КАНАТОУКЛАДЧИК ЛЕБЕДКИ

Полезная модель относится к области подъемно-транспортного оборудования и может быть использована в конструкциях канатоукладчиков с многорядной навивкой каната на гладкий барабан лебедки.
Известен канатоукладчик для плотной беззазорной укладки каната на гладкий барабан лебедки, содержащий закрепленную на кронштейнах пару направляющих, на которых с возможностью перемещения установлена каретка, несущая ролики, предназначенные для укладки каната на барабан лебедки. Механизм перемещения каретки выполнен в виде приводного винта с правой и левой перекрестной нарезкой, в которую постоянно входит закрепленный на каретке вкладыш челнока. Винт кинематически, посредством цепной передачи, связан с барабаном лебедки.
(см. «Подъемно-транспортные машины. Атлас конструкций» под редакцией Д.И.Решетова, Москва, «Машиностроение, 1973 г., стр.20) - наиболее близкий аналог.
к
Известно, что для плотной беззазорной укладки каната на гладкий барабан цепная (или зубчатая) передача должна обеспечивать смещение (Δl) каретки за один оборот барабана на величину, равную диаметру (d) каната, поэтому передаточное отношение ее рассчитывают исходя из формулы:
к
в
б
в
Δl=d=t z/z, где:
Δl - смещение каретки за один оборот барабана (мм);
к
d- диаметр каната (мм);
в
t - шаг винтовой нарезки винта (мм);
в
z- число зубьев звездочки (шестерни) винта каретки;
б
z - число зубьев звездочки (шестерни) барабана.
к
Таким образом, теоретически плотная беззазорная укладка каната на барабане производится канатоукладчиком с передаточным числом (i) передачи от барабана к винту, равным:
к
в
к
в
б
I=t/d=z/z.
Однако, в лебедках при многорядной укладке каната на барабан с числом рядов каната более четырех, было выявлено, что при завершении укладки четвертого, восьмого, двенадцатого рядов и изменении направления перемещения каретки у реборды барабана происходит наложение одного витка каната на первый виток нового (пятого, девятого, тринадцатого) ряда с последующим сбросом его в новый ряд с резким падением на 3…5 сантиметров груза (недопустимым динамическим нагружением каната и такелажных узлов поднимаемого груза).
Такое явление обусловлено тем, что при крайних положениях каретки канатоукладчика, вкладыш ее челнока переходит с одного направления винтовой нарезки на другое и каретка в этот момент простаивает, не смещаясь вдоль винта и удерживая от смещения канат, не позволяя ему ложиться в новом, следующем ряду согласно теоретической линии укладки. Это отставание реальной линии укладки каната от теоретической происходит каждый раз при перемене направления движения каретки, накапливается, и после навивки четвертого ряда приводит к укладке в новом ряду двух витков каната один на другой.
Экспериментально установлено, что в период перехода вкладыша челнока каретки с винтовой нарезки одного направления на другое, барабан лебедки поворачивается на угол 15…20°, что составляет 4…5% его оборота.
Техническим результатом заявленной полезной модели является разработка канатоукладчика, обеспечивающего плавное перемещение изделий (грузов) при многорядной навивке каната на барабан лебедки за счет исключения накопления отставания реальной линии укладки каната от теоретической и, как следствие, предотвращение наложения второго витка каната на первый виток нового ряда, что позволяет исключить сброс витка каната на предыдущий ряд.
Указанный технический результат обеспечивается за счет того, что в канатоукладчике лебедки, содержащем два кронштейна с установленными в них направляющими и ходовым винтом с правой и левой перекрестной винтовой нарезкой, на которых смонтирована с возможностью возвратно-поступательного движения каретка с двумя парами роликов, предназначенных для направления укладываемого на барабан лебедки каната, и с челноком вкладыша, постоянно взаимодействующим с нарезкой винта, причем на одном конце винта закреплена звездочка привода его вращения, кинематически связанная с ведущей звездочкой, посаженной на валу барабана лебедки, новым является то, что передаточное отношение от ведущей звездочки барабана к звездочке на ходовом винте канатоукладчика, соответствует следующему соотношению:
к
в
к
i=0,95 t/d
к
где: d - диаметр каната (мм);
в
t - шаг винтовой нарезки винта (мм).
Сущность полезной модели поясняется графическими материалами, на которых:
- на фиг.1 - канатоукладчик с барабаном и приводом лебедки, общий вид;
- на фиг.2 - сечение А-А по фиг.1;
- на фиг.3 - сечение Б-Б по фиг.2.
Канатоукладчик лебедки выполнен в виде двух кронштейнов 1, с установленными на них направляющими 2 и ходовым винтом 3 с правой и левой перекрестной винтовой нарезкой. На направляющих 2 с возможностью возвратно-поступательного движения размещена каретка 4, с двумя парами роликов (горизонтальными 5 и вертикальными 6), направляющих укладываемый на барабан 7 лебедки канат 8, и с челноком вкладыша 9, постоянно взаимодействующим с нарезкой винта 3. На одном конце винта 3 закреплена звездочка 10 его привода, кинематически связанная цепью 11 с ведущей звездочкой 12, посаженной на валу 13 барабана 7 лебедки, приводимого во вращение приводом 14.
к
в
к.
Параметры привода ходового винта конкретного канатоукладчика для многорядной укладки каната на барабан лебедки рассчитывают с использованием формулы передаточного числа его i=0,95 t/d следующим образом.
к
в
к
б
в
б
к
Исходя из конструктивных особенностей лебедки, выбирают диаметр каната (d) и шаг ходового винта (t). Определив передаточное отношение (i) по приведенному выше отношению и назначив, по возможности, минимальное число зубьев звездочки барабана (z), подсчитывают число зубьев звездочки ходового винта по формуле: z=z i.
к
в
б
в
в
к
б
в
к
в
б
в
к
Так, для диаметра каната (d), равному 25 мм., шага ходового винта (t), равному 40 мм., и числа зубьев звездочки вала барабана (z), равному 20, z=(0,95 t/d) z=0,95(40/25)20=30,4, с округлением до целого числа z=31, при этом, i=z/z=31/20=1,55, что на 5% меньше отношения t/d=40/25=1,60, определяющего величину смещения теоретической линии укладки каната за один оборот барабана.
Канатоукладчик лебедки работает следующим образом.
В исходном положении конец каната 8, подлежащего укладке на барабан 7 лебедки, закреплен на его реборде (а) (не показано) и проложен между направляющими роликами 5 и 6, каретка 4 смещена к реборде (а).
Включают привод 14, который вращает вал 13 барабана 7 лебедки и через цепь 11 - винт 3 канатоукладчика, в результате чего челнок вкладыша 9, перемещаясь по нарезке винта 3, смещает каретку 4 вдоль барабана, укладывая на него первый ряд каната 8, причем реальная линия укладки каната 8 несколько опережает теоретическую линию его укладки.
Челнок вкладыша 9, сместившись по нарезке одного направления винта 3 (например, правого), в месте (б) переходит на нарезку другого направления (левого), простаивая при этом и задерживая каретку 4 на месте у реборды (в) барабана 7 столько времени, на сколько реальная линия укладки каната 8 опередила теоретическую, в результате чего при начале движения от реборды (в) реальная и теоретическая линии укладки каната совпадают.
Такое опережающее движение каретки 4 компенсирует ее простой у каждой реборды барабана 7 при переходе челнока вкладыша 9 с нарезки одного направления винта 3 на другое, исключает накопление отставания реальной линии укладки каната 8 от теоретической и наложение витка каната на виток нового ряда вне зависимости от количества рядов укладываемого на барабан 7 каната 8.