Устройство для сборки набора с обшивкой корпуса судна Советский патент 1990 года по МПК B63B9/06 

Изобретение относится к области судостроения, в частности к устройствам для сборки набора с обшивкой корпуса судна.

Цель изобретения - повышение точности и производительности операций сборки.

На фиг. 1 приведена конструктивная схема устройства для сборки набора с обшивкой корпуса судна; на фиг.2 - гидравлическая схема механизма наклона; на фиг. 3 - расчетная схема устройства (пунктиром показано деформированное состояние).

Устройство состоит из подъемно- транспортного средства 1 с жестким подвесом, включающим несущую штангу 2, гидроцилиндр 3 наклона, кинематически связанный с рабочим органом- захватом 4 и гидроцилиндр 5 обжатия, смонтированный в рабочем о.ргане- захвате 4. Рабочий орган-захват 4 установлен на несущей штанге 2 с возможностью поворота.

Устройство снабжено узлом компенсации смещения оси рабочего органа- захвата 4, включающим исполнительный гидроцилиндр 6 с гидрораспределителем 7. Устройство с помощью рабочего органа-захвата 4 служит для установки элемента 8 набора на криволинейной (наклонной) поверхности наружной обшивки секции 9. Исполнительный гидроцилиндр 6 закреплен неподвижно относительно несущей штанги 2 и состои (фиг.2) из корпуса 10, поршня со штоком 11 и упругого элемента 12 (например, пружины сжатия). Упругий элемент со штоком связан посредством упоров 13, охватывающих его с двух , сторон. С корпусом IО упругий элемент связан посредством упоров 14, также охватывающих упругий элемент с двух сторон. Отношение диаметров поршня и штока исполнительного гидроцилиндра 6 равно отношению диаметров поршня и штока гидроцилиндра 3 наклона. Указанная связь штока с упругим элементом и упругого элемента с корпусом дополнительного гидроцилиндра позволяет воздействовать

0

5

0

5

0

5

0

5

на упругий элемент при перемещении поршня со штоком в обе стороны. На гидравлической схеме механизма наклона показаны гидрораспределитель 7, связывающий поршневую и штоковую полости, гидроцилиндра 3 наклона с одноименными полостями исполнительного гидроцилиндра 6, гидроцилиндр 5 обжатия, связь которого с гидрораспределителем 7 может осуществляться, например, посредством датчика 15 давления в рабочей полости гидроцилиндра 5. Включение механизма наклона осуществляется управляющим гидрораспределителем 16. Привод исполнительного органа гидрораспределителя 7 связан трактом передачи информации с датчиком 15 давления.

Устройство работает следующим образом.

При наклоне рабочего органа-захвата 4 с элементом 8 набора на заданный угол одновременно с управляющим гидрораспределителем 16 включается гидрораспределитель 7. Гидрораспределитель 7 соединяет поршневую и штоковую полости гидроцилиндра 3 наклона с одноименными полостями исполнитель- него гидроцилиндра 6. В результате воздействия рабочей жидкости на поршень со штоком 11 упругий элемент 12 сжимается и в поршневой и штоковой полостях исполнительного гидроцилиндра 6 устанавливается давление, равное давлению в одноименных полостях гидроцилиндра 3 наклона. После завершения наклона гидрораспределитель 7 закрывается, исключая таким образом возможные колебания рабочего органа- захвата 4 с элементом набора относи- ,тельно оси наклона при перемещениях устройства. При установке элемента 8 набора на криволинейной поверхности наружной обшивки растет давление в гидроцилиндре 5 обжатия и по сигналуf датчика 15 давления открывается гид- рораспределйтель 7. Рабочая жидкость из поршневой полости тидроцилиндра 8 наклона в результате деформации несущей штанги 2 перетекает в одноименную полость исполнительного гидроцилинд-

pa 6, а из штоковой полости последнего в одноименную полость гидроцилиндра 3 наклона. После установки элемента 8 набора давление в гидроцилиндре 5 обжатия снимается, несущая штанга 2 жесткого подвеса возвращается в исходное положение и рабочая жидкость перетекает из исполнительного -гидроцилиндра 6 в гкдроцшшндр 3 наклона и из гидроцилиндра 3 наклона в исполнительный гидроцилиндр 6.

Гидроцилиндр 3 наклона рабочего органа гидравлически связан с испол

поршню со штоком 11 воздействовать на упругий элемент 12 при перемещении поршня в обе стороны Такая связь следует из необходимости выполнения силового условия, исключающего смещение элемента 8 набора. Силовым условием является примерное равенство нулю моментов сил относительно оси наклона рабочего органа-захвата в процессе деформирования несущей штанги 2 жесткого подвеса и перетекания рабочей жидкости из гидроцилиндра 3 наклона в исполнительный

Изобретение относится к судостроению, в частности к устройствам для сборки набора с обшивкой корпуса судна. Цель изобретения - повышение точности и производительности операции сборки. Установка элемента 8 набора на наружной обшивке секции производится посредством несущей штанги 2 жесткого подвеса устройства. Смещение элемента 8 исключается в устройство узла компенсации смещения оси рабочего органа путем введения в устройство узла компенсации смещения оси рабочего органа-захвата 4, выполненного в виде исполнительного гидроцилиндра 6. Указанное обстоятельство создает возможность перетекания рабочей жидкости из гидроцилиндра 3 наклона в процессе деформации штанги 2 в гидроцилиндр 6. Связь гидроцилиндра 3 наклона с гидроцилиндром 6 осуществляется посредством управляемого от гидроцилиндра 5 обжатия устройства гидрораспределителя 7. 3 ил.

нительным гидроцилиндром 6, в котором 15 гидроцилиндр 6 и из исполнительного

гидроцилиндра 6 в гидроцилиндр 3 наклона. Уравнение равновесия относительно оси наклона будет иметь вид (фиг.З)

1М(С 0; -GpasinS - - G,H(R+0,5h,H)sin41 + NbcosJ. 0,

отношение диаметров поршня к штока равно отношению диаметров поршня и штока гидроцилиндра наклона (если d M и соответственно диаметры поршней гидроцилиндра наклона и до/f

полнительного гидроцилиндра, a d и

20

d ы

tu соответственно диаметры штоков

гидроцилиндра наклона и дополнительного гидроцнлиндра, то ) v Горшневзя и штоковая полости исполнительного гидроцилиндра 6 связаны с одноименными полостями гидроцилиндра 3 наклона посредством гидрораспределителя . При этом поршень со штоком гидроцилиндра 3 наклона перемещается, вытесняя рабочую жидкость из собственной поршневой полости в одноименную полость исполнительного гидроцилиндра 6. Поршень исполнительного гидроцилиндра в процессе своего перемещения вытесняет рабочую жидкость из собственной штоковой полости в одноименную полость гидроцилиндра 3 наклона. Необходимость в перемещении поршня гидроцилиндра 3 наклона вытекает из следующего. Геометрическим условием исключения смещения элемента набора в процессе его прижатия является сокращение длины связи АВ до А В (фиг.З) при деформации жесткого подвеса на величину СС и неподвижных точке Е заделки жесткого подвеса и точке Ъ контакта элемента набора с наружной обшивкой.

Указанное сокращение достигается описанным перетеканием рабочей жидкости из гидроцилиндра 3 наклона в исполнительный гидроцилиндр 6 и из исполнительного гидроцилиндра 6 в гидроцилиндр 3 наклона.

Шток I1 исполнительного гидроцилиндра зафиксирован относительно корпуса последнего через упругий элемент 12. Указанная связь позволяет

25

30

35

40

45

гдеХМ. с- сумма моментов относительно шарнира соединения жесткого подвеса и рабочего органа- захвата;

f - угол наклона рабочего органа;

угол отклонения стенки элемента набора от вертикали; вес рабочего органа вес элемента набора; реакция гидроцилиндра наклона-,

расстояние от конца несущей штанги до центра тяжести рабочего органа-захвата; эксцентриситет шарнира соединения гидроцилиндра наклона с рабочим органом-захватом;

расстояние от конца несущей штанги до полки элемента набора;

Ьэ„- высота элемента набора. Из приведенного уравнения

«i Gr - Зэн N

а b R N

CGPa + GjH(R+0,5h3JsiiHf

50

bcos

55

Откуда видно, что величина и направление реакции гидроцилиндра 3 наклона N (давления рабочей жидкости) в общем случае зависят от веса элемента 8 набора G3H и угла наклона Ч5 рабочего органа-захвата, являющихся вариативными параметрами. Тогда при направлении реакции N (фиг.З) перетекание рабочей жидкости из исполни20

5

0

5

0

5

гдеХМ. с- сумма моментов относительно шарнира соединения жесткого подвеса и рабочего органа- захвата;

f - угол наклона рабочего органа;

угол отклонения стенки элемента набора от вертикали; вес рабочего органа вес элемента набора; реакция гидроцилиндра наклона-,

расстояние от конца несущей штанги до центра тяжести рабочего органа-захвата; эксцентриситет шарнира соединения гидроцилиндра наклона с рабочим органом-захватом;

расстояние от конца несущей штанги до полки элемента набора;

Ьэ„- высота элемента набора. Из приведенного уравнения

«i Gr - Зэн N

а b R N

CGPa + GjH(R+0,5h3JsiiHf

50

bcos

5

Откуда видно, что величина и направление реакции гидроцилиндра 3 наклона N (давления рабочей жидкости) в общем случае зависят от веса элемента 8 набора G3H и угла наклона Ч5 рабочего органа-захвата, являющихся вариативными параметрами. Тогда при направлении реакции N (фиг.З) перетекание рабочей жидкости из исполнительного гидроцилиндра 6 в гидроцилиндр 3 наклона должно происходить при давлении Р (d). При направлении реакции N, противополож- ном показанному на фиг.З, перетекание рабочей жидкости из гидроцилиндра 3 наклона в исполнительный гидроцилиндр 6 должно происходить при давлении Р AN/FCd)21. Указанное условие выполняется посредством упругого элемента 12 (например, пружины сжатия). При наклоне рабочего органа- захвата с элементом 8 набора поршневая и штоковая полости гидроцилиндра 3 наклона сообщаются с одноименными полостями посредством гидрораспределителя 7. При этом упругий элемент 12 под воздействием давления рабочей жидкости деформируется до усилия, соответствующего реакции гидроцй- линдра 3 наклона N, При прижатии элемента 8 набора сообщение гидроцилиндра 3 наклона с исполнительным гидроцилиндром 6 осуществляется посред- ством гидрораспределителя 7, золотник которого взаимодействует с гидроцилиндром 5 обжатия посредством датчика 15 давления последнего. Указанная связь позволяет включать узел компенсации только после надежного прижатия элемента 8 набора к наружной обшивке секции и исключить таким образом смещение элемента 8 набора относительно линии разметки.

В процессе прижатия элемента 8 набора деформация упругого элемента I2 приводит к изменению реакции гидроцилиндра 3 наклона и возникновению некоторой величины касательной состав- лякяцей реакции элемента набора Q. Соответствующим подбором жесткости упругого элемента можно выполнить условие:

&-Цр.

где ffP - коэффициент трения,1

К - коэффициент запаса сцепления.

0 0 5

0

0

Применение изобретения позволяет достичь заданной точности установки элемента набора на криволинейных и наклонных поверхностях наружной обшивки секции без увеличения жесткости подвеса и металлоемкости устройства, а также повысить производительность труда при сборке секций корпуса судна.

Формула изобретения

Устройство для сборки набора с обшивкой корпуса судна, содержащее подъемно-транспортное средство с жестким подвесом, включающим несущую штангу, гидроцилиндр наклона рабочего органа- захвата, установленного на несущей штанге с возможностью поворота, а также смонтированный в рабочем органе-захвате гидроцилиндр обжатия, отличающееся тем, что, с целью повышения точности и производительности операций сборки, оно снабжено исполнительным .гидроцилиндром компенсации смещения оси рабочего органа- захвата, причем отношение диаметров поршня и штока исполнительного гидроцилиндра равно отношению диаметров поршня и штока гидроцилиндра наклона рабочего органа-захвата, при этом корпус упомянутого исполнительного гидроцилиндра закреплен неподвижно относительно несущей штанги и снабжен установленным в его штоковой полости упругим элементом, подпружинивающим шток этого гидроцилиндра относительно его корпуса, причем поршневая и штоковая полости упомянутого дополнительного гидроцилиндра соединены гидравлическими линиями с одноименными полостями гидроцилиндра наклона рабочего органа-захвата через гидрораспределитель, а гидроцилиндр обжатия снабжен, датчиком давления в его рабочей полости, связанным трактом передачи информации с приводом исполнительного органа указанного гидрораспределителя .

L..

15

n ;

Фм.2

Редактор Л. Гратилло

Составитель В. Старых

Техред А.Кравчук Корректорр М.Шароши

Заказ 809

Тираж 363

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

СЧ

и

в

Фиг.З

Подписное