КАМЕРНЫЙ ЗАХВАТНЫЙ АГРЕГАТНЫЙ МОДУЛЬ

Предлагаемое устройство относится к подъемно-транспортному машиностроению, в частности к захватам для грузов с внутренним отверстием.
Наиболее эффективно применение устройства для захвата и подъема, транспортировки и установки на рабочую поверхность легкоповреждаемых грузов.
Известны захватные агрегатные модули (см. патент SU 1382806, МПК B66C 1/54, опубл. 23.03.88, БИ №11), содержащие навешиваемый на грузоподъемный механизм несущий корпус и жестко закрепленный на нем камерный приводной механизм, включающий эластичную оболочку, полость которой сообщена с источником сжатого воздуха, охватываемую разжимной цангой. Применение комбинации камерного приводного механизма и механического захвата повышает надежность удержания груза, но создает большое удельное давление на захватываемую поверхность груза, что ограничивает область их применения. Кроме этого устройства отличаются сложностью конструкции и управления.
Известны захватные агрегатные модули (см. Патент SU 1562291, МПК B66C 1/54, Захватное устройство, опубл. 07.05.90 г. БИ №17), содержащие навешиваемый на грузоподъемный механизм несущий корпус и жестко закрепленный на нем камерный приводной механизм, включающий эластичную оболочку, полость которой сообщена с источником сжатого воздуха, снабженный жестко закрепленной на корпусе и охватывающей его рубашкой из термостойкого материала, оснащенной термоизоляционным покрытием. Данная конструкция устройства расширяет номенклатуру захватываемых грузов и позволяет использовать в литейном производстве для подъема горячих изделий, выполненных из легко разрушаемых материалов. Однако применение эластичной оболочки не позволяет увеличить грузоподъемность при обеспечении низкого удельного давления на захватываемую поверхность, что ограничивает область их применения по номенклатуре захватываемых грузов. Данные устройства также обладают сложностью конструкции и управления.
Известны камерные захватные агрегатные модули (см. Патент RU 2409514, МПК B66C 1/54, Захватное устройство, опубл. 20.01.2011 г. БИ №2), содержащие навешиваемый на грузоподъемный механизм несущий корпус и жестко закрепленный на нем камерный приводной механизм, включающий эластичную оболочку, полость которой сообщена с источником сжатого воздуха, снабженный жестко закрепленной на корпусе и охватывающей его рубашкой, выполненной нерастяжимой в вертикальном направлении. Данные устройства расширяют номенклатуру транспортируемых изделий по грузоподъемности, но не обеспечивают предохранение от повреждения при их установке на рабочую поверхность.
Наиболее близким по технической сущности из известных устройств являются камерные захватные устройства (см. Патент РФ RU №116846 U1 МПК B66C 1/54, Камерный захватный агрегатный модуль авторов Сысоева C.H., Никитина Р.А., Федотова А.В., заявка №2011154231/11, заявл. 28.12.11 г., опубл. 10.06.12). Устройство содержит навешиваемый на грузоподъемный механизм несущий полый корпус, выполненный с перфорированной боковой поверхностью и эластичной оболочкой. На торцевых поверхностях корпуса закреплены мембраны с жесткими центрами, соединенные между собой штоком, причем площадь жесткого центра со стороны грузоподъемного механизма меньше площади другого жесткого центра.
В данном устройстве достигнута реализация устройства в виде системы приводов, состоящей из камерного захвата и мембранного привода его перемещения. Расширяются функциональные возможности захватного устройства путем обеспечения от одной команды управления выполнение функции поднятия груза после выполнения функции его захвата, обеспечивая тем самым предохранение от повреждения торцевой поверхности изделия при их установке на рабочую поверхность. Однако конструктивно устройство выполнено таким образом, что понятие груза достигается повышением давления воздуха в рабочей камере выше требуемого для захвата и удержания, что увеличивает силовое воздействие на его захватываемую поверхность.
Задачей полезной модели является снижение силового воздействия на захватываемую поверхность при выполнении функции поднятия груза после выполнения функции его захвата.
Поставленная задача достигается тем, что в камерном захватном агрегатном модуле, содержащем навешиваемый на грузоподъемный механизм несущий полый корпус, выполненный с перфорированной боковой поверхностью и эластичной оболочкой, а на торцевых поверхностях корпуса закреплены мембраны с малым и большим жесткими центрами, соединенные между собой штоком, причем малый жесткий центр расположен со стороны грузоподъемного механизма, на малом жестком центре закреплен фиксатором, с возможностью разъединения, дополнительный жесткий центр, суммарная площадь которых, равна площади большего жесткого центра.
Фиксатор в камерном захватном агрегатном модуле может быть выполнен в виде магнитной защелки.
Пример реализации устройства показан на чертеже, поз. а, б, в. Устройство (фиг., поз. а) содержит полый корпус 1 с перфорированной боковой поверхностью, на которой закреплена эластичная оболочка 2, обеспечивающая захват и удержание груза 3. На верхней торцевой поверхности корпуса закреплена мембрана 4 с дополнительным жестким центром 5, закрепленным на малом жестком центре 6 магнитной защелкой 7. На нижней торцевой поверхности корпуса закреплена мембрана 8 с большим жестким центром 9. Причем площадь жесткого центра 9 больше, чем площадь жесткого центра 6, а суммарная площадь жестких центров 5 и 6 равна площади жесткого центра 9. Жесткие центры 6 и 9 соединены штоком 10. Груз 3 расположен на рабочей поверхности 11.
Устройство работает следующим образом.
В исходном положении (фиг., поз. а) полость корпуса соединена с атмосферой. Эластичная оболочка сжата, усилие удержания изделия отсутствует, а шток занимает среднее положение и изделие располагается на рабочей поверхности. Дополнительный жесткий центр 5 закреплен относительно малого жесткого центра 6 магнитной защелкой 7, которая рассчитывается на величину удержания силового воздействия со стороны мембраны 4 от давления воздуха в рабочей камере А, соответствующему созданию требуемого усилия захвата и удержания груза. Превышение приводит к разъединению малого и дополнительного жестких центров.
По команде на выполнение функций «захватить» изделие и «приподнять» (фиг., поз. б, в) полость А корпуса соединяют с источником сжатого воздуха. B результате увеличения величины избыточного давления эластичная оболочка прижимается к захватываемой поверхности изделия (фиг., поз. б) и создается усилие захвата. При этом, так как площади жестких центров, расположенных в верхней и нижней частях штока одинаковы, то шток не перемещается относительно корпуса и корпус располагается на рабочей поверхности.
При дальнейшем увеличении величины избыточного давления воздуха (фиг., поз. в) дополнительный жесткий центр отсоединяется от малого жесткого центра и происходит уменьшение эффективной площади мембраны 4. Так как площадь нижнего жесткого центра больше площади верхнего и силовое воздействие от давления на мембраны, направленное вниз больше, чем вверх, то шток перемещается относительно корпуса вниз, приподнимая изделие над рабочей поверхностью.
После окончания транспортных операций воздух из полости корпуса стравливается и изделие сначала опускается на рабочую поверхность, а затем отпускается эластичной оболочкой. Дополнительный жесткий центр занимает исходное положение и фиксируется магнитной защелкой 7.
Таким образом, значительно снижается требуемая величина давления воздуха в рабочей камере устройства при выполнении функции поднятия груза, а соответственно и силовое воздействие на захватываемую поверхность груза. В лаборатории автоматизации технологических процессов Владимирского государственного университета создан макет камерного захватного агрегатного модуля, натурные испытания которого показали его работоспособность и эффективность.