Установка для вытяжки тросов

Полезная модель относится к области технологического оборудования в машиностроении и может быть использована для проведения вытяжки тросов перед использованием их в лебедках различного назначения.
Проблема, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, является необходимость устранения внутренних напряжений тросов, уменьшение остаточного конструктивного удлинения перед использованием их в лебедках различного назначения.
Задачей, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, является повышение качества укладки троса на барабан лебедки, снижение затрат при эксплуатации.
Из уровня техники (авторское свидетельство на изобретение SU 812868, заявка № 12750830/28-27 от 11.04.1979, опубликовано 15.03.1981, бюл. №10) известна конструкция устройства для предварительной вытяжки канатов, состоящая из катушки, с которой сматывается канат, шкивов, установленных с возможностью продольного перемещения, натяжного механизма в виде натяжного барабана, приводимого в движение электродвигателем, и тормозного барабана, с электродвигателем электродинамического торможения, снабженных зубчатыми венцами, приемного механизма, на который наматывается вытянутый канат, системы намотки каната, обеспечиваемой посредством натяжного барабана с электродвигателем.
Недостатками данного устройства являются: отсутствие контроля величины усилия вытяжки каната и возможности его регулировки; отсутствие возможности получения обтянутого участка каната заданной (определенной) длины с возможностью его последующей намотки на барабан; необходимость переналадки устройства при вытяжке канатов с различными прочностными характеристиками.
Также из уровня техники (авторское свидетельство на изобретение SU 234795, заявка № 1123860/25-27 от 04.01.1967, опубликовано 10.01.1969, бюл. №4) известна конструкция устройства для предварительной вытяжки стальных канатов, состоящая из катушки с канатом, двух конических барабанов, каждый из которых имеет самостоятельный привод, состоящий из зубчатых венцов и шестерен, которые связаны с электроприводами, содержащими редуктор, электродвигателя, датчика контроля величины усилия вытяжки, взаимодействующего с канатом, системы намотки обтянутого каната, включающей в себя канатоукладчик и катушку и осуществляемой при помощи цепной передачи от вала конического барабана.
Недостатками устройства являются: низкая тяговая способность устройства, недостаточно точное измерение величины усилия вытяжки, отсутствие возможности получения обтянутого участка троса необходимой длины и возможности его последующей намотки на барабан.
Кроме того, из уровня техники (авторское свидетельство на изобретение SU 479842, заявка № 1967312/25-27 от 25.10.1973, опубликовано 05.08.1975, бюл. №29) известна конструкция устройства для предварительной вытяжки канатов, содержащая установленные на станине и кинематически связанные между собой подающий механизм, вытяжной механизм, выполненный в виде тормозного и натяжного барабанов, приводимых в движение электродвигателем посредством зубчатых колес, которые при помощи шестерен и валов соединены с входным валом редуктора, датчик величины усилия вытяжки, встроенный в ось натяжного барабана, приемный механизм в виде катушки, ванну для смазки и канатоукладчик, систему намотки каната, осуществляемой приводом приемного механизма и приводом барабана посредством зубчатых передач и редуктора.
Конструкция вышеуказанного устройства является наиболее близким по назначению с предлагаемым устройством технического решения.
Недостатками данного устройства являются:
- низкая тяговая способность устройства и обусловленная этим невозможность получения качественной обтяжки канатов;
- размещение датчика силы в одной из опор оси натяжного барабана: данная конструкция обеспечивает только приблизительное, косвенное измерение усилия вытяжки каната, так как на точность измерения влияет ряд факторов, таких как масса барабана, потери на трение в опоре барабана, кинематическая связь барабанов с приводами и динамика процесса. Современные требования метрологии требуют обеспечения прямых измерений, максимально приближенных к фактическим, за счет непосредственного контакта устройства измерения с самим канатом;
- отсутствие возможности получения обтянутого участка каната необходимой длины и возможности его последующей намотки на барабан.
Технический результат, достигаемый от использования данной полезной модели, заключается в обеспечении возможности вытяжки троса динамическим способом с прямыми измерениями и поддержанием заданной величины усилия вытяжки и возможности получения обтянутого участка троса необходимой длины.
Указанный технический результат достигается за счет того, что заявленная установка для вытяжки тросов, содержащая установленные на раме и кинематически связанные между собой подающий и приемный барабаны, поддерживающие и отклоняющие ролики, тяговые модули, закрепленные на раме через общую стойку и состоящие из валиков, приводящихся во вращение от электродвигателей через пары зубчатых колес, взаимодействующих с цепными передачами тяговых модулей, систему намотки троса на приемный барабан, состоящую из тросоукладчика, включающего в себя каретку и ходовой винт, электродвигателя, осуществляющего вращение ходового винта с приемным барабаном и продольное перемещение каретки через редуктор, взаимодействующий с двумя цепными передачами системы намотки троса, дополнительно содержит устройство измерения усилия на тросе, смонтированное на стойке над тяговыми модулями и состоящее из отклоняющих блоков и блока, подвешенного на датчике силы, а также измеритель длины троса, позицию резки троса, установленные последовательно друг за другом на раме перед системой намотки троса на приемный барабан.
Сущность заявленной полезной модели поясняется графическими материалами:
- фиг.1 - кинематическая схема установки для вытяжки тросов;
- фиг.2 - установка для вытяжки тросов (вид спереди);
- фиг.3 - установка для вытяжки тросов (вид сверху).
Установка для вытяжки тросов содержит следующие основные части, смонтированные на общей раме 35: подающий барабан 1, поддерживающие и отклоняющие ролики 2, 15, 17 и 19, тяговые модули 20, 21, измеритель длины троса 16, позицию резки троса 18, устройство для измерения усилия на тросе, состоящее из отклоняющих блоков 11, 13, а также блока 12, подвешенного на датчике силы 14, систему намотки троса на приемный барабан 26.
Подающий барабан 1 с тросом и приемный барабан 26 крепятся в подшипниковых опорах на раме (не показаны).
Тяговые модули 20 и 21, которые крепятся на раме 35 через общую стойку 34, идентичны друг другу и состоят из валиков 8 и 9, приводящихся во вращение от электродвигателя 5 через цепную передачу, состоящую из звездочек 3, 6 и цепи 4, и через пару зубчатых колес 7 и 10.
Устройство измерения усилия на тросе, смонтированное на стойке 34 над тяговыми модулями 20 и 21, состоит из отклоняющихся блоков 11 и 13, а также блока 12, подвешенного на датчике силы 14.
Тяговые модули 20 и 21 и устройство измерения усилия на тросе закрывает откидывающееся ограждение 36, шарнирно прикрепленное к стойке 34.
Система намотки троса на приемный барабан 26 крепится на раме 35 и состоит из тросоукладчика, включающего в себя каретку 23 и ходовой винт 24, электродвигателя 29, редуктора 30, цепной передачи, состоящей из звездочек 32, 28 и цепи 31, а также цепной передачи, состоящей из звездочек 22, 27 и цепи 25. Вращение ходового винта и соответственно продольное перемещение каретки обеспечивается электродвигателем 29 через редуктор 30, цепную передачу, состоящую из звездочек 32, 28 и цепи 31, и через цепную передачу, также состоящую из звездочек 22, 27 и цепи 25. Этими же компонентами обеспечивается вращение приемного барабана при намотке троса.
Измеритель длины троса 16 содержит измерительный ролик и вычислительный блок (не показаны), с помощью которых определяется длина перематываемого троса.
Позиция резки троса 18 включает в себя приводной электродвигатель с отрезным кругом (не показаны) и обеспечивает отрезание троса требуемой длины.
Установка работает следующим образом. Подающий барабан 1 с тросом 33 крепится в подшипниковых опорах на раме 35 (не показаны). Трос 33 вытягивается с подающего барабана 1 и запасовывается крестообразно в канавки валиков 8 и 9 тягового модуля 21, затем в блоки 11, 12, 13 и далее в канавки аналогичных валиков тягового модуля 20. Затем трос протягивают через ролики 15, 17, 19, измеритель длины троса 16, позицию резки троса 18, через ролики каретки 23тросоукладчика и крепят к приемному барабану 26. Закрывается ограждение 36. При включении электродвигателей 5 тяговых модулей 20 и 21 и электродвигателя 29 происходит стягивание троса с подающего барабана 1. При этом электродвигатель 5 тягового модуля 21 работает в режиме электродинамического торможения, а электродвигатель тягового модуля 20 работает в тяговом режиме. Это приводит к тому, что в тросе 33 на участке между тяговыми модулями 21 и 20 возникает сила натяжения, эквивалентная крутящим моментам, развиваемым электродвигателями 5. Передача крутящего момента и соответственно усилия на трос в тяговых модулях 20 и 21 обеспечивается за счет сил трения, возникающих между валиками 8, 9 и тросом 33. Трос через блок 12 воздействует на датчик силы 14, который регистрирует силу натяжения троса. Таким образом, установка в автоматическом режиме обеспечивает вытяжку троса с заданным усилием, контролируя силу натяжения троса по показанию датчика силы и задавая эту силу моментом торможения электродвигателя 5 тягового модуля 21. Обтянутый участок троса равномерно наматывается с помощью системы намотки троса на приемный барабан 26. После того как измеритель длины троса 16 отсчитает необходимую длину, происходит автоматическая остановка электродвигателей и трос обрезается с помощью позиции резки троса 18. При необходимости дополнительной вытяжки уже вытянутого троса приемный барабан 26 ставится вместо подающего барабана 1.
На АО «НПК «Уралвагонзавод» заявляемая полезная модель используется в цехе механосборочного производства для проведения вытяжки тросов. Ее применение подтвердило, что трос становится более эластичным, при этом повышается качество укладки троса на барабан лебедки, исключаются перехлесты, запутывание витков и в дальнейшем не требуется укорачивание троса. Таким образом, подтверждается возможность промышленного применения заявляемой полезной модели.