Пружно-демпфуюча вантажна підвіска

Реферат: Пружно-демпфуюча вантажна підвіска містить корпус, на якому закріплені блоки, демпфер, що містить два похилих пружно-демпфуючих елементи, нижні частини яких нижніми шарнірами закріплені на корпусі. До верхніх верхніми шарнірами приєднаний вантажозахватний орган. Пружно-демпфуючими елементами є канати, кожен із яких закріплений одним кінцем до нижнього шарніра, а іншим - до верхнього шарніра. Один із кінців кожного каната закріплений жорстко, а інший рухомо, та має можливість повороту за рахунок кінематичного зв'язку між рухомо закріпленим кінцем каната та нижнім шарніром, в якому жорстко закріплений протилежний кінець каната. UA 100462 U (54) ПРУЖНО-ДЕМПФУЮЧА ВАНТАЖНА ПІДВІСКА UA 100462 U UA 100462 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до підйомно-транспортних машин, а саме - до амортизаторів та засобів гасіння коливань і може бути використана у вантажних підвісках кранів і т. ін. Відома кранова вантажна демпфуюча підвіска, що містить корпус, на якому закріплені блоки, демпфер, що містіть два похилих пружно-демпфуючих елементи з гуми, нижні частини яких шарнірно закріплені на корпусі, а до верхніх шарнірно приєднаний вантажозахватний орган (див. А.С. СРСР № 90123 1 від 30.01.1982). Недоліками описаної конструкції є низька надійність конструкції через низьку довговічність гумових пружних елементів, а також низька демпфуюча здатність гумових елементів та неможливість її збільшення при підвищенні інтенсивності коливальних процесів у системі, де встановлений пристрій. Задачею корисної моделі є створення вантажної підвіски, в якій за рахунок конструктивного виконання можливо було б підвищити його надійність та демпфуючу здатність, а також забезпечити підвищення демпфуючої здатності при підвищенні інтенсивності коливальних процесів у системі машини, де встановлено підвіску. Поставлена задача вирішується тим, що пружно-демпфуюча вантажна підвіска містить корпус, на якому закріплені блоки, демпфер, що містіть два похилих пружно-демпфуючих елементи, нижні частини яких нижніми шарнірами закріплені на корпусі, а до верхніх верхніми шарнірами приєднаний вантажозахватний орган, згідно з корисною моделлю, пружнодемпфуючими елементами є канати, кожен із яких закріплений одним кінцем до нижнього шарніра, а іншим - до верхнього шарніра, один із кінців кожного каната закріплений жорстко, а інший - рухомо, та має можливість повороту за рахунок кінематичного зв'язку між рухомо закріпленим кінцем каната та нижнім шарніром в якому жорстко закріплений протилежний кінець каната. Виконання в пропонованій пружно-демпфуючій вантажній підвісці пружних елементів у вигляді канатів дозволяє підвищити її надійність за рахунок більшої довговічності канатів у порівнянні з гумовими брусками. Встановлення канатів з одним жорстко та іншим рухомо закріпленим кінцем з можливістю повороту за рахунок кінематичного зв'язку між рухомо закріпленим кінцем каната та елементом амортизаційно-поглинаючого пристрою, в якому жорстко закріплений протилежний кінець каната, дозволяє організувати механічний зворотний зв'язок між переміщенням елементу амортизаційно-поглинаючого пристрою, до якого прикладається збурення, та демпфуючою здатністю пружних елементів за рахунок можливості закручування канатів та підвищення їх трибожорсткості, що підвищує демпфуючу здатність канатів та пропонованої в цілому, та забезпечує регулювання демпфуючої здатності підвіски в залежності від динамічності навантаження, що дозволяє знизити динамічні навантаження та підвищити довговічність вантажопідйомної машини, яка оснащена пропонованою підвіскою. Конструкція пропонованої пружно-демпфуючої підвіски показана на кресленні. На кресленні показана пружно-демпфуюча вантажна підвіска, що містить корпус 1, на якому закріплені блоки 2, демпфер, що містить два похилих пружно-демпфуючих елементи, нижні частини яких нижніми шарнірами 3 рухомо закріплені на корпусі 1, а до верхніх кінців верхніми шарнірами 4 рухомо приєднаний вантажозахватний орган 5, пружно-демпфуючими елементами є канати 6, кожен із яких закріплений одним кінцем 7 до нижнього шарніра 3, а іншим кінцем 8 до верхнього шарніра 4, нижній кінець каната 8 встановлений у нижньому шарнірі 3 з можливістю повороту та жорстко сполучений з колесом 9, яке введене в зачеплення з шестірнею 10, яка закріплена на нижньому шарнірі 4 з можливістю повороту та містить внутрішню різьбову поверхню (гайку) 11, що маг можливість взаємодії з гвинтом 12 із несамогальмівною наріззю, що жорсткозакріплений у верхньому шарнірі 3. Гвинт 12 з гайкою 11, а також шестірня 10 та колесо 9 забезпечують кінематичний зв'язок між поворотом кінця 8 каната 6 та переміщенням вантажозахватного органа 5, що дозволяє змінювати демпфуючу здатність та жорсткість пропонованої пружно-демпфуючої підвіски адекватно динамічності системі в якій вона встановлена. Кожен з канатів 6 може мати привід від шестірні 10 через паразитні коліщатка, а кінематичний зв'язок може бути забезпечений іншими типами передач, наприклад рейковою чи іншою. Комбінація напрямків звивки канатів може бути вибрана адекватною конкретним умовам роботи пружно-демпфуючої підвіски. Пропонована пружно-демпфуюча вантажна підвіска працює наступним чином. При підйомі вантажу з підхопленням після вибору прослабленого вантажного каната 13 навантаження у ньому зростає стрибкоподібно, в результаті вантажозахватний орган 5 переміщується, переміщуючи верхні шарніри 4, та деформуючи прикріплені до них канати 6, які за рахунок того, що мають низьку жорсткість при стиску, компенсують цей стрибок навантаження та не дають перевантажитися вантажним канатам 13. Після відриву вантажу від основи в системі виникає коливний процес, то призводить до зворотно-поступальних переміщень вантажозахватного 1 UA 100462 U 5 10 15 20 25 30 35 органа 5 та 3 та верхніх шарнірів 4 разом з гвинтами 12, які, переміщуючись зворотнопоступально разом із вантажозахватним органом 5, спричиняють повороти гайок 11 та шестерень 10, що обертають колеса 9, які закручують канати 6, збільшуючи їх трибожорсткість та демпфуючу здатність і, тим самим підвищуючи розсіяння енергії коливань усією пружнодемпфуючою вантажною підвіскою і обмеження їх передачі на металоконструкцію машини. Виконання в пропонованій пружно-демпфуючій вантажній підвісці пружних елементів у вигляді канатів дозволяє підвищити її надійність за рахунок більшої довговічності канатів у порівнянні з гумовими брусками. Встановлення канатів з одним жорстко та іншим рухомо закріпленим кінцем з можливістю повороту за рахунок кінематичного зв'язку між рухомо закріпленим кінцем каната та елементом амортизаційно-поглинаючого пристрою, в якому жорстко закріплений протилежний кінець каната, дозволяє організувати механічний зворотний зв'язок між переміщенням елементу амортизаційно-поглинаючого пристрою, до якого прикладається збурення, та демпфуючою здатністю пружних елементів за рахунок можливості закручування канатів та підвищення їх трибожорсткості, що підвищує демпфуючу здатність канатів та пропонованої в цілому, та забезпечує регулювання демпфуючої здатності підвіски в залежності від динамічності навантаження, що дозволяє знизити динамічні навантаження та підвищити довговічність вантажопідйомної машини, яка оснащена пропонованою підвіскою. Сукупність наведених ознак є новим технічним рішенням, неочевидним з базового рівня техніки, їх втілення можливе в умовах реального промислового виробництва при незначній зміні базових технологічних процесів. Виконання конструкції можливе в широкому діапазоні розмірів. Наприклад, для суднового крана NMF 2-6, 5015 вантажопідйомністю 6,5 т, впровадження пропонованої пружнодемпфуючої вантажної підвіски дозволяє суттєво знизити динамічний вплив на металоконструкції крана та підвищити її довговічність. Економічний ефект запропонованого технічного рішення полягає в запобіганні руйнуванню крана та палубних механізмів і конструкцій при падінні вантажу та стріли в результаті її втомного руйнування. Наприклад, для описаного крана, вартістю до 15000000 у.о., витрати на виготовлення та монтаж пропонованої підвіски становлять близько 5000 у.о., при цьому, додаткові витрати в 3000 разів менші за вартість нового крана. При загальній потребі подібних кранів для країни близько 100 шт. на рік, сумарний ефект складе: EΣ = (15000000-5000)×100 ≈ 1,5 млрд у.о. Сукупність наведених даних свідчить про доцільність широкого застосування запропонованих пружно-демпфуючих вантажних підвісок. В даний час виконується підготовка до впровадження запропонованих пружно-демпфуючих вантажних підвісок на кранах суден компанії «Укррічфлот». ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 40 45 Пружно-демпфуюча вантажна підвіска, яка містить корпус, на якому закріплені блоки, демпфер, що містить два похилих пружно-демпфуючих елементи, нижні частини яких нижніми шарнірами закріплені на корпусі, а до верхніх верхніми шарнірами приєднаний вантажозахватний орган, яка відрізняється тим, що пружно-демпфуючими елементами є канати, кожен із яких закріплений одним кінцем до нижнього шарніра, а іншим - до верхнього шарніра, один із кінців кожного каната закріплений жорстко, а інший рухомо, та має можливість повороту за рахунок кінематичного зв'язку між рухомо закріпленим кінцем каната та нижнім шарніром, в якому жорстко закріплений протилежний кінець каната. 2 UA 100462 U Комп’ютерна верстка А. Крулевський Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3