[其他]钢丝滑轮式铲子升降装置

说明书

本发明是铲入式步行拖拉机的另一种铲子升降机构（装置）见图1，扇形齿轮1安装在曲柄O₂A₂的肖轴A₂上，钢丝滑轮与中间齿轮制成一体，安装在中间轴E₂上，中间齿轮2与扇形齿轮1节园直径相等（也可以不相等，但必须保证在一次传动过程中，中间齿轮转过的园心角不超过300度）钢丝滑轮上有两平行的钢丝绳槽（顺转钢丝绳槽和反转钢丝绳槽）槽的始端有钢板突起，钢板与两边轮缘固定在一起。钢板中有一孔，钢丝绳从孔中伸出。顺转钢丝绳从M孔中伸出，反转钢丝绳从N孔伸出。MN连线垂直于F₂E₂D₂线，将钢丝滑轮分成相等的两半。小滑轮K₁K₂是钢丝绳定位滑轮它保证钢丝绳下部沿F₂E₂D₂线升起或下降。

图1曲柄O₂A₂正处在铁脚刚刚着地，铲子已经铲入土中的位置，这时钢丝绳3与4处在对称平衡位置，两钢丝绳等长并处于拉紧状态。如曲柄O₂A₂再转180度，铲子驱动完毕，扇形齿轮1的有齿部分沿反时针方向转到与中间齿轮相接合，带动中间齿轮顺时针方向旋转，钢丝绳3通过节点D₂将下桁架6升起，使铲子离开地面，向前迈步，同时压缩上套筒8与下套筒7之间的推力弹簧9，积蓄能量，以备下一步入土的需要。滑轮2转过半转180度之后，扇形齿轮与中间齿轮分离，被压缩的推力弹簧推动下桁架6下行，钢丝绳3拉动滑轮2反时针方向旋转，重新回到原来的位置。

在此过程中反转钢丝绳4的始端从滑轮2的N点从下方转至M点，N点与D₂点距离缩短，钢丝绳4处于松弛状态，多余的钢丝绳如不收绕起来，会因纠缠影响工作。

图2是钢丝绳收绕装置，钢丝绳始端与发条终端的塞子相连接，由于塞子直径大，不能从钢板孔中钻出，当钢丝绳拉紧时，塞子压在钢板上承受钢丝绳的拉力。当钢丝绳松弛时，原来收紧的发条一伸张，就把多余的钢丝绳收绕进滑轮2中去了。

当扇形齿轮与中间齿轮分离，钢丝绳3拉动滑轮2反时针转过一个空行程，M点得到线速度V，使滑轮2得一角速度ω（1/秒）

ω＝V/R₂

R₂是滑轮2的半径

设滑轮（包括中间齿轮）的转动惯量为J，滑轮具有转动动能E，E＝Jω²/2由于具有动能，M点回到平衡位置之后，仍不能停止，如果铲子完全入土，M点向下离开平衡位置△S，这时N点将向上离开平衡位置一个△S，△S＝R₂△φ，钢丝绳4也要将下桁架上提一个△S，推力弹簧也将被压缩一个△S，压缩弹簧消耗完了滑轮的动能，使滑轮回到平衡位置。见图3。

但是如果铲子没有完全入土，节点D₂没有落到最下面的位置，而是落在D^″₂点位置，D₂D^″₂＝△S″钢丝绳有了△S″长这一松弛段，它容许滑轮2转离平衡位置△φ″ △φ″＝△S″/R₂

见图4当滑轮处于M″N″线停止下来之后，由于钢丝绳3比正常拉紧状态时短了2△S″（多余部分被收进收绕装置里去了）下一步提升时，滑轮顺转应先将收进装置里的钢丝绳完全拉出来后，才开始提升下桁架和铲子，这样提升行程就减少了2△S″，因而大大地降低了弹簧积蓄的入土能量，使下一步铲子入土更浅，如此下去最后铲子就不能入土了，为了克服这一缺点，应在放铲之后，使滑轮定位在MN平衡线上。

滑轮定位装置见图5，滑轮在M点向着中心E₂方向的附近有一凸起的定位台，台中心有一钢球槽，定位钢球落在槽里就可停止滑轮转动，使滑轮2定位在平衡位置。定位钢球装在钢球座内，而钢球座则安装在中间齿轮轴的支承架上，座内的定位弹簧紧紧地压在钢球上，定位弹簧上部有一调节螺钉，旋进螺钉可加大弹簧压力。