МОБИЛЬНАЯ ЛЕБЕДКА
MOBILE WINCH

Изобретение относится к тяговым и грузоподъемным устройствам, монтируемым на транспортных средствах и предназначенным для их самовытаскивания, подъема и опускания грузов, в качестве средств малой механизации в автохозяйствах.
Известна монтируемая на раму машины лебедка, содержащая тормозное устройство барабана, привод в виде центральной шестерни, наматывающий барабан и установленную между ними понижающую передачу в виде двух планетарных механизмов с одновенцовыми сателлитами, снабженных установленным на ведущем валу привода тормозом [Крайнев А.Ф. механика машин (фундаментальный словарь). - М.: Машиностроение, 2000. - С.327, рисунки а), б)].
Недостатками этой лебедки являются:
1. Сложность конструкции двухступенчатого планетарного привода, сблокированного с дополнительным тормозным устройством и требующего высокой точности сборки двух водил между собой, что приводит к неравномерному нагружению всех одновенцовых сателлитов.
2. Высокая трудоемкость управления лебедкой, требующая для остановки груза на заданной высоте синхронной остановки двигателя с одновременным включением тормоза остановки барабана, инерционность срабатывания которого может привести к аварийному падению груза.
Наиболее близкой к предлагаемой является мобильная лебедка в виде передвижной грузоподъемной тали, монтируемой на раму тележки и содержащей шарнирно установленные на опорах блочный привод, наматывающий барабан и понижающую передачу в виде приводных двухвенцовых зубчатых звездочек, огибаемых замкнутой цепью с образованием свободно свисаемых одной ненагружаемой и двух нагружаемых петель цепи [патент РФ №2075195, МПК B66D 3/12, опубл. 10.03.1997].
Недостатками известного устройства лебедки являются:
1. Сложность конструкции, большие габариты лебедки - содержит два блока с множеством узлов звездочек, параллельных осей и трех многометровых движущихся петель замкнутой цепи, создающих травмоопасность для оператора.
2. Возникновение двух свободно свисающих нагружаемых длинных петель грузовой цепи, которые препятствуют монтажу данной лебедки на раме самоходного транспортного средства в виде автомобиля - эти 2 цепи будут волочиться по дорожной поверхности впереди автомобиля.
3. Высокая трудоемкость управления многометровой замкнутой цепью для подъема и опускания груза в процессе горизонтального перемещения вместе с тележкой.
Техническая задача изобретения заключается в упрощении конструкции, снижении ее габаритов и веса, упрощении управления и безопасности эксплуатации лебедки.
Сущность изобретения заключается в том, что в лебедке, содержащей шарнирно установленные на опорах наматывающий барабан и понижающую передачу, последняя выполнена в виде рычажного привода двухвенцового сателлита с неодинаковым числом венцов между собой, например, с разностью чисел зубьев, равной единице; при этом венец с большим числом зубьев установлен во внутреннее зацепление с неподвижной центральной шестерней, закрепленной на одной из опор лебедки, а венец с меньшим числом зубьев установлен во внутреннее зацепление с подвижной центральной шестерней, которая соосно сблокирована с наматывающим барабаном таким образом, что их ось вращения совпадает с осью неподвижной центральной шестерни.
Рычажный привод лебедки может быть выполнен в виде ведущего эксцентрикового вала, который одним концом кинематически связан с раздаточной коробкой самоходного транспортного средства, например автомобиля, а другим концом шарнирно соединен с двухвенцовым сателлитом и смонтирован внутри наматывающего барабана, устанавливаемого на несущей раме самоходного транспортного средства.
В другом предложении привод лебедки может быть выполнен в виде ведущего водила с симметрично установленными на нем по окружности одинаковыми двухвенцовыми сателлитами, а лебедка установлена на перемещающейся по рельсовому пути тележке и снабжена реверсивным двигателем.
Достигаемый при работе мобильной лебедки с рычажным приводом двухвенцовых сателитов положительный эффект самоторможения подвешенного груза без применения дополнительного тормоза заключается в том, что приложенные к разным венцам сателлита крутящие моменты от подвешенного груза направлены в разные стороны при малой разности чисел зубьев этих венцов (в пределе эта разность равна единице) будут уравновешиваться между собой и препятствовать падению подвешенного груза при выключенном двигателе.
Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 показана мобильная лебедка, устанавливаемая на самоходное транспортное средство, на фиг.2 показана мобильная лебедка, устанавливаемая на перемещающейся по рельсовому пути тележке.
Данная мобильная лебедка содержит шарнирно установленные на опорах наматывающий барабан 2 и понижающую передачу, выполненную в виде рычажного привода 3 двухвенцового сателлита 4 с неодинаковым числом зубьев венцов 5 и 6 между собой, например, с разностью чисел зубьев равной единице. Венец 5, выполненный с большим числом зубьев, установлен во внутреннее зацепление с неподвижной центральной шестерней 7, закрепленной на одной из опор 1, а венец 6 с меньшим числом зубьев установлен во внутреннее зацепление с подвижной центральной шестерней 8, которая соосно сблокирована с барабаном 2 таким образом, что их ось вращения совпадает с осью неподвижной шестерни 7, проходящей через центр ее делительной окружности.
Выполнение зубчатых венцов 5 и 6 двухвенцового сателлита с малой разностью чисел зубьев (в пределе, равном единице) обеспечивает самоторможение подвижной центральной шестерни 8 и сблокированного с ней наматывающего барабана 2 с грузовым тросом 9 при незаторможенном приводе 3 - это подтверждено экспериментально на модели лебедки, изготовленной по схеме на фиг.1, где двухвенцовый сателлит был выполнен с числами зубьев, равными 18 (венец 5) и 17 (венец 6), что обеспечивает вращение выходного вала с барабаном в сторону вращения ведущего вала двигателя и самоторможение ведущего барабана 2 при отключенном двигателе.
На фиг.1 представлен вариант выполнения рычажного привода 3 в виде ведущего эксцентрикового вала, который одним концом кинематически связан с раздаточной коробкой 10 самоходного транспортного средства, например автомобиля, а другим концом шарнирно соединен с двухвенцовым сателлитом 4 и смонтирован внутри наматывающего барабана 2, устанавливаемого на несущей раме самоходного транспортного средства.
На фиг.2 представлен вариант выполнения привода 3 в виде ведущего водила с симметрично установленными на нем по окружности одинаковыми двухвенцовыми сателлитами 11, а лебедка установлена на перемещающейся по рельсовому пути 12 тележки 13 и снабжена реверсивным двигателем 14.
Работа мобильной лебедки заключается в следующем.
Вращение рычажного привода 3 в одном направлении за счет сложного движения двухвенцовых сателлитов относительно неподвижной шестерни 7 приводит к пониженной скорости вращения в ту же сторону барабана 2 наматывания на него грузового троса 9 для подъема груза или самовытаскивания автомобиля. Изменение направления вращения рычажного привода 3 (за счет реверсирования двигателя 14 или раздаточной коробки 10) приводит к соответствующему вращению барабана 2 в другую сторону и опусканию груза.
При выключении приводного двигателя лебедки происходит автоматическая остановка поднимаемого груза на любой заданной высоте, как на режиме его подъема, так и на режиме его опускания - без применения различных дополнительных тормозов и перемещения муфт сцепления.
Таким образом, применение мобильной лебедки на транспортных средствах позволяет упростить конструкцию лебедки, снизить ее габариты, упростить управление и безопасность эксплуатации лебедки за счет исключения из нее сложных и трудоемких в управлении тормозных узлов и муфт сцепления, применяемых для исключения падения поднимаемого груза при выключенном двигателе.