Саморегулювальний пристрій для зменшення динамічних навантажень вантажопідйомного механізму

Гідравлічний демпфер, який містить корпус, поршень, пружину, який відрізняється тим, що в корпусі на довжину ходу поршня виконані криволінійна та прямолінійна напрямні, до верхньої його кришки одним своїм кінцем жорстко закріплена пружина, а іншим кінцем вона закріплена до поршня, що складається з двох елементів, які мають чотири співвісні отвори, а в нижній його кришці закріплений гак. (19) (21) u201004107 (22) 08.04.2010 (24) 27.09.2010 (46) 27.09.2010, Бюл.№ 18, 2010 р. (72) ПОДОЛЯК ОЛЕГ СТЕПАНОВИЧ, ІСЬЄМІНІ ІЛЛЯ ІГОРОВИЧ, ЧЕРНИШЕНКО ОЛЕКСАНДР В'ЯЧЕСЛАВОВИЧ (73) УКРАЇНСЬКА ІНЖЕНЕРНО-ПЕДАГОГІЧНА АКАДЕМІЯ 3 На Фіг.1 показаний загальний вид установки пристрою для здійснення способу, що пропонується - загальний вид. На Фіг.2 - загальний вид пристрою у збільшеному вигляді - вид А. На Фіг.3 - те ж саме - розріз Б-Б. Саморегулювальний пристрій 1 для зменшення динамічних навантажень вантажопідйомного механізму розташований на гаку гакової підвіски 2 вантажопідйомного крана та складається з корпуса 3, що закритий з боків кришками 4 і 5 та поділений на дві частини поршнем, який складається з двох елементів 6 і 7, та підпружинений пружиною 8. Поршень закріплений на штоку 9. Елементи поршня 6 і 7 мають дросельні отвори постійного перетину та однакового розміру, що є співвісними, для перетікання робочої рідини з однієї частини корпуса до іншої. На внутрішній поверхні корпуса 3 на ділянці, яка співпадає з ходом поршня виконані дві повздовжні напрямні 10 і 11. Напрямна 10 виконана прямолінійною і через боковий виступ елемента 6 взаємодіє з ним. Напрямна 11 виконана криволінійною за заданим законом і через боковий виступ елемента 7 взаємодіє з ним. У кожній точці ходу поршня центральний кут між напрямними 10 і 11 задає кут повороту елемента 6 відносно елемента 7. У положенні статичної рівноваги величина центрального кута між напрямними 10 і 11 дорівнює 180°. При цьому положення отворів елементів 6 і 7 співпадають, і величина прохідного перетину постійного дроселя є максимальною. У кришці 5 закріплений гак 12, на який підвішується вантаж. Працює даний пристрій таким чином. В початковий період підіймання вантажні канати ослаблені і під дією зведеної до них сили приводу натягуються до зусилля, відповідному вазі вантажу, при цьому шток 9 з поршнем рухається вгору, стискаючи пружину 8 і забезпечуючи попереднє натягування канатів. Під час руху штоку 9, елемент 7, який взаємодіє з напрямною 11, повертається навколо повздовжньої вісі штоку 9 та відносно елемента 6. Кут цього повороту в кожній точці ділянки ходу поршня визначається величиною центрального кута між напрямними 10 і 11. При цьому дросельні отвори в елементі 7 зміщуються відносно дросельних отворів елемента 6 на такий же кут, і відбувається зміна прохідного перетину постійного дроселя і, відповідно, сили опору всього пристрою 1. Коли сила натягування вантажних канатів і сила опору пристрою 1 стають рівними вазі вантажу, починається його відрив від основи. В цей період рушійний момент приводу механізму підйому починає значно перевищувати статичне навантаження на гаку 12 від дії вантажу, внаслідок цього 53198 4 сила натягування канатів стає більшою за силу опору пристрою 1, і шток 9 з поршнем, стискаючи пружину 8 і продавлюючи робочу рідину з порожнини стискання в порожнину віддачі корпуса 3, переміститься на деяку відстань вгору. За рахунок продавлювання робочої рідини через дросельні отвори елементів 6 і 7 поршня відбувається поглинання енергії динамічних коливань. Переміщення штоку 9 буде відбуватися до тих пір, поки сила натягування канатів не стане рівною силі опору пристрою 1, яка відповідає навантаженню на гаку 12 від дії вантажу при сталому русі механізму підйому. За рахунок цього збільшиться період перехідного процесу до такого часу, при якому динамічні навантаження матимуть рівень навантажень відповідних сталому руху. Надмірна потенціальна енергія пружини 8, що виникла в результаті дії динамічної складової при відриві вантажу з основи передається робочій рідині за рахунок її перетікання з порожнини віддачі в порожнину стискання через дросельні отвори. При цьому стиснення пружини 8 зменшується, а шток 9 рухається в зворотному напрямку. При збільшенні ваги вантажу шток 9 з поршнем переміститься в гору на більшу відстань, стискаючи пружину 8, прохідний перетин постійного дроселя зменшиться, за рахунок чого підвищиться сила опору гасителя до встановленого силовою характеристикою значення. Повернення штоку 9 в початкове положення відбувається за рахунок розтиснення пружини 8. Саморегулювання пристрою для зменшення динамічних навантажень вантажопідйомного механізму здійснюється за рахунок збільшення періоду розгону приводу механізму підйому крана до такого часу, при якому динамічні навантаження мають мінімальні значення. Це досягається зміною сили опору, яка створюється пристроєм при висуванні його штоку, за регресивним законом: Pa v p n 1 sgn v p , де Ра - сила опору; - коефіцієнт демпфірування; vp - швидкість поршня пристрою; n - показник ступеню. Реалізація даного пристрою дозволить зменшити динамічні навантаження в елементах вантажопідйомного крана, що утворюються при підійманні вантажу. Джерела інформації: 1. Патент України на винахід №28879 А, кл. В66С1/34, 2000. 2. Патент України на корисну модель №10337, кл. В66С1/34, 2005. 3. Патент Российской Федерации №2127675, кл.6 В60G17/06, 17/08, F16F9/48, 9/50, 1999. 5 Комп’ютерна верстка А. Рябко 53198 6 Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601