ДОМКРАТ Российский патент 1998 года по МПК B66F1/08 B66F3/24 

Изобретение относится к области подъемных механизмов и может быть использовано для подъема грузов на небольшую высоту.

Техническая задача, решаемая данным изобретением, заключается в обеспечении возможности осуществлять грузоподъемные операции в стесненных условиях и в труднодоступных для человека местах, когда механизм должен быть легко переставляем и приводиться в действие на расстоянии. Подобные условия возникают, например, при устранении последствий стихийных бедствий, землетрясений, при разборке завалов и т.п.

Для оценки новизны и технического уровня заявленного технического решения рассмотрим ряд известных средств аналогичного назначения.

Известен домкрат, содержащий корпус, в котором смонтирован с возможностью осевого перемещения грузовой винт [1].

Недостатком данного устройства, не позволяющим решить поставленную нами задачу, является необходимость непосредственного воздействия на его рукоятку и отсутствие возможности работы в стесненных условиях.

Таким же недостатком страдает и известный переносной гидравлический домкрат, содержащий установленный на опорной плите цилиндр с подвижным корпусом, жестко связанным с грузовой головкой, и плунжер, имеющий коническую часть с хвостовиком [2].

Известны домкраты, в которых используются материалы с термомеханической памятью формы. Так, например, известен домкрат, содержащий корпус с размещенными в нем выдвижными средствами в виде двух параллельно расположенных штоков из материала с термомеханической памятью формы, на которых закреплены электрические нагреватели, а также опорами для взаимодействия с одним из торцов штоков [3].

Существенным недостатком данного домкрата является низкое развивающее им подъемное усилие, необходимость использования специальных дорогостоящих сплавов, например, никелида титана, а также необходимость ручных операций со ступенчатыми опорами.

Известны домкраты, в которых использован принцип линейного расширения тел при нагревании. Так, например, известен домкрат с приводом, содержащий корпус-винт и гайку, в котором корпус-винт выполнен с центральным отверстием, в котором расположен нагревательный элемент [4].

Общим с заявленным устройством в данном домкрате является использование нагревания тела, совершающего полезную работу. Такой домкрат может развить большое усилие (в этом его основное назначение), однако он не в состоянии достичь поставленной цели, т. к. имеет ряд существенных недостатков, а именно: сложность конструкции, необходимость наличия длинного нагреваемого винта для обеспечения заметных вертикальных перемещений, что не позволяет использовать его в стесненных условиях. Устройство имеет низкую эффективность, т. к. в нем свойство материала к расширению при нагревании полезно используется лишь частично, то есть только в одном - осевом направлении.

По наибольшему количеству сходных конструктивных признаков прототипом заявляемого решения является подъемник с использованием принципа гидравлической машины, содержащий корпус, заполненный средой, подверженной объемному расширению при нагревании, в котором размещены выдвижные средства, выполненные в виде уплотненного относительно корпуса поршня [5].

Основным недостатком прототипа, не позволяющим решить поставленную нами задачу, является необходимость проведения ряда ручных операций, сложность конструкции, ее большие вертикальные размеры, отсутствие возможности дистанционного управления, что в целом сужает функциональные возможности устройства, исключая его использование в стесненных и труднодоступных условиях.

Задачей изобретения является расширение области использования домкрата путем обеспечения возможности работы в труднодоступных местах.

Согласно изобретению домкрат, включающий корпус, заполненный средой, подверженной объемному расширению при нагревании и снабженный выдвижными средствами, снабжен кожухом, охватывающим поверхность корпуса, при этом полость, образованная внутренней поверхностью кожуха и наружной поверхностью корпуса, сообщена с источником подачи среды с повышенной температурой по отношению к температуре среды внутри корпуса, например, горячего воздуха.

В этом заключается совокупность существенных признаков заявленного решения, на которую испрашивается объем правовой охраны.

Кроме того, заявленное техническое решение характеризуется наличием ряда дополнительных факультативных признаков, раскрывающих частные случаи материального воплощения заявленного устройства, а именно:
домкрат может быть снабжен электронагревательным элементом, размещенным на наружной поверхности корпуса;
выдвижные средства могут быть выполнены в виде совокупности гидроцилиндров.

Из рассмотренного уровня техники нам неизвестны устройства, имеющие идентичную с заявленной совокупность конструктивных признаков, что подтверждает новизну технического решения.

Непосредственный результат (первичный эффект), достигаемый при реализации заявленной совокупности признаков, заключается в том, что при сохранении конструктивной простоты, малых размеров и других преимуществ гидравлической машины удается максимально использовать свойство среды увеличивать свой объем при нагревании.

Часть существенных признаков заявленного решения порознь известны в других объектах техники (корпус с выдвижными средствами, средства для нагревания среды), но в совокупности с признаками, общими с прототипом, а также полностью новыми средствами, они сообщают объекту изобретения в целом новые полезные свойства, заключающиеся в компактности, возможности работы в труднодоступных местах, а также возможность управления ими на расстоянии.

Такими же свойствами не обладает ни один из известных нам объектов техники. Учитывая изложенное, можно сделать вывод о том, что заявленное техническое решение соответствует критерию "изобретательский уровень".

Промышленная применимость заявленного решения не вызывает сомнений, т.к. оно может быть реализовано с использованием существующей техники и материалов.

Таким образом, заявленное техническое решение соответствует критериям охраноспособности.

Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором изображен поперечный разрез заявленного устройства.

Устройство содержит корпус 1, в котором установлен уплотненный относительно него поршень 2, нижний торец которого взаимодействует со средой 3, полностью заполняющей свободный объем корпуса 1.

Корпус 1 охвачен кожухом 4, а образовавшаяся полость 5 сообщена трубопроводом 6 с источником подачи среды с повышенной температурой (не показано). На боковой поверхности корпуса 1 могут быть укреплены электронагревательные элементы 7.

Устройство работает следующим образом: при необходимости осуществить грузоподъемную операцию домкрат помещается под груз, после чего по трубопроводу 6 подается среда с повышенной температурой, по отношению к среде, заполняющей полость корпуса 1, которая заполняет полость 5. Через боковую стенку корпуса 1 происходит теплообмен между двумя средами, в результате которого происходит объемное расширение среды 3, которая поднимает поршень 2, совершая полезную работу. В качестве среды 3 выбирают материал с высоким коэффициентом объемного расширения при нагревании, например, масло, сырая нефть или шарикообразный синтетический материал. Полость 5 заполняют горячей жидкостью или горячим воздухом. Домкрат может развивать большие усилия и поднимать тяжелые грузы. Для опускания груза или для перестановки домкрата в полость 5 подают среду с пониженной температурой, что приводит к опусканию поршня 2.

Нагревание среды 3 может быть осуществлено также с помощью электронагревателя 7.

Заявленное техническое решение по сравнению со всеми известными аналогами обеспечивает достижение следующих преимуществ:
упрощение конструкции устройства;
возможность работы в стесненных условиях и труднодоступных местах, что позволяет использовать его в аварийных ситуациях, при ликвидации последствий катастроф и т.п. условиях, когда традиционные грузоподъемные средства и энергоисточники могут отсутствовать или оказаться непригодными.

Использование: в области подъемных механизмов. Сущность изобретения: в корпусе 1 установлен уплотненный относительно него поршень 2. Емкость корпуса 1 заполнена средой 3, имеющей большой коэффициент объемного расширения при нагревании. Корпус 1 охвачен кожухом 4, а полость 5 сообщена с источником подачи среды с повышенной температурой. На боковой поверхности корпуса 1 могут быть укреплены электронагревательные элементы 7. 2 з. п. ф-лы, 1 ил.

1. Домкрат, включающий корпус, заполненный средой, подверженной объемному расширению при нагревании, и снабженный выдвижными средствами, отличающийся тем, что он снабжен кожухом, охватывающим поверхность корпуса, при этом полость, образованная внутренней поверхностью кожуха и наружной поверхностью корпуса, сообщена с источником подачи среды с повышенной температурой по отношению к температуре среды в корпусе. 2. Домкрат по п. 1, отличающийся тем, что он снабжен электронагревательным элементом, размещенным на наружной поверхности корпуса. 3. Домкрат по п. 1, отличающийся тем, что выдвижные средства выполнены в виде совокупности гидроцилиндров.