ДОМКРАТ
JACK

Изобретение относится к грузоподъемным механизмам, используемым в различных областях деятельности, преимущественно для обслуживания и ремонта автомобилей.
Известен домкрат, включающий корпус с опорной пятой, перемещающийся по рейке с основанием посредством редуктора с ручным приводом (см. авт.св. № 1304586, кл. B66F 3/02).
Основным недостатком известного устройства является то, что для поднятия груза необходимо прикладывать достаточно большие усилия,
Известен подъемник для автомобилей (см. авт. св. № 1283219, кл. В66Р 7/22), включающий неподвижное основание и подвижно установленную в направляющих, шарнирно закрепленных на основании, раму. Недостатком известного устройства является сложность конструкции и малая высота подъема груза.
Известно устройство (см. пат. № 2184074, кл. B66F 7/08), содержащее снабженное транспортными колесами основание, выполненное в виде рамы, и механизм подъема с основным гидроцилиндром и рычагами, образующими совместно с тягами параллелограммный механизм. Подъемный механизм включает дополнительный гидроцилиндр, установленный на основании параллельно основному гидроцилиндру, и страховочный механизм.
Основным недостатком известного устройства является его низкая надежность из-за наличия уплотнений и соединений трубопроводов, что отрицательно влияет на его безопасность, а большие габариты и вес не позволяют использовать известное устройство на треке или в гараже.
Известен подъемник универсальный по патенту № 2281243 С2, кл. B66F 3/12. Устройство включает основание, выполненное в виде рамы с установленными на ней транспортными и опорными колесами. Основание состоит из двух частей. На нижнем конце первой части основания установлена педаль с упором, верхний конец его соединен с нижним концом рычага промежуточного, верхний конец которого снабжен зубчатым сектором, установленным с возможностью постоянного зацепления с другим зубчатым сектором, установленным на верхнем конце рычага подъемного нижнего, связанным с рычагом основным, а нижний конец - с колесом подъемным и балкой подхвата и установлен параллельно рычагу подъемному верхнему. Последний верхним концом связан со второй частью основания, а нижним - с балкой подхвата.
Одним из недостатков известного устройства является то, что пользователю приходится прикладывать большие усилия для подъема груза.
Другим недостатком является то, что в зубчатом зацеплении возникают большие контактные напряжения, что снижает надежность устройства и отрицательно влияет на безопасность его в эксплуатации.
Наиболее близким по существенным признакам и достигаемому эффекту к заявленному устройству, выбранным в качестве прототипа является домкрат по патенту № 2339568, кл. B66F 5/00.
Известное устройство включает раму с установленными на ней малым и большим опорными колесами, грузовую балку, одним концом опирающуюся на ось опорного колеса, а на другом конце имеющую упорное устройство, тягу, одним концом связанную с роликом, а другим - с рычагом, установленным на оси опорного колеса, и серьгу, связанную одним концом с роликом, а другим - с грузовой балкой. Опорная поверхность рамы расположена наклонно по касательной к опорным колесам, а ролик установлен с возможностью перекатывания по опорным колесам и опорной поверхности рамы.
Известное устройство позволяет увеличить высоту подъема груза, однако и оно не лишено недостатков.
Одним из недостатков является то, что для подъема груза пользователю приходится прикладывать большие усилия.
Другой недостаток заключается в том, что при подъеме груза в звеньях домкрата возникают большие механические напряжения, что отрицательно влияет на безопасность при эксплуатации устройства. Кроме того, конструкция обладает небольшой устойчивостью из-за малого продольного расстояния между опорными колесами, что также отрицательно влияет на безопасность эксплуатации домкрата.
Предлагаемая конструкция домкрата позволяет устранить вышеупомянутые недостатки.
Домкрат, включающий раму с передним и задним опорными колесами, грузовую балку, рычаг, серьгу и тягу с передним роликом, согласно решению снабжен подъемным столом с передним и задним роликами, рычаг выполнен двуплечим с большим и малым плечами, подъемный стол шарнирно связан при помощи серьги и малого плеча с рамой с возможностью образования параллелограммного механизма и снабжен дополнительным задним роликом, шарнирно установленным на малом плече двуплечего рычага, грузовая балка дополнительно снабжена двумя шарнирно смонтированными на ней роликами, установленными с возможностью перекатывания по поверхности подъемного стола, и шарнирно связана с большим плечом, а передний и задний ролики подъемного стола установлены подвижно относительно переднего и заднего опорных колес рамы с возможностью постоянного беззазорного контакта с ними.
Сопоставительный анализ с прототипом позволил выявить следующие общие с заявленным изобретением признаки:
- наличие рамы;
- наличие опорных колес;
- наличие грузовой балки;
- наличие рычага;
- наличие серьги.
Отличительные признаки:
- рычаг выполнен двуплечим с большим и малым плечами;
- устройство снабжено подъемным столом с передним и задним роликами;
- подъемный стол шарнирно связан посредством серьги и малого плеча с рамой с возможностью образования параллелограммного механизма;
- подъемный стол дополнительно снабжен задним роликом;
- задний ролик шарнирно установлен на малом плече двуплечего рычага;
- грузовая балка снабжена двумя шарнирно установленными на ней роликами;
- ролики грузовой балки установлены с возможностью перекатывания по опорной поверхности подъемного стола;
- грузовая балка шарнирно связана с большим плечом двуплечего рычага;
- передний и задний ролики подъемного стола установлены подвижно относительно переднего и заднего опорных колес рамы с образованием постоянного беззазорного контакта с ними.
Как видно из сопоставительного анализа, заявленная совокупность существенных признаков является новой, поэтому правомерен вывод о том, что влияние этой совокупности признаков на достигаемый предлагаемым техническим решением результат неизвестно, что обеспечивает соответствие заявляемого устройства условию патентоспособности «новизна».
Проведенный заявителем анализ уровня техники, включающий поиск по патентам и научно-техническим источникам информации, и выявление источников, содержащих сведения об аналогах устройства, позволили установить, что не имеется аналогов, характеризующихся признаками, идентичными всем существенным признакам заявляемого устройства, а выделение из перечня аналогов прототипа обеспечило выявление совокупности существенных признаков по отношению к техническим результатам отличительных признаков заявленного устройства.
Для проверки соответствия требованию изобретательского уровня заявителем проведен дополнительный поиск и анализ решений с целью выявления признаков, совпадающих с отличными от выбранного прототипа признаками, результаты которого показали, что заявленное устройство явным образом не следует из известного уровня техники, определенного заявителем.
Т.е. сравнение заявляемого устройства не только с прототипом, но и с другими техническими решениями в данной и смежных с грузоподъемной техникой областях показало, что последние не содержат признаков, сходных с признаками, отличающими заявляемое техническое решение от прототипа.
Это позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого устройства условию патентоспособности «изобретательский уровень».
Задача, решаемая предложенным техническим решением, - это снижение усилия, необходимого для подъема груза, а также обеспечение безопасности работы домкрата путем повышения его устойчивости в различных промежуточных положениях грузовой балки и снижения механических напряжений в звеньях домкрата.
Решение данной задачи достигается за счет наличия в устройстве подъемного стола с передним и задним роликами, выполнения рычага двуплечим, с большим и малым плечами, шарнирной связи подъемного стола при помощи серьги и малого плеча двуплечего рычага с рамой с образованием параллелограммного механизма, снабжения подъемного стола дополнительным задним роликом, шарнирно установленным на малом плече двуплечего рычага, снабжения грузовой балки дополнительно двумя шарнирно смонтированными на ней роликами, установленными с возможностью перекатывания по опорной поверхности стола, выполнения шарнирной связи грузовой балки с большим плечом двуплечего рычага и установки переднего и заднего роликов подъемного стола подвижно относительно переднего и заднего опорных колес рамы с возможностью образования с ними постоянного беззазорного контакта.
Сущность технического решения поясняется чертежами:
на фиг.1 - предлагаемое устройство, исходное положение;
на фиг.2 - то же, промежуточное положение;
на фиг.3 - то же, конечное положение (т.е. груз поднят на максимальную высоту и зафиксирован).
Устройство включает раму 1, шарнирно установленные на ней переднее 2 и заднее 3 опорные колеса в осях 4 и 5 соответственно. Подъемный стол 6 выполнен с опорной поверхностью F, и на нем шарнирно установлены передний 7 и задний 8 ролики в осях 9 и 10 соответственно. Рычаг 11 выполнен двуплечим с малым А и большим В плечами и посредством осей 10 и 5 малого плеча А образует шарнирные соединения с рамой 1 и подъемным столом 6 соответственно. Серьга 12 посредством осей 4 и 9 образует шарнирные соединения с рамой 1 и подъемным столом 6 соответственно. Ролики 13 и 14 шарнирно установлены на грузовой балке 15 с возможностью перекатывания по опорной поверхности F подъемного стола 6. Грузовая балка 15 одним концом посредством шарнира 16 соединена с большим плечом В двуплечего рычага 11. Опорное устройство 17 шарнирно установлено на другом конце грузовой балки 15. Стопорный механизм 18 шарнирно смонтирован на оси 10.
Серьга 12, подъемный стол 6, малое плечо А двуплечего рычага 11 и рама 1 образуют параллелограммный механизм со звеньями А и С, D и Е соответственно, причем звенья попарно равны. При этом передний 7 и задний 8 ролики установлены относительно переднего 2 и заднего 3 опорных колес соответственно с возможностью образования постоянного беззазорного контакта.
Устройство работает следующим образом.
В исходном положении (см. фиг.1) подъемный стол 6 находится в сложенном состоянии, т.е. ролик 8 опирается на раму 1, а ролик 14 грузовой балки 15 находится в соприкосновении с опорной поверхностью F подъемного стола 6. Двуплечий рычаг 11 находится в крайнем левом вертикальном положении. При этом стопорный механизм 18 не задействован. Опорное устройство 17 расположено на минимальной высоте Hmin.
Пользователь подкатывает домкрат вручную к корпусу поднимаемого автомобиля и с помощью двуплечего рычага 11 поднимает его до соприкосновения опорного устройства 17 с рамой автомобиля.
При работе пользователь поворачивает верхнюю часть двуплечего рычага 11 по часовой стрелке (см. фиг.2). Возникающее усилие через двуплечий рычаг 11 и шарнирное соединение 16 передается на грузовую балку 15. При этом ролик 14 катится по опорной поверхности F подъемного стола 6, а ролик 13 находится вне контакта с данной поверхностью. Одновременно посредством малого плеча А двуплечего рычага 11 приводится в движение параллелограммный механизм. При этом передний ролик 7 обкатывает переднее опорное колесо 2, а задний ролик 8 обкатывает заднее опорное колесо 3. Рама 1 перемещается относительно опорного устройства 17 под корпус поднимаемого автомобиля. Вектор тяжести поднимаемого автомобиля Q проходит по вертикали через ось шарнира опорного устройства 17 (не показано) и постоянно находится (в плоскости чертежа) в промежутке между осями 4 и 5 до момента достижения двуплечим рычагом 11 конечного положения. За счет этого увеличивается устойчивость домкрата в промежуточных положениях. Осуществляется подъем автомобиля до необходимой высоты. После этого пользователь отпускает двуплечий рычаг 11 и положение грузовой балки фиксируется на необходимой высоте с помощью стопорного устройства 18. Далее пользователь производит ремонт или техническое обслуживание автомобиля.
При необходимости дальнейшего поднятия автомобиля на большую высоту пользователь продолжает воздействие на верхнюю часть двуплечего рычага 11, поворачивая его в том же направлении. При этом ролик 13 грузовой балки 15 находится вне контакта с опорной поверхностью F подъемного стола 6, а усилие от веса автомобиля Q передается через опорное устройство 17, грузовую балку 15 на ролик 14, который катится по опорной поверхности F подъемного стола 6 до соприкосновения ролика 13 с задним роликом 8. При этом осуществляется непрерывный подъем автомобиля. При дальнейшем воздействии пользователя на двуплечий рычаг 11 происходит дальнейший подъем автомобиля за счет накатывания ролика 13 на задний ролик 8 и дальнейшего подъема подъемного стола 6 (как звена Е параллелограммного механизма).
За счет того что перемещение параллелограммного механизма осуществляется одновременно с грузовой балкой 15, последовательно опирающейся на ролики 14 и 13, которые перекатываются по опорной поверхности F подъемного стола 6 с дальнейшим перекатыванием ролика 13 по ролику заднему 8, сохраняется постоянное соотношение длины большого плеча В двуплечего рычага 11 и результирующего плеча (не показано) действия силы тяжести автомобиля Q, что приводит к уменьшению необходимого усилия для подъема груза.
Поднимаемый автомобиль занимает максимально высокое положение Нmах в момент соприкосновения двуплечего рычага 11 с поверхностью грунта (конечное положение) (см. фиг.3). При этом стопорное устройство 18 фиксирует грузовую балку 15 в конечном положении, ограждая тем самым ее от самопроизвольного опускания. В этом положении достигается максимальная устойчивость домкрата и, следовательно, безопасность. Путем установки n-го числа передних и задних опорных колес 2 и 3 соответственно достигается большая устойчивость домкрата, что также влияет на повышение безопасности работы.
Для создания необходимого угла наклона опорной поверхности F подъемного стола 6 в сторону заднего опорного колеса 3 передние и задние опорные колеса 2 и 3 соответственно выполняют различного диаметра, что дополнительно способствует снижению усилия подъема (опускания) груза.
При опускании автомобиля пользователь поворачивает рычаг 11 против часовой стрелки при освобожденном стопорном устройстве 18. При дальнейшем движении рычага 11 начинается самопроизвольное опускание грузовой балки 15 с автомобилем. Скорость самопроизвольного опускания регулируют противодействующим усилием, прикладываемым пользователем к верхней части рычага 11. При этом опорное устройство 17 выходит из зацепления с рамой автомобиля и пользователь откатывает домкрат в исходное положение (см. фиг.1).
В настоящее время заявителем изготовлен опытный образец домкрата. Как показали результаты испытаний, усилия, прикладываемые пользователем для подъема автомобиля, значительно снизились, а безопасность домкрата увеличилась за счет повышения его устойчивости в разных промежуточных положениях грузовой балки и снижения механических напряжений в его звеньях.