Зрівняльний фрикційний пристрій для безпечних канатних підйомних систем

Зрівняльний фрикційний пристрій для безпечних канатних підйомних систем, який містить шток, вздовж якого установлені гальмові фрикційні амо C2 2 (19) 1 3 84630 хомих напрямних, вільно установлені два повзуни між якими розташовано декілька пружних елементів - пружин стискання різної довжини і жорсткості, при цьому напрямні виконані з виступами - упорами, що взаємодіють з одним із повзунів при переміщенні другого разом зі штоком [3]. Недоліком другого аналога, обумовленого, як і першого, використанням в якості амортизуючих елементів гвинтових пружин стискання, крім зазначеного у перших трьох п унктах щодо недоліку першого аналога є неможливість забезпечення рівномірного вирівнювання довжин і натягів канатів при нормальній роботі безпечної поліспастової системи внаслідок відсутності в ньому зазорів, в межах котрих шток міг би при цьому вільно переміщатись. Прототипом пропонованого винаходу є зрівняльний фрикційний пристрій для безпечних канатних підйомних систем, який містить шток, вздовж якого установлені амортизуючі елементи, змонтовані на металоконструкції і призначені для взаємодії з ними упори, виконані з отворами, в які пропущено шток, при цьому амортизуючі елементи виконані у вигляді контактуючих з поверхнею штока фрикційних гальмових планок ковзної дії, підпружинених і стягнутих між собою регулюючими гвинтовими з’єднаннями, при цьому у ви хідному положенні зрівняльного пристрою між торцями гальмових планок і упорами є зазори для вільного переміщення штока при вирівнюванні довжин і натягів канатів під час роботи безпечної канатної підйомної системи [4]. Недоліком прототипу є постійне притискування фрикційних гальмових планок до штока, і постійне навантаження пружин і регулюючи х гвинтових з’єднань відповідними розрахунковими максимальними зусиллями, що необхідно лише при утриманні вантажу у разі обриву каната безпечної канатної системи та під час її випробувань. Внаслідок постійного притискування гальмових планок до штока, які знаходяться у нерухомому контакті між собою, з часом збільшується коефіцієнт тертя спокою, що при утриманні вантажу у разі обриву каната безпечної канатної системи призведе до збільшення опору переміщенню штока відносно гальмових планок, а з рештою – до збільшення навантаження на утримуючий канат. Постійне навантаження пружин і регулюючих гвинтових з’єднань максимальним зусиллям призводить до релаксації у них напруг, що обумовлює необхідність постійного контролю зусилля стискання пружин. Зазначене в цілому призводить до зниження надійності безпечної канатної системи та ускладнення експлуатації такого зрівняльного пристрою. В основу винаходу поставлено задачу створення зрівняльного фрикційного пристрою для безпечних канатних підйомних систем, в якому забезпечується: - притискування гальмових планок до штока розрахунковим максимальним зусиллям лише в процесі утримання вантажу у разі обриву канатабезпечної канатної системи та під час її випробувань, внаслідок чого виключається можливість перевищення розрахункового опору переміщенню 4 штока при утриманні вантажу безпечного канатною системою у разі обриву одного з двох її канатів, завдяки чому забезпечується необхідне розрахункове динамічне навантаження утримуючого вантаж каната; - навантаження пружин та регулюючих гвинтових з’єднань максимальним розрахунковим зусиллям також лише у вказаних раніше випадках, що запобігає релаксації в них напруг і таким чином виключає необхідність постійного контролю та регулювань зусилля стискання пружин. Поставлена задача досягається тим, що у зрівняльному фрикційному пристрої для безпечних канатних підйомних систем, який містить шток, вздовж якого установлені фрикційні амортизуючі елементи, підпружинені і стягнуті між собою регулюючими гвинтовими з’єднаннями, шток пропущено через отвори змонтованих на металоконструкції упорів, у ви хідному положенні зрівняльного пристрою між торцями амортизуючих елементів контактуючи х з поверхнею штока і упорами є зазори для вільного переміщення штока при вирівнюванні довжин і натягів канатів під час роботи безпечної канатної системи, відповідно винаходу контактуючі з поверхнею штока гальмові елементи виконані у вигляді протилежно направлених самозатягуючихся клинців з виступами в їх основах, зовнішні нахилені поверхні клинців знаходяться у контакті з внутрішніми нахиленими поверхнями напрямних колодок, при цьому у вихідному положенні зрівняльного пристрою між виступами клинців і торцями напрямних колодок є зазори, поперечний перетин штока має форму ромба, а контактуючі з поверхнею штока поверхні гальмових елементів виконані у вигляді клинових канавок. Технічним результатом винаходу є підвищення надійності безпечних канатних підйомних систем та спрощення експлуатації зрівняльного фрикційного пристрою. Суть винаходу пояснюється кресленнями, на яких зображено: Фіг.1 - зрівняльних фрикційний пристій; Фіг.2 - розріз А-А на Фіг.1; Фіг.3 безпечна канатна підйомна система з пропонованим зрівняльним при строєм. Зрівняльний фрикційний пристрій містить закріплені на металоконструкції упори 1, крізь отвори в яких пропущено шток 2 в середній частині котрого у контакті з його поверхнею знаходяться протилежно направлені самозатягуючісь клинці 3 з виступами 4 в їх основах. Зовнішні нахилені поверхні зазначених клинців знаходяться у контакті з внутрішніми нахиленими поверхнями напрямних колодок 5 підпружинених пружинами 6 і стягнутих між собою регулюючими гвинтовими з'єднаннями, до складу яких входять гайки 7, шайби 8, шпильки 9. У вихідному положенні зрівняльного пристрою при нормальній роботі безпечної канатної підйомної системи між виступами 4 протилежно направлених клинців 3 і торцями напрямних колодок 5 є зазори d1 а між торцями основ клинців 3 і упорами 1 - зазори d2. Поперечний перетин штока 2 має форму ромба, а контактуючі з штоком поверхні клинців 3 виконані у вигляді клинових канавок для забезпечення більшої сили тертя між штоком і клинцями ніж 5 84630 між клинцями 3 і напрямними колодками 5: відомо, що пропонуєме спряження штока з клинцями обумовлює збільшення приведеного коефіцієнта тертя у порівнянні з коефіцієнтом тертя між паралельними контактуючими між собою поверхнями тертя, у даному випадку між нахиленими зовнішніми клинців 3 і внутрішніми напрямних колодок 5 поверхнями. До кінців штока 2 прикріплені одні кінці канатів 10 і 11, другі кінці яких закріплені на барабанах 12 і 13 лебідок відповідно. При цьому канати обгинають блоки нерухомої обойми 14 і рухомої 15. До останньої підвішується вантаж (на схемі не зображено). Робота зрівняльного фрикційного пристрою міститься у наступному. При нормальній роботі безпечної канатної підйомної системи, тобто при підніманні або опусканні обойми 15 з вантажем, необхідне вирівнювання довжин і натягів канатів 10 і 11 забезпечується за рахунок практично вільного переміщення штока 2 разом з клинцями 3 і колодками 5 в межах зазорів d2 . У разі обриву одного з канатів, наприклад 10, шток 2 з клинцями 3 і колодками 5 починає, під дією зусилля у цілому канаті 11, вільно переміщатись, вибираючи при цьому верхній зазор d2. Як тільки основою верхній клинець 3 упреться в правий упор 1, разом із штоком 2 почне переміщатись самозатягуючийся нижній клинець 3 внаслідок більшої сили тертя, що виникає між ним і штоком ніж між ним і колодкою 5. Таким чином шток з нижнім клинцем 3 переміщується в межах зазору d1 , при цьому відбувається самозатягування нижнього клинця 3 у простір між нижньою поверхнею штока 2 і нахиленою поверхнею нижньої напрямної колодки 5. В цей час пружини 6 стискаються. Після вибору нижнього зазора d1 , коли виступ 4 нижнього клинця 3 упреться в торець напрямної колодки 5 разом із штоком 2 і нижнім клинцем 3 почнуть переміщатись нижня і верхня напрямні колодки 5. При цьому вибирається верхній зазор d1 і напрямна колодка 5 підіймаючись по нахиленій зовнішній поверхні верхнього клинця 3 продовжує стискати пружини 6. Як тільки торець верхньої напрямної колодки 5 упреться у виступ 4 верхнього клинця 3 пружини 6 почнуть 6 притискати напрямні колодки 5 до клинців 3 з максимальним розрахунковим зусиллям, при якому переміщенню штока 2 протидіє постійна розрахункова сила опору тертя, яка виникає між поверхнями клинців 3 і штока 2 завдяки чому забезпечується плавність зупинки штока, а відповідно і плавність утримання на канаті 11 рухомої обойми блоків 15 з підвішеним до неї вантажем. Перевагою пропонованого зрівняльного фрикційного пристрою є забезпечення можливості навантаження максимальним розрахунковим зусиллям пружин, що підпружинюють гальмові елементи і регулюючих гвинтови х з’єднань, котрими зазначені елементи стягнуті між собою - лише при утриманні вантажу у разі обриву каната та під час випробувань безпечної канатної системи. Використання безпечних канатних підйомних систем з пропонованою конструкцією зрівняльного фрикційного пристрою, котрий забезпечує можливість значного зниження динамічних навантажень при аварійному утриманні вантажу, обумовлює можливість підвищення безпеки роботи відповідних підйомних машин. Пропонований пристрій може використовуватись у безпечних канатних підйомних системах, до складу яких входять два канати, або можливе їх використання, наприклад у безпечних здвоєних монтажних поліспастах, у безпечних здвоєних поліспастах мостових і козлових кранів, в безпечних здвоєних поліспастових системах стрілових кранів, а також в безпечних підйомних системах підйомників і підйомних платформ (колисок). Джерела інформації, які брались до уваги при експертизі: 1. Авторское свидетельство СССР №467574, МКИ В 66 С 13/04, 1975. 2. М.А.Козлов. Полиспастные системы. Перспективы развития и применения в те хнике и строительстве. – Одесса: ОГ АСА, 2001. – 88с. 3. Авторское свидетельство СССР №572424, МКИ В 66 D 3/04, 1977. 4. Патент України №76052, МПК В 66 D 3/00, В 66 С 15/00, 2006. 7 Комп’ютерна в ерстка В. Клюкін 84630 8 Підписне Тираж 28 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601