МЕХАНИЗМ ПОДЪЕМА ДЛЯ ГРУЗА СО СМЕЩЕННЫМ ЦЕНТРОМ ТЯЖЕСТИ

Полезная модель относится к подъемно-транспортному машиностроению, в частности к механизмам подъема груза грузоподъемных машин.
В грузоподъемных кранах широко используются механизмы подъема груза (см. Александров М.П. Подъемно-транспортные машины. - 5-е изд. - М: Высшая школа, 1979. - 558 с. (С. 213)).
Механизм подъема груза содержит раму, источник привода - электродвигатель, муфту с колодочным тормозом нормально замкнутого типа, редуктор, барабан с канатом и грузозахватное устройство в виде подвески или траверсы.
Недостаток этого механизма подъема заключается в том, что при подъеме или опускании грузов со смещенным центром тяжести происходит перекос груза. При перекошенном грузе затруднен или невозможен монтаж изделий на фундамент или раму, возникает опасность для здоровья стропальщиков и других работников.
Для устранения перекоса груза есть много решений, оформленных патентами и полезными моделями, в частности, на траверсы, которые сложны по конструкции и не обеспечивают стабильного выравнивания груза при подъеме и опускании. Поскольку наше предложение касается механизма подъема, то и в качестве прототипа выбран широкоизвестный механизм подъема, описанный выше.
Целью создания полезной модели является устранение перекоса грузов со смещенным центром тяжести, как при подъеме, так и при опускании груза, а также возможность подъема грузов, имеющих не смещенный центр тяжести.
Цель достигается тем, что в механизме подъема, включающем раму, электродвигатель, муфту, колодочный тормоз нормально замкнутого типа, редуктор, барабан с канатом и грузозахватное устройство, отличающееся тем, что механизм подъема снабжен зубчатым дифференциалом, вторым барабаном, двумя ленточными тормозами суммарного типа и грузозахватной траверсой, при этом валы барабанов соединены с солнечными шестернями дифференциала, ленточные тормоза размещены на торцовых сторонах барабанов, приводные рычаги (педали) которых выведены в кабину крановщика, траверса снабжена тремя проушинами для подвеса грузов.
Общими признаками предлагаемого устройства с аналогом являются наличие рамы, источника привода-электродвигателя, муфты с колодочным тормозом, редуктора, барабана с канатом и грузозахватного устройства.
Отличие заключается в следующем:
- в предложенном устройстве введен зубчатый дифференциал;
- наличием второго барабана;
- наличием двух ленточных тормозов суммарного типа, размещенных на торцовых концах барабанов;
- валы барабанов соединены с солнечными шестернями дифференциала;
- приводные рычаги ленточных тормозов выведены в кабину крановщика.
Указанные отличия позволяют поднимать и опускать любые грузы, как со смещенным центром тяжести, длинномерные, так и грузы с несмещенным центром тяжести.
На фиг. 1 показана кинематическая схема механизма подъема, на фиг. 2 - схема ленточного тормоза.
Механизм подъема для груза со смещенным центром тяжести (фиг. 1) содержит источник привода - электродвигатель 1, муфту 2, колодочный тормоз 3 нормально замкнутого типа, редуктор 4, которые размещены на раме (условно не показана).
0
1
С выходным валом редуктора 4 соединена главная передача дифференциала 5. Главная передача состоит из конического зацепления, включающая ведущую шестерню 6 с числом зубьев z и ведомое колесо 7 с числом зубьев z.
2
3
На ведомом колесе 7 смонтирован корпус конического зацепления передачи дифференциала, состоящего из пары саттелитов 8 и 8' с числом зубьев Z. Конические шестерни 9 и 9' с числом зубьев Z посредством шлицевого соединения связаны с валами барабанов 10 и 10'. На барабанах 10 и 10' размещены канаты 11 и 11', которые соединены с траверсой 12, в центре которой закреплена проушина 13 и по концам проушины 13'.
На торцах барабанов 10 и 10' смонтированы ленточные тормоза суммарного типа 14 и 14' (фиг. 2). Шкивы тормозов выполнены заодно с цилиндрической частью торцов барабанов, охватываемые тормозной лентой 15, концы которой соединены шарнирно с рычагом 16, шарнирные соединения концов ленты с рычагом 16 расположены по одну сторону от поворотного шарнира рычага. С концом рычага 16 соединена тяга 17 шарнирно соединенная с рычагом 18. Тяга 17 может быть выполнена в виде каната или стержня и соединена с нажимным рычагом (педалью) 18, расположенным в кабине крановщика.
Использование ленточного суммарного тормоза позволяет с одинаковым успехом притормаживать вращение того - или иного барабана при вращении его в одну или другую стороны (при подъеме или опускании груза).
Механизм подъема груза работает следующим образом. Груз подвешивается к траверсе 12 через центральную проушину 13 или через две концевых проушины 13'.
Включается электродвигатель 1, вращение от которого передается через муфту 2 ведущему валу редуктора 4 и его выходному валу, соответственно, валу ведущей шестерне 6 и колесу 7 дифференциала, а также саттелитам 8 и 8' и солнечным шестерням 9 и 9'. Так как с солнечными шестернями посредством шлицевых соединений связаны валы барабанов 10 и 10', то и барабаны приводятся во вращение на подъем или опускание груза.
При подъеме или опускании груза с несмещенным центром тяжести барабаны имеют равные сопротивления вращению. Крутящий момент от главной передачи передается на корпус дифференциала, закрепленного на ведомом колесе 7 главной передачи. Вместе с корпусом получают вращение и саттелиты 8 и 8', которые обегая солнечные шестерни, передают крутящий момент на оба барабана 10 и 10' в равном соотношении. Так как саттелиты на осях не вращаются, солнечные шестерни 9 и 9' движутся с равной угловой скоростью. При этом частота вращения каждой из солнечных шестерен равна частоте вращения ведомого колеса 7 главной передачи. Груз поднимается без перекоса.
При подъеме груза со смещенным центром тяжести барабан со стороны перекоса встречает большее сопротивление, чем сопротивление вращению второго барабана. Например, солнечная шестерня 9' замедляет движение и заставляет саттелиты 8 и 8' вращаться вокруг своей оси, которые в свою очередь увеличивают частоту вращения второй солнечной шестерни 9 и барабана 10. Дифференциал, в силу своей конструкции, заставляет вращаться вторую солнечную шестерню с увеличивающейся скоростью. Перекос сохраняется.
Для выравнивания движения груза необходимо со стороны опережающего барабана увеличить крутящий момент воздействием ленточного тормоза посредством нажатия на приводной (педаль) рычаг 18, до выравнивания движения траверсы с грузом. Это так называемая «блокировка дифференциала».
При остановке процесса подъема или опускания груза выключается электродвигатель питания механизма подъема, синхронно с выключением двигателя выключается электропитание магнита колодочного тормоза нормально замкнутого типа и рычаги тормозных колодок замыкают тормозной шкив, функцию которого выполнят одна из полумуфт. Груз будет надежно зафиксирован на требуемой высоте.
Практическое воплощение механизма подъема для грузов со смещенным центром тяжести.
Изготовление устройства не составляет трудностей и не требует больших материальных затрат. Большая часть составляющих конструкции выбирается из типовых, стандартных элементов. К ним относятся: электродвигатель, муфта, колодочный тормоз нормально замкнутого типа (тормоз всегда замкнут и только на период работы механизма размыкается), редуктор, канаты, грузозахватное устройство, зубчатый дифференциал от легковых автомобилей, ленточные тормозы. Изготовлению подлежат только рама сварного типа, рычаги привода ленточных тормозов и барабаны, параметры которых зависят от высоты подъема груза.
Таким образом, предложенный механизм подъема обеспечивает подъем и опускание груза любого габарита, со смещенным и не смещенным центром тяжести без перекосов, что повышает эксплуатационные показатели работы механизма и его безопасную работу.