Талреп

Полезная модель относится к машиностроению, представляет собой талреп и может использоваться в устройствах для закрепления грузов на транспортных средствах.
Известен талреп, содержащий корпус, размещенные в нем два резьбовых стержня, на один из которых навернут шток, кольцевой резец, имеющий острую кромку по наружной поверхности. Кольцевой резец жестко соединен с корпусом, сопряжен со штоком и зафиксирован от вращательного движения по штоку посредством штифта (Патент РФ №2095659, МПК F16G 11/12, 10.11.1997).
Известен талреп, содержащий корпус, в котором размещены резьбовые стержни, на один из которых навернут шток с наружным буртом. На штоке установлена конусная втулка. Корпус выполнен трубчатым с коническим и цилиндрическим участками. В корпус ввернут стакан, зафиксированный штифтом и конической гайкой и связанный с другим резьбовым стержнем (Патент РФ № 2094674, МПК F16G 11/12, 27.10.1997). Данное техническое решение принято в качестве прототипа.
Недостатком известных устройств является то, что они обеспечивают снижение перегрузок, действующих на груз во время аварии транспортного средства только при действии растягивающих усилий. Они не поглощают кинетическую энергию удара при действии нагрузок сжатия, которые возникают при вторичных и последующих ударах.
Техническим результатом является обеспечение сохранности груза в аварийной ситуации (при ударе, столкновении или опрокидывании) транспортного средства путем крепления груза устройствами, обеспечивающими энергопоглощение при действии как растягивающих, так и сжимающих усилий.
Технический результат достигается за счет того, что талреп содержит два резьбовых стержня, один из них ввернут в шток, который имеет конусную поверхность, которая взаимодействует с внутренней поверхностью трубчатого корпуса. Трубчатый корпус имеет конический и цилиндрические участки. Другой резьбовой стержень через гайку жестко скреплен с корпусом, а втулка также имеет конический и цилиндрические участки. Конусная поверхность втулки взаимодействует с наружной цилиндрической поверхностью корпуса, а со второй стороны втулка жестко закреплена на штоке.
Сущность полезной модели поясняется чертежами, где
1 - резьбовой стержень 1;
2 - резьбовой стержень 2;
3 - проушина;
4 - проушины;
5 - гайка;
6 - контргайка;
7 - шток;
8 - конусная поверхность;
9 - торец;
10 - паз штока;
11 - выступ гайки;
12 - корпус;
13 - внутренняя цилиндрическая поверхность корпуса;
14 - внутренняя коническая поверхность корпуса;
15 - внутренняя цилиндрическая поверхность корпуса;
16 - наружная цилиндрическая поверхность штока;
17 - первое отверстие штока;
18 - первый штифт;
19 - внутренний торец корпуса;
20 - второй штифт;
21 - втулка;
22 - конусную поверхность втулки;
23 - наружная цилиндрическая поверхность корпуса;
24 - третий штифт;
25 - четвертый штифт;
26 - второе отверстие;
27 - третье отверстие;
28 - четвертое отверстие;
29 - наружная конусная поверхность корпуса 12, которая образована при пластической деформации корпуса.
На фиг. 1 представлен продольный разрез талрепа.
На фиг. 2 представлен вид талрепа, когда пластическая деформация растяжения талрепа остановлена на половине общего хода.
Талреп включает в себя два резьбовых стержня 1 и 2, а каждый из них имеет наружные проушины 3 и 4 для соединения их с элементами крепления груза и основания транспортного средства. На резьбовой стержень 1 навернута гайка 5 и контргайка 6. На резьбовой стержень 2 навернут шток 7, имеющий с правой стороны конусную поверхность 8, которая с левой стороны имеет торец 9, а справой стороны имеется шлицевое соединение, состоящее из вертикального паза 10, взаимодействующего с выступом 11 гайки 5. Конусная поверхность 8 штока 7 взаимодействует с трубчатым корпусом 12 путем контактов с внутренней цилиндрической поверхностью 13 и внутренней конической поверхностью 14 корпуса 12, а левая внутренняя цилиндрическая поверхность 15 корпуса 12 взаимодействует с наружной цилиндрической поверхностью 16 штока 7, который имеет два первых отверстия 17, через которые запрессован первый штифт 18 в стержень 2. Корпус 12 также имеет внутренний торец 19, ограничивающий внутреннюю цилиндрическую поверхность 13 с левой стороны. После навертывания на резьбовой стержень 1 гайки 5 и контргайки 6 выполнена запрессовка в него второго штифта 20. На гайку 5 с наружной стороны навернут корпус 12. На левую часть штока 7 навернута втулка 21, имеющая конусную поверхность 22 с правой стороны. Наружная цилиндрическая поверхность 23 корпуса 12 взаимодействует с конусной поверхностью 22 втулки 20. В левые части штока 7 и втулки 21 запрессован третий штифт 24, который обеспечивает их контровку. В правую часть корпуса 12 и гайки 5 запрессован четвертый штифт 25, который обеспечивает их контровку. В контергайке 6 имеются четыре вторых отверстия 26, которые необходимы для контровки (расконтровки) гайки 5 и резьбового стержня 1 с помощью стержневого воротка. В правой части корпуса 12 и гайке 5 просверлены четыре третьи отверстия 27, которые необходимы для выворачивания (вворачивания) резьбовых стержней 1 и 2 с помощью стержневого воротка. В левых частях втулки 21 и штока 7 просверлены четыре четвертых отверстия 28, которые необходимы для выворачивания (вворачивания) резьбовых стержней 1 и 2 с помощью стержневого воротка. Наружная конусная поверхность 29 корпуса 12 образована пластической деформацией корпуса 12 при растяжении.
Устройство работает следующим образом.
При возникновении перегрузок, т. е. при столкновении или опрокидывании транспортного средства, на талреп действует растягивающее усилие, которое через резьбовые стержни 1 и 2 передается на шток 7 и соответственно через гайку 5, контргайку 6 на корпус 12. При этом конусная поверхность 8 штока 7 взаимодействует с внутренними конусной поверхностью 14 и цилиндрической поверхностью 15 корпуса 12 с равными усилиями, направленными в разные стороны при перемещении штока 7.
При эксплуатации талрепа в нормальных условиях талреп ведет себя как жесткий стержень регулируемой длины (фиг. 1). Штифты 18 и 20 обеспечивают ограничение длины выворачивания резьбовых стержней 1 и 2. В аварийных условиях под действием инерционной силы груза происходит нагружение талрепов выше допустимого рабочего усилия на заранее заданную величину. При этом происходит одновременное перемещение штока 7 и втулки 21, которые жестко скреплены. Сначала конусная поверхность 8 штока 7 перемещается вдоль внутренней конической поверхности 14 корпуса 12, а затем вдоль цилиндрической поверхности 13 корпуса 12 с постоянным растягивающим усилии, вызываемым сопротивлением пластической деформации трубчатого корпуса 12. Пластически деформируясь, трубчатый корпус 12 увеличивается в диаметре, образуя наружную поверхность 29 корпуса 12 (фиг. 2) по длине хода штока 7, и совершает работу, равную произведению усилия на длину хода штока 7. В случае достаточной длины хода штока 7 кинетическая энергия удара будет полностью поглощена, и торец 9 штока 7 не дойдет до упора в торец 19 корпуса 12. Из данного состояния талреп может поглощать кинетическую энергию груза при действии усилий растяжения или сжатия.
При возникновении во время аварии вторичных ударов подвижного средства при креплении груза жесткими талрепами на них действуют сжимающие нагрузки, которые через резьбовые стержни 1 и 2 передаются на шток 7, который жестко соединен с втулкой 21, и соответственно через гайку 5, контргайку 6 на корпус 12 (фиг. 2). Таким образом, конусная поверхность 22 втулки 21 взаимодействует с наружной цилиндрической поверхностью 29 корпуса 12 с направленными навстречу друг другу равными постоянными сжимающими усилиями, вызываемыми сопротивлением пластической деформации корпуса 12. Пластически деформируясь, трубчатый корпус 12 уменьшается в диаметре по длине хода втулки 21 и совершает работу равную произведению усилия на длину хода втулки 21. В случае достаточной длины перемещения втулки 21 кинетическая энергия удара будет полностью поглощена, и втулка 20 не израсходует полный ход, а в случае недостаточной длины хода кинетическая энергия удара будет не полностью поглощена, и будет израсходован полный ход талрепа, который вернется в исходное положение до аварии.
Таким образом, талреп позволяет
повысить надежность сохранности грузов при аварии, когда подвижное средство подвергается нескольким последовательным ударам;
обеспечить энергопоглощение при действии инерционных сил груза на крепежные связи во время аварии как растягивающих, так и сжимающих усилий;
увеличить энергопоглощение за счет работы, возникающей при перемещении груза при действии сжимающих усилий;
обеспечить беззазорное крепление грузов, которые будут постоянно прижаты к полу подвижного средства;
обеспечить возможность повторного использования талрепа, после его приведения в исходное состояние с помощью сжатия на технологическом прессе.