Подвеска постоянного усилия
SUSPENSION OF CONSTANT EFFORT

Изобретение относится к области техники, где применяются опорные устройства подвижных элементов с постоянным усилием. Преимущественная область применения - подвески участков трубопроводов, испытывающих температурные деформации.
Известна опора постоянного усилия, содержащая корпус, элемент жесткости, закрепленный в корпусе опоры постоянного усилия, поворотные кулачки и грузонесущую часть. Элемент жесткости выполнен в виде одной пружины, воспринимающей только вертикальную нагрузку, и одним концом, закрепленным на опорной плите во внутренней полости корпуса опоры постоянного усилия, на втором конце пружины размещается центрирующая деталь с двумя симметрично расположенными пальцами, на которых размещаются вращающиеся элементы и взаимодействуют с криволинейным профилем кулачков. Ось вращения поворотных кулачков располагаются в вертикальных пазах корпуса и фиксируется тягой с резьбовым отверстием, образующей винтовую пару с регулировочным винтом, головка которого размещена на наружной поверхности корпуса и имеющим вращательную степень свободы вокруг собственной оси [Патент №2734383, МПК F16L 3/20, F16L 3/205, опубл. 15.10.2020, БИ №29].
Недостатками данной опоры постоянного усилия являются сложность конструкции, использование деталей сложного профиля, а также возможность возникновения колебаний и вибраций.
Наиболее близким к предлагаемому изобретению является подвеска постоянного усилия [Патент РФ №2444667 МПК F16L 3/205, опубл. 10.03.2012, БИ №7], содержащая корпус, в середине которого подвижно в вертикальном направлении размещена грузонесущая часть, снабженная вращающимися элементами, взаимодействующими с криволинейным профилем рабочей поверхности рычагов, попарно размещенных по обе стороны грузонесущей части, пружину. Верхние концы рычагов снабжены пазами, с размещенными в них с возможностью перемещения тягами для регулирования предварительного сжатия и изменения высоты оси пружины, расположенной между рычагами на одной из тяг и взаимодействующей с ними посредством тяг и осей, соединенных между собой крепежными элементами, грузонесущая часть с вращающимися элементами расположена в пространстве, образованном путем заведения за них нижних концов рычагов и удержанием в нем грузонесущей части посредством опирания вращающихся элементов на криволинейный профиль рабочей поверхности рычагов.
Недостатками данной опоры постоянного усилия являются сложность конструкции, использование деталей сложного профиля, а ткже возможность возникновения колебаний и вибраций.
Задачей данного изобретения является создание подвески постоянного усилия относительно несложной конструкции без использования деталей сложного профиля и предотвращающей возможность возникновения колебаний и вибраций.
Поставленная задача достигается тем, что в подвеске постоянного усилия содержащей корпус, в середине которого подвижно в вертикальном направлении размещена грузонесущая часть, снабженная вращающимися элементами, взаимодействующими с криволинейным профилем рабочей поверхности рычагов, попарно размещенных по обе стороны грузонесущей части, пружины, верхние концы рычагов снабжены пазами с размещенными в них с возможностью перемещения тягами.
Отличительными особенностями предлагаемой подвески постоянного усилия является то, что грузонесущая часть представляет собой двухстороннюю зубчатую рейку, контактирующую с обеих сторон с вращающимися элементами - шестернями, имеющими горизонтальные оси и соединенными с пружинами кручения постоянного усилия, на грузонесущей части - зубчатой рейке, в ее верхней и нижней частях размещены ограничители, верхний ограничитель находится внутри корпуса, а нижний - снаружи, причем пружины кручения имеют противоположное направление навивки.
На фиг. 1 представлена схема подвески постоянного усилия Подвеска постоянного усилия содержит корпус 1, в середине которого подвижно в вертикальном направлении размещена грузонесущая часть -двухсторонняя зубчатая рейка 2, снабженная вращающимися элементами-шестернями 3.
Вращающиеся элементы-шестерни 3 взаимодействуют с криволинейным профилем рабочей поверхности рычагов 4, попарно размещенных по обе стороны грузонесущей части - двухсторонней зубчатой рейки 2.
Вращающиеся элементы-шестерни 3 имеют горизонтальные оси и соединены с пружинами кручения постоянного усилия 5, которые имеют противоположное направление навивки.
Верхние концы рычагов 4 снабжены пазами 6 с размещенными в них с возможностью перемещения тягами 7. На грузонесущей части - зубчатой рейке 2, в ее верхней и нижней частях размещены ограничители 8 и 9. Верхний ограничитель 9 находится внутри корпуса 1, а нижний ограничитель 8 снаружи.
Подвеска постоянного усилия работает следующим образом.
Корпус 1 крепится к опоре или столбу за верхнюю часть. Грузонесущая часть - двухсторонняя зубчатая рейка 2 находится в верхнем положении, нижний ограничитель 8 упирается в наружную поверхность корпуса 1 (в нижнюю его часть).
К нижнему концу грузонесущей части - двухсторонней зубчатой рейке 2 подвешивается трубопровод. Под действием веса трубопровода происходит опускание грузонесущей части - двухсторонней зубчатой рейки 2 на необходимую величину. При этом вращающиеся элементы-шестерни 3, находящиеся в зацеплении (с обеих сторон) с грузонесущей частью - двухсторонней зубчатой рейкой 2, поворачиваются вокруг горизонтальных осей и деформируют соединенные с ними пружины кручения постоянного усилия 5, которые имеют противоположное направление навивки. Это обеспечивает необходимое постоянное вертикальное усилие, поддерживающее подвешенный трубопровод.
Противоположное направление навивки пружин кручения постоянного усилия 5 позволяет обеспечить компактное и относительно простое соединение (через вращающиеся элементы - шестерни 3) последних с грузонесущей частью - двухсторонней зубчатой рейкой 2.
За счет того, что на грузонесущей части - зубчатой рейке 2, в ее верхней и нижней частях размещены ограничители 8 и 9 (верхний ограничитель 9 находится внутри корпуса 1, а нижний ограничитель 8 снаружи) предотвращается выпадание рейки и перегрузка пружин кручения постоянного усилия 5.
Для предотвращения возможности возникновения колебаний и вибраций в предлагаемой конструкции подвески постоянного усилия осуществляется торможение вращающихся элементов-шестерен 3 при помощи рычагов 4, прижимающихся к ним и создающих необходимое сопротивление вращению.
Верхние концы рычагов 4 снабжены пазами 6 с размещенными в них с возможностью перемещения тягами 7, перемещая которые регулируется усилие прижатия рычагов 4 к поверхностям вращающихся элементов - шестерен 3.
Благодаря тому, что в предлагаемой конструкции подвески постоянного усилия в качестве упругих элементов применяются пружины кручения постоянного усилия, обеспечивается постоянное усилие при относительной простоте, без использования деталей сложного профиля.
Предлагаемая подвеска постоянного усилия имеет относительно несложную конструкцию, обеспечивает постоянное усилие и предотвращает возможность возникновения колебаний и вибраций.