ОГРАНИЧИТЕЛЬ ГРУЗОПОДЪЕМНОСТИ Российский патент 2001 года по МПК B66C15/00 

Изобретение относится к подъемнотранспортному машиностроению, а именно к предохранительным устройствам, и может быть использовано для измерения действующих сил или для ограничения грузоподъемности кранов. Кроме того, изобретение может быть использовано в дозирующих устройствах, в частности для измерения массы грузов.

Заявляемое изобретение направлено на решение задачи измерения /или ограничения/ - действующей силы, заключающейся в обеспечении высокой чувствительности, высокого быстродействия, малой инерционности и колебательности при измерении, а также функциональной надежности.

Известен ограничитель грузоподъемности, содержащий датчик нагрузки, состоящий из двуплечих рычагов, шарнирно установленных на упругом элементе с верхними и нижними основаниями, и упоров, закрепленных на нижнем основании упругого элемента и контактирующих с короткими плечами рычагов, а также исполнительное устройство /патент Англии N 845758, Кл. 784, B, опублик. 1960 г./.

Недостатком известного ограничителя является относительно низкая надежность работы устройства за счет применения контактных выключателей, а также их большого количества, зависящего от назначения устройства, и низкая чувствительность.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому изобретению является выбранный в качестве прототипа "Ограничитель грузоподъемности" /см. описание изобретения N 840003, опубл. 23.06.81. БИ N 23, М.кл. B 66 C 15/00/. Прототип содержит датчик нагрузки, состоящий из двуплечих рычагов, шарнирно установленных на упругом элементе с верхним и нижним основаниями, и упоров, закрепленных на нижнем основании упругого элемента и контактирующих с короткими плечами рычагов, а также исполнительное устройство.

У прототипа заявляемого изобретения имеются следующие сходные существенные признаки: упругий элемент с верхним и нижним основаниями, а также исполнительное устройство с источником и приемником излучения.

Недостатком прототипа является низкая чувствительность.

Указанный недостаток обусловлен тем, что приемник излучения фиксирует половину светового потока, т.к. осветитель наполовину закрыт шторкой.

Технический результат - повышение чувствительности ограничения грузоподъемности.

Технический результат достигается тем, что исполнительное устройство содержит закрепленные на верхнем и нижнем основании упругого элемента шторки с жестко присоединенными к ним осветителями и приемниками излучения.

По отношению к прототипу у заявляемого изобретения имеются следующие ограничительные признаки: к верхней шторке жестко закреплены осветитель и приемник излучения и к нижней шторке также закреплены осветитель и приемник излучения.

Между отличительными признаками и техническим результатом существует следующая причинно-следственная связь: включение в конструкцию второго осветителя и второго приемника излучения позволяет повысить чувствительность ограничителя грузоподъемности в 2 раза за счет того обстоятельства, что измеряются смещения как нижней, так и верхней шторок.

Для осуществления измерения приложенной силы деформируется упругий элемент, отклоняя жестко прикрепленные к нему шторки и изменяя величину светового потока от излучателей к приемникам. Работа устройства возможна при условии работы упругого элемента в пределах закона Гука, т.е. без остаточной деформации.

Выбор граничных значений параметров измеряемой силы обусловлен тем, что при работе упругого элемента а режимах, превышающих закон Гука, возникает остаточная деформация и искажаются результаты измерений. Параметры устройства получены экспериментальным путем.

По имеющимся у автора сведениям совокупность существенных признаков, характеризующих сущность заявляемого изобретения, не известна из уровня техники, что позволяет сделать вывод о соответствии изобретения критерию "новизна".

По мнению авторов сущность заявляемого изобретения не следует для специалиста явным образом из известного уровня техники, так как из него не выделяется вышеуказанное влияние на получаемый технический результат - новое свойство объекта - совокупность признаков, которые отличают от прототипа заявляемое изобретение, что позволяет сделать вывод о его соответствии критерию "изобретательский уровень".

Совокупность существенных признаков, характеризующих сущность изобретения, в принципе, может быть многократно использована при измерении действующих сил, а также в подъемнотранспортном машиностроении, а именно в предохранительных устройствах, и может быть использована для ограничения грузоподъемности кранов, а также в дозирующих устройствах, в частности для измерения массы грузов.

Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором изображено ограничитель грузоподъемности, общий вид.

Ограничитель грузоподъемности содержит датчик нагрузки, состоящий из упругого элемента, например, в виде кольца 1 соответственно верхней и нижней шторок 2 и 3, источников 4, 5 и приемников 6, 7 излучения, верхнего и нижнего оснований 8 и 9, мест 10 и 11 приложения нагрузки.

В исходном состоянии нагрузка на конце отсутствует, т.к. внешние силы не приложены. Кольцо 1 не деформировано, шторки 2 и 3 соединены и не пропускают световой поток от источников 4 и 5 света к приемникам света 6 и 7. Сигнал на выходе исполнительного устройства отсутствует.

Работа ограничителя грузоподъемности начинается с момента приложения сил растяжения или сжатия к местам 10 и 11. Воспринимая нагрузку, упругий элемент датчика деформируется, расстояние между основаниями 8 и 9 уменьшается или увеличивается. До приложения нагрузки вторые концы шторок 2 и 3 касаются друг друга. Под действием нагрузки шторки расходятся и световой поток, исходящий из источников излучения 4 и 5, фиксируется приемниками излучения 6 и 7. При увеличении расстояния между вторыми концами шторок растет световой поток, величина которого мгновенно фиксируется приемниками излучения. Приемники излучения 6 и 7 выдают сигнал в цепь управления, например подъемным краном, пропорциональный величине нагрузки, прилагаемой к упругому элементу. В качестве источников излучения могут быть использованы источники света, в том числе инфракрасные, радиоактивные, ультразвуковые и т.п., а в качестве приемников - устройства или приборы, реагирующие на перечисленные виды излучения.

Как показали результаты опытной проверки при использовании заявляемого ограничителя грузоподъемности обеспечивается достижение следующих показателей: высокая чувствительность прототипа практически в 2 раза, работоспособность, малая инерционность, высокая функциональная надежность.

Согласно данным проведенных экспериментов /опробованных в промышленных условиях/ заявляемое изобретение может быть использовано в народном хозяйстве и в сравнении с прототипом обладает следующими преимуществами: у прототипа была относительно низкая чувствительность - у заявляемого изобретения - чувствительность повышена в 2 раза при практически равной надежности функционирования.

Заявляемый ограничитель грузоподъемности представляет значительный интерес для народного хозяйства, так как позволит измерять малые силы, автоматизировать процессы взвешивания и дозирования за счет непрерывного контроля изменяющихся нагрузок.

Заявляемое решение не оказывает отрицательного воздействия на состояние окружающей среды.

Изобретение относится к подъемно-транспортному машиностроению, а именно к предохранительным устройствам, и может быть использовано для измерения действующих сил или для ограничения грузоподъемности кранов. Ограничитель грузоподъемности содержит исполнительные устройства, состоящие из источников 4, 5 и приемников 6, 7 излучения, которые крепятся соответственно к шторкам 2, 3, упругий элемент 1 в виде кольца с основаниями 8, 9, к которым жестко крепятся шторки 2, 3. Технический результат - повышение чувствительности ограничителя грузоподъемности. 1 ил.

Ограничитель грузоподъемности, содержащий упругий элемент с верхним и нижним основаниями, к которым прикреплены соответственно верхняя и нижняя шторки, а на верхней шторке закреплено базовое исполнительное устройство, состоящее из источника и приемника излучения, отличающийся тем, что он снабжен дополнительным исполнительным устройством, состоящим из источника и приемника излучения, которые крепятся к нижней шторке, причем дополнительное исполнительное устройство смещено относительно базового исполнительного устройства.