повторяется.Walking conveyor operates as follows. The control unit 15 connects the inductors 1 to an AC source. The inductors create in one direction a traveling electromagnetic field that is applied to the plates 4 and 5 of the conveying element 3, as a result of the plate 5 being attracted to the working surfaces of the inductors 1, and accordingly the entire conveying element 3 is attracted as well. As a result, the root crops located on the guides 14 the frames 13 are lifted by the guides 7 of the conveying element 3. At the same time, an electromagnetic force arises, driving the conveying element 3 in motion on the rollers 10 and 11 is directed and a traveling electromagnetic field, for example, towards the elastic elements 9. In this case, the elastic elements 9 are compressed, and the elastic elements 8 are stretched. After the control unit 15 turns off the inductors 1 from the AC source, the electromagnetic forces disappear, the potential energy of the elastic elements 8 and 9 is returned to the transporting element 3. Under the influence of gravity, the guides 7 of the transporting element 3 fall below the upper plane of the fixed frame, and due to the potential energy of the elastic elements 8 and 9 on the rollers 10 and 11, the transporting element without root crops is returned to its original position. At a certain point, the inductors 1 of the control unit 15 are again connected to a power source. When this conveying element is attracted to the inductors 1. Further, the described process is repeated.

При работе конвейера корнеплоды 16 будут сортироваться и очищаться от примесей, совершая вертикально встряхивающее движение и поступательное пошаговое перемещение на транспортирующем элементе 3 вдоль неподвижной рамы 13. Изменяя направление движения бегущего магнитного поля индукторов 1, изменением порядка чередования их фаз можно изменять направление перемещения корнеплодов. Увеличение частоты включения (f_влк) индукторов 1 позволяет усилить очищающее воздействие на корнеплоды, т.к. последние при транспортировке подвергаются более частому воздействию со стороны транспортирующего элемента 3, что расширяет технологические возможности применения.During the operation of the conveyor, the root crops 16 will be sorted and cleaned of impurities, making a vertically shaking motion and translational stepwise movement on the conveying element 3 along the stationary frame 13. By changing the direction of movement of the traveling magnetic field of the inductors 1, changing the direction of rotation of their phases, you can change the direction of movement of root crops. The increase in the frequency of inclusion (f _VLK ) of the inductors 1 allows you to enhance the cleaning effect on root crops, because the latter during transportation are subjected to a more frequent impact from the transporting element 3, which expands the technological possibilities of application.

Конвейер будет перемещать корнеплоды, если длительность включения индукторов t_вкл будет удовлетворять условию: 0<t_вкл<Т, где Т=1/f_вкл - период частоты колебаний включения индукторов. С увеличением t_вкл от минимального до значения, зависящего от упругих элементов 8 и 9, величина шага перемещения корнеплодов будет увеличиваться. Дальнейшее увеличение t_вкл не приведет к росту шага перемещения, так как упругие элементы 8, 9 имеют ограниченные пределы деформации.The conveyor will move the root crops if the on-time of the inductors t _on satisfies the condition: 0 <t _on <T, where T = 1 / f _on is the period of the oscillation frequency of the on-inducers. With an increase in t _on from the minimum to a value depending on the elastic elements 8 and 9, the step size of the root crops will increase. A further increase in t _on will not lead to an increase in the step of displacement, since the elastic elements 8, 9 have limited deformation limits.

Пластины 4 ротора должны быть длиной больше длины индукторов на величину необходимого максимального шага перемещения корнеплодов. Сказанное вызвано законами электромагнитного преобразования энергии в ЛАД.The rotor plates 4 must be longer than the length of the inductors by the amount of the required maximum step for the movement of root crops. The foregoing is caused by the laws of electromagnetic energy conversion in LAD.

В зависимости от засоренности и влажности корнеплодов может быть необходима разная интенсивность очищающего воздействия на последние. Предлагаемое устройство имеет возможность регулировать интенсивность очищающего воздействия на корнеплоды путем перевода блоком управления 15 ЛАД с трехфазного на двухфазный режим работы, что приводит к появлению вибрации тяговой силы (F_x), развиваемой ЛАД [3]. При переводе ЛАД с трехфазного на двухфазный режим работы транспортирующий элемент 3 будет продолжать движение в том же направлении, но с меньшей скоростью (ползучая скорость), и с вибрацией. Это будет способствовать очистке корнеплодов за счет передачи вибрации транспортирующего элемента корнеплодам, что дополнительно расширяет технологические возможности применения технического решения.Depending on the weediness and moisture of the root crops, different intensities of the cleansing effect on the latter may be necessary. The proposed device has the ability to adjust the intensity of the cleaning effect on the roots by transferring the control unit 15 LAD from three-phase to two-phase operation, which leads to the appearance of vibration of the traction force (F _x ) developed by LAD [3]. When translating LAD from three-phase to two-phase operation, the transporting element 3 will continue to move in the same direction, but at a lower speed (creeping speed), and with vibration. This will contribute to the cleaning of root crops by transmitting vibration of the transporting element to root crops, which further expands the technological possibilities of applying the technical solution.

Техническое решение также имеет возможность регулирования интенсивности воздействия на корнеплоды направляющими 7 транспортирующего элемента 3 за счет изменения силы притяжения (F_y) транспортирующего элемента 3 к индукторам 1. Чем больше сила F_y, тем с большей скоростью транспортирующий элемент притягивается к индукторам и, как следствие, корнеплоды 16 подвергаются более сильному встряхивающему воздействию со стороны транспортирующего элемента. И наоборот, при уменьшении силы притяжения интенсивность воздействия на корнеплоды уменьшается. Регулировать силу притяжения транспортирующего элемента к индукторам можно, например, изменением питающего напряжения ЛАД.The technical solution also has the ability to control the intensity of exposure to root crops by guides 7 of the conveying element 3 by changing the attractive force (F _y ) of the conveying element 3 to the inductors 1. The greater the force F _y , the faster the conveying element is attracted to the inductors and, as a result , root crops 16 are exposed to stronger shaking action from the side of the conveying element. Conversely, with a decrease in the force of attraction, the intensity of exposure to root crops decreases. To regulate the force of attraction of the conveying element to the inductors, for example, by changing the supply voltage of the LAD.

В предлагаемом техническом решении предусмотрен ЛАД с четырьмя индукторами 1, установленными по углам транспортирующего элемента 3, такое расположение наиболее оправдано с точки зрения распределения сил на транспортирующий элемент со стороны ЛАД. С точки зрения обеспечения ярко выраженных краевых эффектов (для создания высокочастотных колебаний) число пар полюсов каждого индуктора должно быть не более 4, причем индукторы обмотками соединены последовательно. Отмеченный момент способствует расширению технологических возможностей применения, т.к. возникающая при этом вибрация передается транспортирующему элементу.The proposed technical solution provides LAD with four inductors 1 installed at the corners of the conveying element 3, this arrangement is most justified from the point of view of the distribution of forces on the conveying element from the LAD side. From the point of view of providing pronounced edge effects (to create high-frequency oscillations), the number of pole pairs of each inductor should be no more than 4, and the inductors are connected in series by windings. The noted moment contributes to the expansion of technological capabilities of the application, because the vibration resulting from this is transmitted to the conveying element.

Предлагаемый шагающий конвейер при необходимости может выполнять функции переборочного стола с регулируемой скоростью транспортирования, что также позволяет расширить технологические возможности применения.The proposed walking conveyor, if necessary, can perform the functions of a bulkhead table with an adjustable transportation speed, which also allows you to expand the technological capabilities of the application.

Блок управления 15 может быть реализован на основе известных бесконтактных пускателей [4].The control unit 15 can be implemented based on the known contactless starters [4].

Источники информацииInformation sources

1. Петров Т.Д. Картофелеуборочные машины. - М.: Машиностроение, 1984. - 320 с. стр.84-88.1. Petrov T.D. Potato harvesting machines. - M.: Mechanical Engineering, 1984. - 320 p. pg. 84-88.

2. Патент РФ №2193515, МКИ В65G 25/04. Шагающий конвейер / Аипов Р.С., Линенко А.В. 2002, БИ №33. (прототип)2. RF patent No. 2193515, MKI B65G 25/04. Walking conveyor / Aipov R.S., Linenko A.V. 2002, BI No. 33. (prototype)

3. Веселовский О.Н., Коняев А.Ю., Сарапулов Ф.Н. Линейные асинхронные двигатели. - М.: Энергоатомиздат, 1991, - 256 с.3. Veselovsky ON, Konyaev A.Yu., Sarapulov F.N. Linear induction motors. - M.: Energoatomizdat, 1991, - 256 p.

4. Поскребко А.А. Бесконтактные коммутирующие и регулирующие полупроводниковые устройства на переменном токе. - М.: Энергия, 1978. - 58 с.4. Poskrebko A.A. Contactless switching and regulating semiconductor devices on alternating current. - M .: Energy, 1978. - 58 p.

Claims

A walking conveyor, comprising a transporting element resiliently mounted and movable in two planes, parallel to the stationary frame, the drive of the transporting element in the form of a flat linear induction motor, the inductors of which face the stationary frame with the working surface, and the conveying element is a single rigid rotor, characterized in that inductors of the linear induction motor are located above the fixed frame and the rotor, while the fixed frame is made in the form of a series of guides, between which the rotor guides are located.