Грузоуравновешивающий пружинный балансир Советский патент 1986 года по МПК B66D1/60 

Изобретение относится к подъемным устройствам, а именно к грузоуравновешиваю- ш,им балансирам.

Цель изобретения - обеспечение возможности регулировки балансира на различную массу подвешиваемого груза путем дис- кретного увеличения работающей ширины пружины.

На фиг. 1 изображен пружинный балансир, общий вид; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - схема работы балан- сира; на фиг. 4 - схематическая развертка спирали, образуемой при повороте спирали на zLAfj).

Грузоуравновешивающий пружинный балансир состоит из корпуса 1 с неподвижной крып1кой 2, Внутри корпуса 1 на по.а,шип- пиках 3 посажен вал-нгестерня 4. на которой сидит конусный барабан 5. В последнем установлен червяк 6, служащий для закрутки i-;a номинальный момент уравиовеншваю- щего механизма с автономным энергоносителем. Уравнове1ииваюший механизм состоит из комплекта спиральных пружин 7, яв- ляю1цихси энергоносителем. Спиральные пру- х( 7 с внутренней стороны закреплены на втулках 8, имеюп1И.х. внутренние шлицы 9, а с стороны через стакан 10 и крьип- ку 2 жестко - на корпусе 1. Для дискретной регулировки рабочей пдирины мспиральных пружин 7 при. изменении массы подвеп ива- емого груза за счет изменения количества работающих пружин в балансире имеется механизм включения (выключения) в работу спиральных пружин 7. Этот .механизм состоит из полумуфт II и 12, KOTOpijie шарпир- но связапы в соединительную муфту пружинным кольпом 13. Полумуфты 11 к 12 выполнены с наружными пиитами 14 и посажены на вал-П1естерню 4 с возможностью осевого |ерсмещепия рукояткой 15 через И1ТНФТ 16, Полумуфта 11 соединена (с возможностью вращения) с конусным барабаном 5 через шпонку 17, а нолумуфта 12 наружными шлицами 14 соединена с корпусом 1 че| )ез щлицевое кольцо 8 с внутренними шлицами, аналогичными шлицам 9.

Требуемая ширина пружины выбирается из соотноп ения

b

-f

G 1 t tg g

dTETF

где b - ширина пружншл;

G - масса подвешиваемого груза; 1 - рабочая длина пружины; t - шаг канавки для укладки троса на

конусном барабане; а --угол конусности барабана; Е -модуль унругости материала нружины;

h - толш,ина пружины. Основным условием работы пружинного балансира является обеспечение равенства изменения крутящего момента, создаваемого

подвешенным грузом, изменению закрутки спиральной пружины:

момента

Д Мкр ДМпруж.(1)

в соответствии со схемой (фиг. 4)

, а tga, тогда AMRp Gxtga(2),

где G - масса подвешенного груза;

AR величина изменения радиуса подвески при перемещении груза на Я и, соответственно, повороте барабана на угол Дф;

X - перемещение троса вдоль оси барабана при его повороте на Дф;

а - угол наклона образующей конуса барабана.

Из схемы (фиг. 4) видно, что

Rcp

Д . tgp(3), а .T;Rcptgp или

J

2ntgp(4)

где Rc. - усредненный радиус (приведенный к цилиндру) поверхности, на которую нама- тывается трос при перемещении из положения I в положение II (фиг. 3);

Р - угол подъема винтовой линии; t - шаг намотки троса. Подставляя значение (4) в формулу (3), получим

Подставив получим

значение х в формулу (2),

.A J-tga

(5)

Как известно, момент закрутки пружины

Д Мпруж.

ЛФЬ

или дм„р,... - ДфЕ-1-bh

(6)

1 Де Е - модуль упругости материала пружины;

т 2 , , i

)n - момент инерции сечения пружины;

1 - длина развертки пружины; b - ширина пружины;

h - толщ;1на пру,жинЪ. Подставляя значения (5) и (6) в формулу (), ПОЛУЧИМ

.

- 7РГ 1 1 Ч

4 - LJ:;JL отсюда t tgal

(7)

Следовательно b Л

(8)

Из формулы (7) равновесия балансира следует, что при изменении ширины пружины меняется его грузоподъемность.

Таким образом, применив комплект пружин поочередно включаемых (выключаемых) в работу, можно ступенчато (дискретно) изменять грузоподъемность балансира. Основной задачей, которую необходимо решить при этом, является сохранение номинального момента закрутки при выключении пружин из работы, чтобы их при вводе в работу не приходилось закручивать вновь.

Работа с балансиром производится следующим образом.

При сборке балансира рукояткой 15 соединительная муфта, состоящая из полумуфт 1 и 12, переводится в крайнее правое положение, соединяя пружины с валом-щес- Tepiiefl 4 и барабаном 5 через втулки 8,

полумуфту 11 и щпонку 17. Полумуфта 12 выходит из соединения с пружинами 7. Червяком 6 производится затяжка комплекта, состоящего, например, из двух пружин, до номинального момента, соответствующего

максимальному грузу на работу, с которым рассчитан балансир. После этого возможна работа с максимальным грузом.

Для работы с меньщим грузом рукоятка 15 передвигается в крайнее левое положение, перемещая щтифтом 16 соединительную муфту в левое положение. При этом полумуфта 12 входит в зацепление с одной из втулок 8, соединяя ее с корпусом 1 и лищая ее возможности вращения с барабаном 5. Полумуфта 11 выходит из зацепления с этой

втулкой 8 и остается в зацеплении только с второй втулкой 8. Так как полумуфта 11 соединена с полумуфтой 12 щарнирно, она может поворачиваться вместе с барабаном 5, передавая крутящий момент через втулку 8

только на одну пружину 7. Момент от пружин уменьщается вдвое, что соответствует двойпо.му уменьшению груза.

5 Ю 1 7

11

JФаг.

А-А

11

фиг. 2.

Составитель Л. Трофимчук

Редактор Н. ТупицаТехред И. ВересКорректор С. Черни

Заказ 1663/21Тираж 799Подписное

ВИИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытии

113035, Москва, , Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

фиг А