Уловлювач для вантажопідйомних механізмів

Реферат: Уловлювач для вантажопідйомних механізмів належить до вантажопідйомних машин, а саме, до пристроїв безпеки, що входять до складу підйомних систем і запобігають падінню вантажу, платформ, кабін і інших вантажозахоплюючих пристроїв при обриві каната. Уловлювач для вантажопідйомних механізмів містить установлений на металоконструкції зрівняльний блок, огинаний канатом, з котрим зв'язані основні гальмові елементи, кожен з яких виконано у вигляді планок, підпружинених і притиснутих до каната регулюючими гвинтовими з'єднаннями. На металоконструкції з обох боків від торців гальмових планок основних гальмових елементів встановлено упори. Додатково з зазорами між кожним упором і торцями планок кожного основного гальмового елемента з канатом встановлені один і більше UA 99477 C2 (12) UA 99477 C2 амортизуючих гальмових елементів. При цьому планки амортизуючих гальмових елементів у порівнянні з планками основних гальмових елементів мають меншу довжину і притиснуті до каната з меншим зусиллям. Перевагою заявленого уловлювача є забезпечення поступовоступінчастого зростання опору переміщенню гілок обірваного каната в гальмових елементах в процесі утримання вантажу, збільшення часу прикладення навантаження від ваги утримуваного вантажу до цілих гілок обірваного каната та металоконструкції, завдяки чому зменшується динамічне навантаження на металоконструкцію мостових кранів і козлових з двома жорсткими опорами до величин, при яких коефіцієнт динамічності навантаження металоконструкції таких кранів не перевищує запасів її міцності, регламентованих Правилами будови і безпечної експлуатації вантажопідйомних кранів. UA 99477 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Винахід належить до вантажопідйомних машин, а саме до пристроїв безпеки, що входять до складу підйомних систем і запобігають падінню вантажу, кабін, платформ і інших вантажозахоплюючих пристроїв при обриві каната. Відомий уловлювач для вантажопідйомних механізмів, який містить установлений на рамі (металоконструкції) зрівняльний блок, огинаний канатом, фрикційні гальмові елементи, кінематично зв'язані з канатом за допомогою важільної системи, котра включає в себе підпружинені двоплечі важелі, кожен з яких забезпечений установленим на верхньому плечі роликом, взаємодіючим з канатом, на бокових поверхнях рами є фрикційні гальмові колодки з можливістю взаємодії з відповідною гілкою каната, при цьому двоплечі важелі установлені на спільній осі їх обертання і зв'язані між собою за допомогою пружини, яка охоплює цю вісь, при чому нижнє плече кожного з важелів забезпечено фрикційним гальмовим елементом з можливістю заклинювання відповідної гілки каната між гальмовою колодкою і робочою поверхнею гальмового елемента [1]. Недоліком такого уловлювача є: складність і громіздкість конструкції внаслідок наявності механізму включення уловлювача в дію після обриву каната: до складу такого механізму входить важільна система, котра містить у собі установлені на спільній осі їх обертання двоплечі важелі, зв'язані між собою за допомогою пружини, котра охоплює зазначену вісь, на верхніх кінцях важелів є ролики, взаємодіючі з канатом; великі динамічні навантаження на утримуючу гілку каната, що обумовлено використанням на нижніх кінцях важелів фрикційних гальмових елементів з можливістю заклинювання відповідної гілки каната між гальмовою колодкою і робочою поверхнею гальмового елемента, що не дає можливості застосувати такий уловлювач у реальних конструкціях вантажопідйомних кранів, тому що у разі обриву однієї гілки каната не виключена можливість падіння підійманого вантажу внаслідок того, що, як свідчать динамічні розрахунки, при цьому неминучий обрив і другої - утримуючої гілки каната, тому що коефіцієнт динамічності її навантаження перевищує відповідні запаси міцності, регламентовані Правилами будови та безпечної експлуатації вантажопідйомних кранів. Прототипом пропонованого винаходу є уловлювач для вантажопідйомних механізмів, який містить установлені на металоконструкції зрівняльний блок і напрямні ролики, огинані канатом, з котрим зв'язані гальмові елементи, виконані у вигляді планок, підпружинених і притиснутих до каната регулюючими гвинтовими з'єднаннями, на металоконструкції з зазорами між торцями гальмових планок є упори, з якими планки взаємодіють після обриву каната. Недоліком прототипу є те, що з кожною із двох гілок каната, огинаючого закріплені на металоконструкції зрівняльний блок і напрямні ролики, зв'язаний один гальмовий елемент. При цьому після обриву каната на зрівняльному блоці, переважно саме у цьому місці, відбувається найбільш інтенсивне руйнування каната [3], вантаж починає практично вільно падати. В цей час відбувається також вільне переміщення гілок обірваного каната з гальмовими елементами у межах зазорів між нижніми торцями планок гальмових елементів і нижніми упорами, закріпленими на металоконструкції. Як тільки гальмові елементи почнуть взаємодіяти з упорами, миттєво починає діяти максимальний опір постійної величини переміщенню гілок каната в гальмових елементах. При цьому прикладення навантаження від ваги утримуваного вантажу до цілих гілок обірваного каната та металоконструкції вантажопідйомної машини здійснюється практично миттєво, внаслідок чого не забезпечується зниження динамічного навантаження на металоконструкцію кранів мостових та козлових з двома жорсткими опорами до величин, при яких коефіцієнт динамічності навантаження металоконструкції не перевищує запасів її міцності, регламентованих Правилами будови і безпечної експлуатації вантажопідйомних кранів. Таким чином, застосування такого уловлювача не забезпечить утримання вантажу у разі обриву каната в указаних кранах, що призведе до зниження надійності та безпеки роботи останніх. В основу винаходу поставлено задачу створення уловлювача для вантажопідйомних механізмів, гальмові елементи якого забезпечують поступове - ступінчасте зростання опору переміщенню в них цілих гілок обірваного каната, внаслідок чого збільшується час прикладання навантаження від ваги утримуваного вантажу до указаних гілок каната і металоконструкції, завдяки чому зменшується динамічне навантаження на металоконструкцію мостових кранів і козлових з двома жорсткими опорами до величин, при яких коефіцієнт динамічності навантаження металоконструкції таких кранів не перевищує запасів її міцності, регламентованих Правилами будови і безпечної експлуатації вантажопідйомних кранів. Поставлена задача вирішується тим, що в уловлювачі для вантажопідйомних механізмів, який містить установлений на металоконструкції зрівняльний блок, огинаний канатом, з котрим 1 UA 99477 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 зв'язані основні гальмові елементи, кожен з яких виконано у вигляді планок, підпружинених і притиснутих до каната регулюючими гвинтовими з'єднаннями, на металоконструкції з зазорами до торців гальмових планок встановлено упори, відповідно до винаходу, з зазорами між кожним упором і торцями планок кожного основного гальмового елемента з канатом зв'язані один і більше амортизуючих гальмових елементів з зазорами між торцями їх планок, які у порівнянні з планками основних гальмових елементів - меншої довжини і притиснуті до каната з меншим зусиллям. Технічним результатом винаходу є збільшення часу прикладення навантаження від ваги утримуваного вантажу до цілих гілок обірваного каната та металоконструкції, завдяки чому зменшується динамічне навантаження на металоконструкцію мостових кранів і козлових з двома жорсткими опорами до вищевказаних необхідних величин. Суть винаходу пояснюється кресленнями, на яких зображено: фіг. 1 - безпечний здвоєний поліспаст з пропонованою конструкцією уловлювача - для застосування в мостових кранах і козлових з двома жорсткими опорами: уловлювач і лебідка, установлені на металоконструкції М зазначених кранів; фіг. 2 - підпружинені гальмові фрикційні планки основних гальмових елементів з регулюючими гвинтовими з'єднаннями. Уловлювач для вантажопідйомних механізмів містить установлений на металоконструкції М зрівняльний блок 1, огинаний канатом, з гілками 2 і 3 котрого зв'язані основні гальмові елементи 4, кожен з яких виконано у вигляді фрикційних гальмових планок, підпружинених і притиснутих до каната регулюючими гвинтовими з'єднаннями. На металоконструкції М з обох боків від торців планок основних гальмових елементів 4 встановлено упори 5 і 6. Між кожним упором і торцями планок указаних гальмових елементів з канатом зв'язані амортизуючі гальмові елементи 71 і 72 відповідно з зазорами: 1 - між торцями планок амортизуючих гальмових елементів 7 1 і упорами 5 і 6; 2 - між торцями планок амортизуючих гальмових елементів 7 1 і 72; 3 - між торцями планок основних гальмових елементів 4 і торцями планок амортизуючих гальмових елементів 7 2. Планки амортизуючих гальмових елементів у порівнянні з планками основних гальмових елементів - меншої довжини та притиснуті до каната з меншим зусиллям. Гілки каната огинають блоки рухомої обойми 8, до якої підвішується вантаж (на схемі не зображений). Кінці каната закріплені на барабані 9 лебідки. Робота уловлювача полягає у наступному. При нормальній роботі піднімання або опускання рухомої обойми 8 відбувається завдяки намотуванню на барабан 9 лебідки або змотуванню з нього гілок 2, 3 каната. Необхідне вирівнювання довжин і натягів гілок 2 і 3 каната відбувається завдяки провертанню зрівняльного блока 1 та переміщенню по ньому каната, при цьому гілки 2, 3 разом з притиснутими до них фрикційними планками гальмових елементів основних 4 і амортизуючих 71, 72 вільно рухаються в межах зазорів 1. При обриві каната на зрівняльному блоці 1, тому що, як зазначалось, в мостових кранах саме тут відбувається максимальне руйнування каната, гілки 2, 3 разом з основними 4 і амортизуючими 71, 72 гальмовими елементами починають вільно рухатись. Як тільки нижні торці фрикційних планок амортизуючих гальмових елементів 71 упруться в нижній упор 6, гілки 2, 3 каната почнуть ковзати відносно указаних планок, при цьому між гілками 2, 3 каната і планками зазначених гальмових елементів виникає тертя, сила опору якого діє у межах зазору 2, завдяки чому забезпечується відповідна сила опору переміщенню зазначених гілок, а саме: перший амортизуючий ступінь включення в дію основних гальмових елементів 4. Другий амортизуючий ступінь включення в дію основних гальмових елементів 4 починається після того, як нижні торці планок амортизуючих гальмових елементів 72 упруться у верхні торці планок амортизуючих гальмових елементів 71. При цьому переміщенню гілок 2, 3 каната протидіє відповідна сила опору, що виникає внаслідок тертя між зазначеними гілками і планками вже двох амортизуючих гальмових елементів - 71, 72. Сила опору переміщенню гілок 2, 3 каната на другому ступені включення в дію основних гальмових елементів 4 діє у межах зазору 3. Після того, як нижні торці планок верхніх гальмових елементів 72 упруться у верхні торці планок основних гальмових елементів 4, тертя виникає і між планками верхніх елементів 72 та гілками 2, 3 каната, завдяки чому забезпечується сила опору переміщенню останніх, яка діє у межах зазору 2. Коли нижні торці планок верхніх елементів 71 упруться у верхні торці планок верхніх елементів 7 2, між гілками 2, 3 каната і планками всіх гальмових елементів виникає тертя, і починає діяти відповідна максимальна постійна сила тертя, що створює максимальний постійний опір переміщенню указаних гілок, завдяки чому забезпечується плавність зупинки гілок 2, 3 каната, а відповідно і плавність утримання рухомої обойми блоків 8 з підвішеним до неї вантажем. При легких режимах роботи кранів найбільш інтенсивне руйнування каната відбувається у межах ділянки взаємодії його з блоками рухомої обойми 8. У разі обриву каната в указаних межах, наприклад при обриві гілки 2 каната, принцип дії уловлювача відрізняється від 2 UA 99477 C2 5 10 15 20 розглянутого варіанта, коли канат обривається на зрівняльному блоці, тільки тим, що під дією зусилля у цілих гілках 3, канат починає вільно рухатись на зрівняльному блоці, і ступінчасте включення в дію основного гальмового елемента 4, зв'язаного з обірваною гілкою 2 каната, забезпечується амортизуючими гальмовими елементами 71, 72, зв'язаними із зазначеною гілкою 2 між верхніми торцями планок основного гальмового елемента 4 і верхнім упором 5. Після цього відбувається включення в дію амортизуючих елементів 72, 71, зв'язаних з гілкою 2 каната між нижніми торцями планок указаного елемента 4 і нижнім упором 6. При цьому рухома обойма блоків 8 з підвішеним до неї вантажем утримується на цілих гілках 3 каната. Перевагою пропонованого уловлювача для вантажопідйомних механізмів є забезпечення поступового - ступінчастого зростання опору переміщенню гілок обірваного каната в гальмових елементах в процесі утримання вантажу, завдяки чому забезпечується збільшення часу прикладення навантаження від ваги утримуваного вантажу до цілих гілок каната та металоконструкції, що обумовлює зменшення динамічного навантаження на металоконструкцію мостових кранів та козлових з двома жорсткими опорами до величин, при яких коефіцієнт динамічності навантаження їх металоконструкції не перевищує відповідних запасів міцності, регламентованих Правилами будови і безпечної експлуатації вантажопідйомних кранів. Використання безпечних здвоєних поліспастів з пропонованою конструкцією уловлювача забезпечує можливість підвищення надійності та безпеки роботи указаних кранів. Джерела інформації: 1. Авторское свидетельство СССР № 1539154, МКИ В66В 5/16, 1990. 2. Патент України № 84575, МПК В66В 5/16, В66С 15/00, В66D 1/54, 2008. 3. Значение дефектоскопии канатов для повышения безопасности эксплуатации грузоподъемных кранов / Котельников В.С., Жуков В.Г., Худошин А.А., Сухоруков В.В. // Безопасность труда в промышленности.-2002, № 9. - С. 15-19. 25 ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 30 35 Уловлювач для вантажопідйомних механізмів, який містить установлений на металоконструкції зрівняльний блок, огинаний канатом, з котрим зв'язані основні гальмові елементи, кожен з яких виконано у вигляді планок, підпружинених і притиснутих до каната регулюючими гвинтовими з'єднаннями, на металоконструкції з зазорами до торців гальмових планок встановлено упори, який відрізняється тим, що додатково має зв'язані з канатом і розміщені з зазорами між кожним упором і торцями планок кожного основного гальмового елемента один і більше амортизуючих гальмових елементів, встановлених з зазорами між торцями їх планок, які у порівнянні з планками основних гальмових елементів мають меншу довжину і притиснуті до каната з меншим зусиллям. 3 UA 99477 C2 Комп’ютерна верстка Г. Паяльніков Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 4