Універсальний люкопідйомник

Універсальний люкопідйомник, що містить основу, обладнану підвіскою для закріплення на вагоні, установлюючим упором та рукояткою, захват для кришки люка, трос та механізм намотування троса, який відрізняється тим, що основа виконана у вигляді корпуса, що складається із тіла корпуса і кришки та містить всередині механізм намотування троса у вигляді барабана і системи шестерень з різним передавальним числом, найбільша з яких зв'язана з барабаном, а найменша 3 жування піввагонів і повністю виключено його використання у нестаціонарних умовах. Відомий також пристрій для закривання кришки люка піввагона, що складається з рами, роликової підвіски, приводного циліндра, шарнірно закріпленого на рамі, каретки із закріпленою на неї поворотною лапою, яка захвачує кришку люка та закриває її [див. а. с. СРСР № 1444197, з класу B61D 7/30, опубліковане 15.12.1988 році у Бюл. № 46]. Основний недолік даного пристрою полягає в складності і металоємності конструкції через наявність масивної рами з роликовою підвіскою. Також суттєвим недоліком є те, що конструкція пристрою передбачає використання додаткових зовнішніх енергетичних ресурсів, зокрема, електричного приводу силового циліндра. Крім того, така конструкція потребує наявності допоміжного обладнання на станції, зокрема, стаціонарного упору, закріпленого на фундаменті, в який пристрій безпосередньо упирається. Зважаючи на всі ці недоліки, використання такого пристрою для закривання кришок люків піввагонів економічно вигідне лише в місцях великої кількості розвантажувальних робіт. Загальним недоліком всіх вище перелічених люкопідйомників є те, що вони стаціонарні. Використання таких люкопідйомників можливе лише на спеціально обладнаних розвантажувальних станціях, але поза межами таких станцій їх взагалі неможливо використовувати. Крім того, стаціонарність даних люкопідйомників обумовлює наявність ще одного спільного недоліку, який полягає в необхідності розташування навантажених піввагонів в чітко визначеному місці на станції, де безпосередньо встановлений люкопідйомник. Це створює додаткові незручності для машиніста рухомого складу та обслуговуючого персоналу станції, потребує негайного очищення розвантажувального майданчика від вантажу. В цьому плані пересувні люкопідйомники мають певні переваги. Так, наприклад, відомий пристрій для закривання кришки люка піввагона, який складається із силового циліндра з двома розхідними поршнями, штоки яких мають пружини різної жорсткості, шарнірно закріпленого на рамі візка, і захвату кришки люка, виконаного на верхній частині верхнього штока [див. патент України № 22987, з класу B61D 7/30, опублікований 25.04.2007 року у Бюл. № 5]. Даний пристрій є більш мобільним і більш зручним у використанні, порівняно з вищепереліченими, завдяки тому, що він змонтований на візку і його можна переміщувати відносно піввагона по підлозі або рейках, встановлюючи безпосередньо перед відкритою кришкою люка. Але незважаючи на це, даний пристрій має ряд суттєвих недоліків. Зокрема у цьому технічному рішенні знову повернулися до пневмосистеми, що спричиняє недолік, про який уже говорилося. Також недоліком є висока металоємність пристрою, яка зумовлена, перш за все, масивністю його окремих конструктивних елементів, зокрема, рами візка і силового циліндра. Суттєвим недоліком такої конструкції є і те, що пристрій не фіксується відносно піввагона та кри 57468 4 шки його люка, що ускладнює маневруванням ним та обслуговування під час закривання кришки люка піввагона. Даний пристрій призначений для стаціонарного використання в умовах розвантажувальних станцій, адже його конструкція передбачає наявність рейок, по яких пристрій можна переміщувати, або повинна бути підлога. Тому, через масивність конструкції і наявність пневмосистеми, такий пристрій доцільно використовувати лише на розвантажувальних станціях. Частково недоліки всіх попередніх люкопідйомників усунуті у переносному пристрої для закривання кришок люків піввагонів, що містить двоплечний важіль, одне плече якого виконане прямолінійним, а інше зогнутим і таким, що має дві зв'язані між собою ділянки, одна з яких - кінцева виконана увігнутою вниз, а інша - опуклою вгору, і підвіску для закріплення пристрою на піввагоні [Аннинский Б.А. и др. Комплексная механизация выгрузки наволочных грузов. - М.-Л.: Машгиз, 1972, с. 155, фиг. 82]. Суттєвою перевагою даного технічного рішення є те, що пристрій не потребує жодного стаціонарного обладнання і джерел енергії для експлуатації. Даний пристрій може вільно переносити і обслуговувати один робітник. Отже, такий пристрій для закривання кришок люків піввагонів може використовуватися поза межами розвантажувальних станцій, при чому таке його використання буде економічно доцільним саме в умовах невеликої кількості розвантажувальних робіт. Також перевагою є те, що пристрій обладнаний підвіскою для закріплення його на піввагоні, яка виключає зміщення або зісковзування пристрою під час роботи і таким чином позитивно впливає на безпеку праці. Але, незважаючи на ряд переваг, цей пристрій має свої недоліки. Зокрема недоліком даного пристрою є необхідність прикладання значних фізичних зусиль під час закривання кришки люка через наявність важеля в якості основного робочого елемента. Крім того, пристрій має некомпактні розміри через значну довжину двоплечного важеля. Відомий також пристрій для закривання кришок люків піввагонів, що містить двоплечний важіль, одне плече якого виконане прямолінійним і постачене обмежувачем повороту важеля, а інше зогнутим і таким, що має дві зв'язані між собою ділянки, одна з яких - кінцева - виконана увігнутою вниз, а інша - опуклою вгору, та підвіску для закріплення пристрою на піввагоні, до якої приєднана роликова опора для взаємодії з опуклою вгору ділянкою зогнутого плеча важеля [див. а. с. СРСР № 908639, з класу B61D 7/30, опубліковане 28.02.1982 року у Бюл. № 8]. Як і у попередньому випадку, недоліком даного пристрою є також незручність в експлуатації та необхідність прикладання значних фізичних зусиль через наявність важеля в якості основного робочого елемента. Найбільш близьким за своєю суттю й ефектом, що досягається, та який приймається за найближчий аналог, є люкопідйомник, що містить основу, обладнану підвіскою для закріплення на вагоні, установлюючим упором та рукояткою, захват для 5 кришки люка, трос та механізм намотування троса, який складається із поворотного блоку та тягового блоку з важелем управління, жорстко зв'язаного з храповим колесом, що взаємодіє з двома собачками, при цьому до основи приєднана дугоподібна направляюча для каретки, що несе захват для кришки люка, а трос приєднаний обома кінцями відповідно до каретки й тягового блоку і запасований у поворотному блоці [див. а. с. СРСР № 1382709, з класу B61D 7/30, опубліковане 23.03.1988 року у Бюл. №11]. Основним недоліком відомого люкопідйомника є те, що процес закривання кришки люка піввагона з його використанням відбувається вкрай не раціонально і не ефективно, що виражається у значних витратах часу, при чому суворо фіксованих. Це пов'язано, у першу чергу, з особливостями конструкції запропонованого механізму намотування троса: піднімання кришки люка відбувається прямо пропорційно кількості зворотнопоступальних рухів важеля управління блоками при намотуванні тросу. Така конструкція не передбачає можливості пришвидшити процес закривання люка, навіть прикладаючи додаткові зусилля, що створює незручності, уповільнює темп роботи на станції та негативно позначається на продуктивності праці обслуговуючого персоналу. Другим суттєвим недоліком відомого люкопідйомника є неможливість регулювання прикладеної сили під час піднімання кришки люка. Це не дає змоги враховувати індивідуальні особливості працівників, що обслуговують піввагони, що призводить до погіршення умов праці та знижує її продуктивність. Третім недоліком відомого люкопідйомника є відсутність у нього корпусу, що суттєво скорочує ресурс експлуатації пристрою, оскільки у цьому випадку механізм намотування тросу («серце» пристрою) швидше виходить з ладу через негативний вплив навколишнього середовища в умовах відкритих розвантажувальних станцій. Також відсутність корпусу провокує виникнення різноманітних механічних пошкоджень троса (заплутування, перетирання, розрив), а тому є вкрай не бажаною у пристроях подібного типу. Четвертим недоліком даного пристрою є його обмежені функціональність і сфера застосування. Конструкція підвіски запропонованого люкопідйомника вимагає, щоб піввагон був обов'язково оснащений додатковими спеціальними елементами для підвішування люкопідйомника, наприклад, скобою стяжки, а установочний упор потребує рівної поверхні для прилягання безпосередньо над підвіскою. У випадку, коли подібні елементи на піввагоні відсутні, а форма його поверхні не дозволяє установити відповідний упор паралельно підвісці, використання відомого люкопідйомника стає не можливим. П'ятий недолік відомого люкопідйомника полягає у конструктивних та експлуатаційних складнощах, пов'язаних із особливостями його окремих конструктивних елементів і їх взаємним просторовим розташуванням. Даний недолік пояснюється наступним чином. Виходячи з того, що люкопідйомник транспортується (переноситься) вручну одні 57468 6 єю людиною, вага його конструкції є занадто великою через наявність масивної направляючої для каретки і власне самої каретки. Наявність цих конструктивних елементів не обґрунтована і тільки ускладнює конструкцію, адже захват для кришки люка можна з'єднувати безпосередньо з тросом, без всіляких направляючих і кареток, при цьому зручність закріплювання захвату (наприклад, крюка) на самій кришці люка зберігається, оскільки остання завжди має петлі і провушини. Крім того, через наявність довгої дугоподібної направляючої, що різко відрізняється своїм просторовим розміщенням від решти конструктивних елементів, пристрій має некомпактні габаритні розміри, його не зручно транспортувати. Також слід зазначити, що взаємне розташування рукоятки і дугоподібної направляючої робить практично неможливим перенесення пристрою в руці, адже якщо нести, взявшись за рукоятку, направляюча через свою довжину і вигнуту дугоподібну форму зачепиться за землю. Шостий недолік відомого люкопідйомника пов'язаний із складністю його зберігання, оскільки він не містить жодних пристосувань для зручного зберігання у проміжках між експлуатацією, наприклад у підвішеному стані, а також область використання - він призначений лише для взаємодії з кришками піввагонів. В основу корисної моделі поставлено завдання розширення функціональних можливостей й покращення ергономічних характеристик люкопідйомника з одночасним спрощенням його конструкції за рахунок модифікації і доповнення конструктивними елементами та зміни коливального руху на обертовий шляхом оснащення пристрою корпусом і тримачем, удосконалення конструкції підвіски і установлюючого упору, забезпечення прямого зв'язку захвату для кришки люка з тросом, що намотується, та використання у якості механізму намотування замість системи блоків багатоступеневої шестеренчастої передачі. Рішення поставленого завдання досягається тим, що у люкопідйомнику, що містить основу, обладнану підвіскою для закріплення на вагоні, установочним упором та рукояткою, захват для кришки люка, трос та механізм намотування троса, згідно пропозиції, основа виконана у вигляді корпуса, що складається із тіла корпуса і кришки та містить всередині механізм намотування троса у вигляді барабана і системи шестерень з різним передавальним числом, найбільша з яких зв'язана з барабаном, а найменша - з жорстко закріпленим храповим колесом, зачепленим з собачкою і зв'язаним з ручкою обертання, а трос обома кінцями запасований відповідно в барабані з можливістю намотування витків в один ряд відносно його осі та у вушці захвату для кришки люка, при цьому підвіска для закріплення пристрою на піввагоні складається із внутрішньої скоби та зовнішньої скоби зі скосом і жорстко зв'язана з корпусом в горизонтальній площині з установочним упором, виконаним у вигляді опорного куточка, крім того, корпус додатково оснащений тримачем, що складається з двох плоских пластин, шарнірно з'єднаних з боковими поверхнями тіла корпусу і кришки 7 та суміщених вільними кінцями з утворенням гачка, а також у місці виходу троса у корпусі розташована фільєра. Завдяки використанню у якості механізму намотування барабана і системи шестерень з різним передавальним числом функціонально змінився принцип роботи запропонованого люкопідйомника, а саме: коливальний рух змінений на більш продуктивний, у даному випадку, обертовий, що значно підвищило ефективність та швидкість операції намотування троса на барабан, а отже і піднімання кришки люка піввагона. Крім того, прискоренню процесу намотування троса сприяє і конструктивне виконання барабана, згідно якому витки троса намотуються в один ряд відносно осі барабана, збільшуючись в радіусі відносно площини поверхні барабана, відповідно кожен наступний оберт рукоятки призводить до утворення витка, довшого за попередній. Наявність зв'язаної з барабаном системи шестерень з різним передавальним числом дозволила знизити зусилля на ручці обертання порівняно з найближчим аналогом. Завдяки виконанню основи люкопідйомника у вигляді корпуса, що закриває механізм намотування троса, захищаючи систему від атмосферних, механічних та інших впливів, значно підвищився ресурс експлуатації пристрою. Така модифікація основи у запропонованому технічному рішенні є більш функціональною порівняно з найближчим аналогом, оскільки корпус є одночасно і базою для монтування всіх конструктивних деталей та механізмів (як ззовні, так і всередині), і захисним футляром. Виконання корпуса розбірним у вигляді з'єднаних між собою тіла корпусу і кришки дозволяє легко обслуговувати механізм намотування троса і за необхідності здійснювати ремонт. Оснащення корпуса фільєрою у місці виходу троса додатково захистило робочий механізм від заклинювань і заплутувань троса. Завдяки запропонованій конструкції підвіски розширились функціональність і сфера застосування люкопідйомника: тепер його можна використовувати для обслуговування будь-яких вагонів без застосування додаткової механізації для підвішування. Дві скоби дозволяють зачепитися за нижню частину борту будь-якого вагона і навіть за щілину між частинами корпуса вагона (завдяки скошеному краю зовнішньої скоби). Додатково зчеплення з вагоном покращилося завдяки виконанню установлюючого упору у вигляді опорного куточка і розміщенню його в горизонтальній площині з підвіскою: опорний куточок лягає на бортовий виступ, одночасно забезпечуючи і стабільну фіксацію, і додаткову підтримку пристрою у робочому положенні. Завдяки забезпеченню прямого безпосереднього зв'язку захвата для кришки люка з тросом (тобто виключенню з конструкції дугоподібної направляючої з кареткою) вдалося суттєво спростити конструкцію, зменшити вагу і металоємність порівняно з найближчим аналогом, а також досягти компактних розмірів пристрою, покращити його ергономіку і транспортабельність. 57468 8 Наявність тримача на корпусі вирішила проблему зберігання люкопідйомника: тепер його можна просто повісити на стіну або підвісити будьяким іншим чином. При цьому його конструкція розроблена таким чином, що не заважає у процесі експлуатації пристрою: не ускладнює установку на вагон, не перешкоджає вільному проходженню троса при намотуванні або розмотуванні. Більш за те, за бажанням робітника вищевказаний тримач може бути використаний під час закривання кришки люка як додатковий упор для коліна. Подальша сутність корисної моделі пояснюється разом з ілюстративним матеріалом, на якому зображено наступне: фіг. 1 - вигляд збоку на запропонований люкопідйомник; фіг. 2 - вигляд зверху на запропонований люкопідйомник з розрізом корпусу для кращого показу конструкції; фіг. 3 - вигляд з торця на запропонований люкопідйомник з розрізом копрусу для показу конструкції барабану; фіг. 4 - те ж саме, без розрізу; фіг. 5 - вигляд збоку на запропонований люкопідйомник з відкинутим тримачем для утворення упорного майданчика. Запропонований люкопідйомник має розбірний корпус, що складається із тіла корпусу 1 та кришки 2, з'єднаних між собою. Всередині корпусу міститься барабан 3, виконаний з можливістю вільно обертатися навколо своєї осі, і система шестерень 4, 5 і 6 з різним передавальним числом, при чому найбільша з них шестерня 4 зв'язана з барабаном 3, а найменша шестерня 6 зв'язана з храповим колесом 7, жорстко закріпленим відносно її осі. Храпове колесо 7 зачеплене з собачкою 8 і зв'язане з ручкою обертання 9. Трос 10 одним кінцем запасований в барабані 3 з можливістю намотування його витків в один ряд відносно осі барабана 3. У місці виходу троса 11 з корпусу 1 розташована фільєра 12. Зверху над корпусом 1 розташована рукоятка 12 для зручного тримання та перенесення люкопідйомника. Під корпусом 1 розташований тримач 13, що складається з двох плоских пластин, що шарнірно з'єднані з корпусом 1, та які поступово сходяться з утворенням гачка наприкінці. Тримач 13 закріплений з можливістю повертатися на кут 180° і упиратися вирізами 14 в торцеву стінку корпуса 1 люкопідйомника, утворюючи таким чином додатковий упор для коліна робітника або опорний майданчик разом з корпусом 1. З протилежного боку відносно ручки обертання 9 в горизонтальній площині розміщені підвіска і установлюючий упор 15 у вигляді куточка, жорстко зв'язані з тілом корпуса 1. Підвіска містить внутрішню скобу 16 і зовнішню скобу 17 зі скошеним краєм. Запропонований люкопідйомник використовують наступним чином. На початку роботи люкопідйомник будь-яким зручним способом закріплюють на поверхні піввагону, наприклад, спочатку зачіпляють підвіску за допомогою зовнішньої скоби 17 із скошеним краєм за щілину у бортовому виступі, а потім, утримуючи пристрій за рукоятку 12, забезпечують розташування установлюючого упору 15 на верхній торце 9 вій поверхні вказаного виступу. В результаті цього люкопідйомник є надійно закріпленим і на даному етапі вже не потребує підтримування руками. Вивівши собачку 8 із зачеплення з храповим колесом 7, розмотують трос 10 і закріплюють захват, наприклад, гачок 18, на кришці люка піввагона. Якщо планується використати додатковий упор для коліна робітника, то перед розмотуванням троса 10 тримач 13 повертають на 180 до впирання вирізів 14 на плоских пластинах в торцеву стінку корпуса 1 люкопідйомника. Після цього, тримаючись однією рукою за рукоятку 12, іншою рукою собачку 8 повертають у стан зачеплення з храповим колесом 7 і починають обертати відповідну ручку 9, здійснюючи таким чином намотування троса 10 на барабан 3. Внаслідок виконання цих дій кришка люка піввагона, взаємодіючи із гачком 18, піднімається вгору, закриваючи отвір люка. Закриту кришку люка фіксують вільною рукою за допомогою запорних пристроїв (закидок), що розташовані на стінці піввагона. Після цього люкопідйомник знімається з бортового виступу, переноситься до наступної відкритої кришки люка, і процес повторюється. Після завершення експлуатації люкопідйомник підвішують за допомогою тримача 13 і залишають на зберігання. Суттєва відмінність запропонованого люкопідйомника полягає у зміні його принципу роботи з коливального на більш ефективний обертальний з використанням у якості механізму намотування багатоступеневої шестеренчастої передачі, а також у вдосконаленні конструкції підвіски й установочного упору, спрощенні зв'язку «захват - кришка люка» та додатковому оснащенні пристрою розбірним корпусом з фільєрою і полі функціональним тримачем. Вказані відмінності дозволяють максимально ефективно використовувати запропонований люкопідйомник для закривання кришок люків піввагонів. Жоден із відомих люкопідйомників не може одночасно володіти всіма перерахованими властивостями, оскільки взагалі не передбачає використання багатоступеневої шестеренчастої передачі, яка дає можливість регулювати прикладення сили, не містить запропонованих удосконалень конструкцій підвіски та установочного упору,а також не містить додаткового оснащення корпусом з фільєрою та тримачем. До основних технічних переваг запропонованого технічного рішення, у порівнянні з найближчим аналогом, можна віднести наступне: - прискорення процесу піднімання кришки люка за рахунок обертального принципу роботи люкопідйомника; - підвищення функціональності й ергономічності, а також збільшення ресурсу експлуатації за рахунок наявності корпусу; - забезпечення можливості контролювати стан механізму намотування тросу і вчасно виконувати його ремонт за рахунок виконання корпусу люкопідйомника розбірним; 57468 10 - забезпечення додаткового захисту механізму намотування тросу від механічних неполадок (заклинювання, заплутування троса) за рахунок оснащення корпусу фільєрою; - розширення функціональності і сфери застосування люкопідйомника за рахунок удосконалення конструкції підвіски і установочного упору; - спрощення конструкції, зменшення ваги і металоємності, підвищення зручності за рахунок виключення з конструкції дугоподібної направляючої з кареткою і забезпечення прямого зв'язку захвата для кришки люка з тросом; - забезпечення зручності зберігання за рахунок додаткового оснащення корпуса тримачем. Економічний ефект від упровадження запропонованого технічного рішення отримують за рахунок підвищення продуктивності праці і прискорення загального темпу роботи на розвантажувальних ділянках станцій, а також за рахунок збільшення ресурсу експлуатації люкопідйомників та забезпечення їх ремонтопридатності, зниження вартості люкопідйомника. Соціальний ефект від впровадження запропонованого технічного рішення отримують за рахунок покращення умов праці робітників, та зниження ризику травматизму. Після опису запропонованого технічного рішення фахівцям у даній галузі знань повинно бути наочним, що все вищеописане є лише ілюстративним, а не обмежувальним, будучи представленим даним прикладом. Численні можливі варіанти виконання люкопідйомника, зокрема, кількість шестерень у конструкції, тип з'єднання троса із гачком, конфігурація рукоятки або обертальної ручки можуть змінюватися залежно від бажаних параметрів люкопідйомника та, зрозуміло, знаходяться в межах об'єму одного із звичайних і природних підходів в даній області знань, і розглядаються такими, що знаходяться в межах об'єму запропонованого технічного рішення. Квінтесенцією запропонованого технічного рішення є те, що люкопідйомник має розбірний корпус, оснащений фільєрою і полі функціональним тримачем, механізм намотування троса виконаний у вигляді барабана і системи шестерень з різним передавальним числом, підвіска для закріплення пристрою на піввагоні виконана у вигляді подвійної скоби і розташована в одній горизонтальній площині з установочним упором, виконаним у вигляді опорного куточка, завдяки чому і досягається технічний результат. Зміна окремих елементів запропонованих конструктивних удосконалень та доповнень на інші, природно, обмежує спектр переваг, перерахованих вище, і не може вважатися новим технічним рішенням в даній області знань, оскільки інші подібні конструкції вже не вимагатимуть будьякого творчого підходу від інженерів-конструкторів, і не можуть вважатися результатами їх творчої діяльності або новими об'єктами інтелектуальної власності, відповідними до захисту охоронними документами. 11 57468 12 13 Комп’ютерна верстка І. Скворцова 57468 Підписне 14 Тираж 23 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