Универсальная машина сельского быта

Универсальная машина сельского быта

Реферат

 

Использование: в устройствах для переработки сельскохозяйственных продуктов или других операций, например стрижки овец, сверления и обработки древесины. Сущность изобретения: универсальная машина содержит установленный на колесах каркас, на котором смонтированы электропривод, панели с закрепленными виброзажимами и установочными пальцами, комплект сменных насадок, несколько выходных валов, расположенных в разных плоскостях. Передние концы выходных валов установлены в опорах, закрепленных на виброзажимах, и контактируют с комплектом сменных насадок. Задние концы кинематически связаны с электроприводом посредством тихоходной и быстроходной групп передачи. На два установочных пальца и конец выходного вала устанавливают отверстиями и шлицевым валом комплект сменных насадок и закрепляют их виброзажимами с помощью самотормозящей поверхности подвижных стержней, контактирующих с поверхностью опор комплекта сменных насадок. Затем включают в работу машину, и вращение от электродвигателя с помощью тихоходной или быстроходной группы передачи передается на передние концы выходных валов, а с них - на соответствующие насадки, которые после их загрузки продуктом производят определенные операции. 7 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к области сельского хозяйства, в частности к переработке сельхозпродуктов и может использоваться для дробления, обрушки, шелушения, просеивания и сортировки зерна, резки сочных кормов, приготовления масел, откачки меда и пр., а также для других вспомогательных операций, например стрижки овец, сверления, обработки древесины и бетонорастворосмешения.

Известна установка для приготовления комбикормов [1], состоящая из рамы, электродвигателя, привода, рабочего органа - измельчителя, бункера для засыпки зерна и выгрузного отвода.

Недостаток указанного устройства - отсутствие нескольких выходных валов с разными частотами вращения и сменных насадок - рабочих исполнительных механизмов, что ограничивает технологические возможности устройств при невозможности выполнить другие операции.

Известен агрегат бытовой сельскохозяйственный АГРО-4 [2], который содержит измельчитель стебельчатых кормов, встроенный в агрегат, и комплект сменных насадок, которые в виде отдельных исполнительных механизмов устанавливаются на выходной вал и фиксируются на нем.

Недостатки указанного агрегата - ограниченные технологические возможности, невозможность выполнения одновременно нескольких последовательных технологических операций, что снижает его производительность из-за отсутствия нескольких посадочных гнезд контропривода (выходных валов) под насадки. Из-за сложной конструкции привода измельчителя усложняется и сама конструкция агрегата. Другой недостаток агрегата - отсутствие устойчивого положения и надежного крепления насадок на посадочном месте контропривода. Насадка крепится только на самом посадочном месте (гнездо) контропривода без наличия дополнительных опор (установочных пальцев) и фиксируется одним фиксатором. При больших ударных нагрузках, например при дроблении зерна и резке стебельчатых кормов, нарушается устойчивое положение насадки, она начинает вибрировать и передавать вибрацию на посадочное гнездо контропривода, а далее на подшипники вала контропривода, что в конечном счете ослабляет крепление насадки с помощью фиксатора и увеличивает износ подшипников вала контропривода.

Известна также машина сельского быта МСБ-1 [3], выбранная в качестве прототипа, которая содержит корпус, электропривод с повышающей и понижающей группами передач, связанными с ними выходными валами, передние концы которых расположены в боковых стенках корпуса с возможностью установки на них исполнительных механизмов - насадок. В машину встроены соломорезка и деревообрабатывающий механизм.

Недостатки этой машины - отсутствие дополнительных выходных валов в боковых стенках для насадок с многофункциональным исполнительным органом, отсутствие вертикального выходного вала для насадок с вертикальной осью вращения. Все это ограничивает ее технологические возможности. Встроенные механизмы усложняют машину.

Цель изобретения - расширение технологических возможностей, повышение производительности, упрощение конструкции, обеспечение удобства работы машины.

Указанная цель достигается тем, что машина снабжена несколькими дополнительными выходными горизонтальными валами для привода многофункциональных насадок, которые расположены в боковых стенках корпуса, а также вертикальным выходным валом, который размещен на верхней стенке корпуса, для насадок с вертикальной осью вращения. Дополнительные выходные валы кинематически связаны с основными. Передние концы всех валов установлены в соответствующих опорах панелей, а задние концы кинематически связаны с электроприводом посредством тихоходной и быстроходной групп передачи. Тихоходная группа с одной стороны кинематически связана через ведущий вал с электродвигателем посредством упругой муфты, а с другой - через ведущий и ведомый шкивы, соединенные ремнем, - с задними концами одного верхнего и двух боковых выходных валов посредством продольного вала, фрикционного и эксцентрикового механизмов.

Быстроходная группа передачи кинематически связана с одной стороны с электродвигателем посредством муфты с электромагнитным управлением, а с другой - через ведомый вал и через ведущий шкив, ремень, ведомый шкив и ведомый вал - с задним концом верхнего бокового выходного вала. Посредством второго ведущего шкива, ремня, кинематически связанного со вторым ведомым шкивом, и кривошипа - с задними концами двух верхних аксиально расположенных выходных валов. На панелях машины закреплены два установочных пальца под отверстия опор насадок и два виброзажима. Внутренняя поверхность корпуса виброзажима выполнена ступенчатой в виде двух отверстий, соединенных между собой. В отверстии большого диаметра расположен шарик, контактирующий с торцом стержня, подвижно установленного в отверстии малого диаметра и жестко закрепленного на штифте, взаимодействующем с продольными боковыми пазами корпуса виброзажима. Стержень на наружном конце имеет поверхность с самотормозящим клином, которая периодически контактирует с поверхностью опоры насадки в момент ее крепления на машине.

Сопоставительный анализ с прототипом позволяет сделать вывод, что универсальная машина сельского быта отличается тем, что она имеет не один выходной вал, а несколько валов, которые расположены в разных плоскостях и их передние концы установлены в опорах панелей, и контактируют со всякими насадками, которые могут работать поочередно и отдельные в паре одновременно. Задние концы кинематически связаны посредством тихоходной и быстроходной групп передач, позволяющих расширить диапазон частот вращения валов. Универсальная машина также отличается от прототипа наличием двух установочных пальцев и виброзажимов, которые в совокупности позволяют насадкам иметь дополнительно две опоры (третья опора выходной вал), что обеспечивает устойчивое им положение, в результате частичного устранения вибрации, снятие с выходного вала больших нагрузок, а также надежное их крепление. Таким образом, заявляемое техническое решение соответствует критерию "новизна". Анализ известных технических решений в исследуемой области и смежных областях позволяет сделать вывод об отсутствии в них признаков, сходных с существенными отличительными признаками в заявляемой универсальной машине сельского быта, и признать заявляемое решение соответствующим критерию "изобретательский уровень".

На фиг. 1 изображена машина с закрепленными насадками, разрез; на фиг. 2 - вид А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 2.

Универсальная машина сельского быта содержит корпус 1, сварной конструкции из гнутого профиля, установленный на колесах 2. К корпусу 1 винтами крепятся панели 3, на передней стороне которых закреплены установочные пальцы 4 и виброзажимы 5, предназначенные для устойчивого и надежного крепления сменных насадок 6. На задней стороне панелей 3 закреплены опоры 7 для передних концов 8 выходных валов, выполненных в виде шлицевого отверстия. Внутри корпуса 1 на его основании установлен электродвигатель 9 и кинематически связанные с ним две группы передач - тихоходная и быстроходная, которые обеспечивают привод передних концов 8 выходных валов с необходимым диапазоном частот вращения, соответственно привод комплекта сменных насадок 6.

Тихоходная группа передачи со стороны электродвигателя 9 кинематически связана с ним посредством упругой муфты 10, а с другой стороны через ведущий шкив 11 и ведомый шкив 12, соединенные ремнем (цепью) 13 с задними концами одного выходного вала 14 и двух боковых выходных валов 15 и 16. Кинематическая связь с задними концами выходных валов 15 и 16 выполнена посредством продольного вала 17 фрикционного механизма 18 и эксцентрикового механизма 19.

Быстроходная группа передачи кинематически связана одной стороной с электродвигателем 9 посредством муфты 20 и электромагнита 21, а с другой стороны через ведомый вал 22 - с задним концом нижнего выходного вала 23. Кинематическая связь быстроходной группы передачи с другим задним концом верхнего бокового выходного вала 24 выполнена посредством ведущего шкива 25, ремня (цепи) 26, ведомого шкива 27 и ведомого вала 28. Кинематическая связь ее с задними концами верхних аксиально расположенных выходных валов 29 и 30 выполнена посредством второго ведущего шкива 31, ремня (цепи) 32, связанного со вторым ведомым шкивом 33 установленного на опоре 34. Корпус 35 виброзажима 5 с наружной стороны имеет уступы 36 и 37. С их помощью корпус 35 крепится к панели 3. Внутренняя поверхность корпуса 35 виброзажима выполнена ступенчатой. В отверстии 38 большого диаметра расположен шарик 39, выполняющий роль ударника и контактирующий с торцом стержня 40, подвижно установленного в отверстии малого диаметра 41 и жестко закрепленного на штифте 42, взаимодействующем с продольными боковыми пазами 43 корпуса 35. Стержень 40 имеет на конце поверхность с самотормозящим углом, которая контактирует с опорой насадки 6 в момент ее установки на переднем конце 8 выходного вала, обеспечивая надежное ее крепление при вибрации во время ударных нагрузок.

Сменные насадки 44, 45, 46 и 47 представляют собой исполнительные механизмы, конструктивно выполненные в виде отдельных функциональных узлов и имеют унифицированное посадочное место в виде шлицевого вала для подсоединения к переднему концу 8 соответственно выходных валов: 14, 15, 16, 23, 24, 29 и 30. Рабочие органы насадок роторного типа. Насадка 44 является маслобойкой и предназначена для изготовления (производства) сливочного масла, а насадка 45 является медогонкой и предназначена для откачки меда из рамок с пчелиными сотами. Насадка 47 предназначена для просеивания и сортировки зерна. Насадки работают с малыми частотами вращения, которое обеспечивается с помощью тихоходной группы передачи.

Насадка 46 является зернодробилкой и предназначена для измельчения зерна с необходимым помолом, который достигается регулировкой рабочих ее органов.

Гибкий вал 48 предназначен для обеспечения привода исполнительных механизмов, например, машинки для стрижки овец, для обработки древесины, устройства для сверления и т.д. Насадка 46 и гибкий вал 48 работают с большими частотами вращения, которое обеспечивается с помощью быстроходной группы передачи.

Универсальная машина сельского быта работает следующим образом. Предварительно перед пуском в работу машины проверяют рабочее состояние и надежность крепления всех деталей, и выполняют необходимые регулировки рабочих органов машины и насадок. Затем устанавливают и крепят соответствующую насадку, включают в работу электродвигатель 9, наполняют емкость сельхозпродуктом и производят технологическую операцию переработки.

Для выполнения технологических операций с помощью насадок 44, 45, 47, имеющих малые частоты вращения рабочих органов, берут соответствующую насадку, например маслобойку 44, и боковыми отверстиями ее опоры устанавливают на установочные пальцы 4, в шлицевом вале на конец 8 выходного вала 15. Затем выдвигают стержень 40 виброзажимов 6 так, чтобы их поверхность с самотормозящим клином надежно, внатяг прижимала опору насадки 44 к поверхности панели 3. Далее заливают в емкость насадки 44 сырье и кнопкой "Пуск" включают в работу электродвигатель 9. Вращение от электродвигателя 9 передается через муфту 10 на ведущий шкив 11, а с него через ремень (цепь) 13 - на ведомый шкив 12 с продольным валом 17 и с него - на выходной вал 15 и далее через шлицевые соединения маслобойки 44.

При вращении маслобойки 44 происходит частичное устранение вибрации и снятие с выходного вала больших нагрузок с помощью установочных пальцев 4. За счет остаточной вибрации происходит хаотическое движение шарика 39 виброзажима 5, при котором шарик 39, ударяя в торец стержня 40, передвигает его и тем самым прижимает самотормозящую его поверхность к опорной поверхности насадки, обеспечивая последней надежное крепление.

При работе с насадками 45 и 47 вращение к ведомому шкиву 12 и валу 17 от электродвигателя 9 передается аналогично вышеуказанному, а далее через фрикционный 18 и эксцентриковый 19 механизмы - к концам выходных валов 14 и 16. Эксцентриковый механизм 19 обеспечивает через выходной вал 16 возвратно-поступательное движение насадки 47, которая производит просеивание и сортировку зерна.

Фрикционный механизм предназначен для плавной ручной регулировки частоты вращения выходного вала к насадке 45 (например при откачке меда).

Для выполнения технологических операций с помощью насадки 46 и гибкого вала 48, имеющих большие частоты вращения рабочих органов, берут, например, насадку 46 и боковыми отверстиями ее опоры устанавливают на установочные пальцы 4, а шлицевыми валами - на конец 8 выходных валов 24 и 29. Устанавливают корпусы 35 виброзажимов 5. После под нижнее окно насадки 46 устанавливают емкость для сбора переработанного продукта и включают кнопкой "Пуск" в работу электродвигатель 9 и электромагнит 32, который через муфту 20 соединит электродвигатель 9 с ведущим шкивом 25. Вращение от шкива 25 передается через ремень (цепь) 26 на ведомый шкив 27 и ведомый вал 28 и с него - на выходной вал 24. Вращение на выходной вал 29 передается с ведущего шкива 31 на ведомый шкив 29 посредством ремня (цепи) 32. С вала 29 вращение передается через шлицевое соединение насадке 46.

На универсальной машине сельского быта возможно производить технологические операции по переработке сельскохозяйственных продуктов одновременно на нескольких насадках. Можно, например, производить технологические операции одновременно (попарно) на насадках 44 и 45, а также одновременно (попарно) на насадке 46 и производить другие работы с помощью гибкого вала 48.

Формула изобретения

1. УНИВЕРСАЛЬНАЯ МАШИНА СЕЛЬСКОГО БЫТА, содержащая корпус, электропривод с повышающей и понижающей группами передач, связанными с ним выходными валами, передние концы которых расположены в боковых стенках корпуса с возможностью установки на них при помощи фиксаторов исполнительных механизмов-насадок, отличающаяся тем, что она снабжена несколькими дополнительными горизонтальными выходными валами для привода многофункциональных насадок, расположенными в боковых стенках корпуса, а также вертикальным выходным валом, который размещен на верхней стенке корпуса для насадок с вертикальной осью вращения, при этом дополнительные выходные валы кинематически связаны с основными валами.

2. Машина по п.1, отличающаяся тем, что на боковых стенках корпуса закреплены панели с установочными пальцами, а в посадочных местах насадок выполнены соответствующие отверстия.

3. Машина по п.1, отличающаяся тем, что каждый фиксатор закреплен на соответствующей панели над каждым установочным пальцем и содержит корпус с установленным в нем подвижно стержнем, имеющим на нижнем прижимном конце поверхность с самотормозящим клином и шариком, расположенным в корпусе над верхним концом стержня и периодически контактирующим с последним.

4. Машина по п.1, отличающаяся тем, что передача от электропривода на повышающую и понижающую группы передач выполнена через промежуточный вал с возможностью регулировки его частоты вращения.

5. Машина по п.1, отличающаяся тем, что вертикальный выходной вал имеет возможность дополнительной регулировки частоты вращения посредством фрикционной пары.

6. Машина по п.1, отличающаяся тем, что один из дополнительных горизонтальных выходных валов имеет возможность возвратно-поступательного движения для насадок с таким же исполнительным механизмом.

7. Машина по п.1, отличающаяся тем, что включение повышающей или понижающей групп передач выполнено через муфту с электромагнитом.

8. Машина по п.1, отличающаяся тем, что корпус машины установлен на поворотных колесах с возможностью их фиксации.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3