САМОДВИЖУЩЕЕСЯ УСТРОЙСТВО

Полезная модель относится к подъемно-транспортному машиностроению, в частности к самодвижущимся подъемно-транспортным средствам, способным перемещаться по наклонным и вертикальным поверхностям, и может быть использовано для переноса полезных грузов и технологического оборудования при проведении работ в труднодоступных местах и зонах с повышенной опасностью.
Из уровня техники известны агрегаты, обеспечивающие с помощью установленного на платформе исполнительного механизма - тяговой лебедки, буксировочного троса и узла крепления увеличение тягового усилия транспортных средств в различных областях техники (см., например, авторское свидетельство СССР №113260, МПК A01B 51/00, опубл. 01.01.1958; №917716, МПК A01B 3/64, опубл. 07.04.1982; патент РФ №1708169, A01B 3/64, опубл. 30.01.1992).
Основным недостатком известных агрегатов является ограниченные функциональные возможности, так как они не могут быть использованы для переноса полезных грузов и технологического оборудования при проведении работ в труднодоступных местах и зонах с повышенной опасностью.
В основу настоящей полезной модели поставлена задача - создание самодвижущегося устройства, обеспечивающего перенос полезных грузов и технологического оборудования при проведении работ в труднодоступных местах и зонах с повышенной опасностью.
Технический результат, достигаемый при осуществлении заявляемой полезной модели, заключается в расширении функциональных возможностей за счет расширения диапазона фиксированного развиваемого момента.
Задача, положенная в основу настоящей полезной модели, решается тем, что в самодвижущемся устройстве, содержащем установленный на платформе исполнительный механизм, с барабаном, буксировочным тросом и узлом крепления, исполнительный механизм выполнен в виде волнового двигателя, включающего плунжерный волнообразователь с равномерно расположенными по окружности плунжерами, гладкое гибкое колесо и выходной вал-распределитель, с отслеживающим диском переменной геометрической формы, при этом выходной вал-распределитель представляет собой трубчатый распределитель с зонами высокого и низкого давления, причем зона высокого давления смещена на изменяющийся угол в диапазоне от 0 до 90° относительно создаваемой вершины волны деформации гибкого колеса.
Кроме того, отслеживающий диск выполнен заодно с выходным валом-распределителем и снабжен подшипниками с жесткими осями, выполненными с возможностью радиального возвратно-поступательного перемещения, и винтами изменения формы гибкого колеса.
Выполнение исполнительного механизма в виде волнового двигателя, включающего плунжерный волнообразователь с равномерно расположенными по окружности плунжерами, гладкое гибкое колесо и выходной вал-распределитель с отслеживающим диском переменной геометрической формы, снабженного подшипниками с жесткими осями, выполненными с возможностью радиального возвратно-поступательного перемещения, и винтами изменения формы гибкого колеса позволяет регулировать развиваемый момент в широком диапазоне.
Перечисленные признаки являются существенными и взаимосвязанными между собой с образованием устойчивой совокупности существенных признаков достаточной для получения указанного технического результата.
Проведенный сопоставительный анализ предложенного технического решения с выявленными аналогами уровня техники, из которого полезная модель явным образом не следует для специалиста в области подъемно-транспортного машиностроения.
Настоящая полезная модель промышленно применима, так как может быть реализована с использованием известных технологий, применяемых при производстве устройств подъема, в том числе и для транспортного машиностроения.
Полезная модель поясняется конкретным примером выполнения предлагаемого самодвижущегося устройства, который наглядно демонстрирует возможность получения указанного технического результата. Допускаются различные модификации и улучшения, не выходящие за пределы области действия полезной модели, определенные прилагаемой формулой.
Представленные варианты исполнения полезной модели описываются далее на основе представленных чертежей, где:
- на фиг. 1 изображена функциональная схема самодвижущегося устройства горизонтального перемещения;
- на фиг. 2 изображена функциональная схема самодвижущегося устройства вертикального перемещения;
- на фиг. 3 представлен исполнительный механизм самодвижущегося устройства, разрез;
- на фиг. 4 - то же разрез A-A, на фиг. 3;
- на фиг. 5 - то же разрез B-B, на фиг. 3;
- на фиг. 6 показано изменение угла зоны высокого давления относительно создаваемой вершины волны деформации гибкого колеса.
На чертежах соответствующие конструктивные элементы самодвижущегося устройства обозначены следующими позициями:
1 - источник рабочего тела;
2 - волновой двигатель;
3 - пневмоклапан;
4 - платформа;
5 - полезный груз;
6 - узел крепления;
7 - буксировочный трос;
8 - плунжерный волнообразователь;
9 - плунжеры;
10 - гибкое колесо;
11 - тросовый барабан;
12 - подшипники;
13 -ось;
14 - винты изменения формы гибкого колеса;
15 - трубчатый распределитель;
16 - выходной вал - отслеживающий диск;
17 - составная часть трубчатого распределителя;
18 - входное отверстие;
19 - корпус;
20 - стойка;
21 - выходное отверстие.
22 - шпонка;
23 - восьмигранное шлицевое соединение.
Самодвижущееся устройство содержит установленные на платформе 4 источник рабочего тела 1 в виде баллона со сжатым воздухом, исполнительный механизм, размещенный в стойках 20 и выполненный в виде волнового двигателя 2 с тросовым барабаном 11, пневмоклапан 3, полезный груз 5, узел крепления 6, выполненный в виде скобы и крюка, и буксировочный трос 7.
Волновой двигатель 2, включает плунжерный волнообразователь 8 с равномерно расположенными по окружности плунжерами 9, гладкое гибкое колесо 10 и трубчатый распределитель 15 с зонами высокого и низкого давления, соединенный с выходным валом 16 в виде отслеживающего диска переменной геометрической формы, при помощи восьмигранного соединения (шлицевого) 23, на котором жестко на осях 13 расположены подшипники, выполненные с возможностью радиального возвратно-поступательного перемещения, с винтами изменения формы гибкого колеса 10. При этом трубчатый распределитель 15 состоит из двух частей 17 и 15, соединенных между собой шпонкой 22. Шпонка соединяет две части трубчатого распределителя 15 и 17. Одна часть 15 имеет зоны высокого и низкого давления и имеет шлицевое соединение с выходным валом в виде отслеживающего диска 16, а вторая часть 17 и соединена непосредственно с барабаном 11.
Распределитель 15 представляет собой трубчатый распределитель с зонами высокого и низкого давления, причем зона высокого давления смещена на изменяющийся угол в диапазоне от 0 до 90° относительно создаваемой вершины волны деформации гибкого колеса.
Самодвижущееся устройство работает следующим образом.
При отсутствии подачи рабочего тела плунжеры 9 плунжерного волнообразователя 8 находятся в утопленном состоянии и не деформируют гибкое колесо 10. Барабан 11 находится в состоянии свободного вращения. При подаче управляющего сигнала срабатывает пневмоклапан 3 и осуществляет подачу рабочего тела из источника рабочего тела (баллон со сжатым воздухом) 1 к распределителю 15. Рабочее тело через отверстие 18 поступает в плунжерный волнообразователь 8 и перемещает плунжеры 9, которые деформируют гибкое колесо 10, которое приобретает форму овала. При этом задается суммарный вектор усилия (геометрическая сумма векторов каждого плунжера, контактирующего с гибким колесом 10. Под воздействием возникшего при этом суммарного вектора усилия плунжеров 9 на гибкое колесо 10 и при неравенстве углов между суммарным вектором усилия и осями симметрии диаметрально расположенных подшипников 12 отслеживающего диска 16, последний стремится повернуться в направлении уменьшения разницы этих углов. Если бы оси подшипников 12 входного вала 16 располагались симметрично относительно большой оси овала деформированного гибкого колеса 10, то угол, образованный между направлением вектора суммарного усилия и осей симметрии диаметрально расположенных подшипников, был бы равен нулю, тогда выходной вал находится в неподвижном состоянии. Если этот угол отличен от нуля, то выходной вал будет стремиться к тому, чтобы этот угол был равен нулю, что и обуславливает вращение выходного вала. Выходной вал, вращаясь, наматывает на барабан буксировочный трос, перемещая полезную нагрузку. При этом перемещение может быть как горизонтальное - фиг. 1 так и вертикальное - фиг. 2. В последнем случае опускание платформы на поверхность осуществляется при отсутствии сигнала управления на пневмоклапане, платформа под собственной тяжестью опускается на поверхность. Гибкое колесо не деформируется и не препятствует перемещению платформы. При этом геометрическое соотношение зоны высокого давления и вершины волны деформации может меняться, что позволяет менять нагрузочные способности устройства. Изменение угла представлено на Фиг. 4 и фиг. 5. Для регулировки развиваемого усилия, осуществляется геометрическая корректировка взаиморасположения подшипников 12 при помощи регулирующих винтов 14. Использование регулировочных винтов на осях подшипников выходного вала и распределительного устройства позволяет регулировать развиваемый момент на входном валу в широком диапазоне. С увеличением момента нагрузки выше допустимого значения, гибкое колесо деформируется таким образом, что волна деформации обкатывает подшипники отслеживающего диска, то есть устройство работает, как муфта предельного момента. Происходит «проскок».
Изготовление предлагаемого самодвижущегося устройства не требует разработки нового оборудования и переоснащения существующих производств, а используемые средства широко применяются в подъемно-транспортном машиностроении, что подтверждает возможность практической реализации и достижения технического результата.