ДИФЕРЕНЦИАЛЬНАЯ ЛЕБЕДКА С ФРИКЦИОННЫМ БАРАБАНОМ Советский патент 1934 года по МПК B66D1/22 

Предлагаемая диференциальная лебедка с фрикционным барабаном с несколькими вариантами к ней представляет собой видоизменение лебедки, того же автора по авторскому свидетельству №28000, в которой основными элементами являлись: 1) взаимное расположение фрикционного барабана, грузонесущего блока и вспомогательного. подвижного блока, 2) способ и место закрепления свободного участка каната, огибающего ролик вспомогательного подвижного блока, 3) способ использования движения грузонесущего блока, 4) расположение участка каната, непосредственно воспринимающего действие рабочего груза по отношению к вспомогательному подвижному блоку лебедки. Предлагаемое видоизменение лебедки заключается во взаимной перестановке мест грузонесущего блока и фрикционного барабана, причем способ монтажа канатов остается прежним, изменяется только относительное расположение обоймы и ролика (или роликов) подвижного блока к фрикционному барабану и к грузовому блоку. Новое расположение изменяет величину крутящего момента на фрикционном барабане, скорость передвижения грузовой обоймы и отношение величины этой скорости к величине окружной скорости каната на фрикционном барабане. Закрепление свободного конца каната, прилегающего к ролику вспомогательного подвижного блока, может быть произведено или в какой-либо неподвижной точке или на обойме грузового блока или на обойме вспомогательного подвижного блока. Это закрепление может быть снабжено любым приспособлением для натяжения конца каната, например, вспомогательным не фрикционным барабаном и т.п. При закреплении конца каната, сматывающегося с ролика вспомогательного подвижного блока на самой грузонесущей обойме, достигается некоторое увеличение компактности установки тем, что точке закрепления, при затягивания грузонесущей петли каната, сообщается относительное движение, равное или пропорциональное перемещению полезного груза, и подлежащий закреплению конец каната может подводиться по направляющему ролику или роликам к участку, предназначенному для продвижения груза. Система рабочих канатов может быть при этом снабжена пусковыми или установочными приспособлениями в виде одного или нескольких вспомогательных соответственно установленных не фрикционных барабанов, вращение которых в определенную сторону служит для создания натяжения рабочих канатов и трения между фрикционным барабаном лебедки и огибающим его канатом при пуске лебедки в ход или же при холостом ходе.

Видоизменение лебедки может быть еще выражено в превращении подвижных ее элементов в неподвижные и обратно, как это имеет место в вариантах, в которых грузовой блок закрепляется неподвижно и таким образом превращается в неподвижный направляющий блок, а для приема и передвижения груза используется ветвь каната, сходящая со вспомогательного подвижного блока, служащего для натяжения петлеобразной системы канатов, огибающей фрикционный барабан и направляющий ролик, и закрепленная в какой-либо внешней постоянной точке или на вспомогательном не фрикционном барабане.

Получающаяся в лебедке некомпактность установки при диференциальном способе передвижения грузов может быть уменьшена за счет увеличения крутящего момента на барабане искусственным уменьшением рабочего хода грузовой обоймы при посредстве использования для передвижения груза вспомогательного каната, огибающего связанные с грузовой обоймой подвижные ролики (один или несколько) и соответственно расположенные направляющие ролики (тоже один или несколько).

На схематическом чертеже приведены примерные формы выполнения грузоподъемных устройств в виде вариантов лебедки по основному авторскому свидетельству №28000. Фиг. 1, 2 и 3 изображают варианты основной лебедки, образовавшийся от взаимной перестановке мест барабана, лебедки и грузового блока; фиг. 5 - вариант, в котором свободный конец ветви каната, сматывающегося с вспомогательного подвижного блока прикреплен к грузовой обойме; фиг. 6 - подобный же вариант, но к лебедке по фиг. 1; фиг. 4, 8 и 9 - вариант лебедок предыдущих фигур, в котором неподвижные элементы установки сделаны подвижными и обратно; фиг. 7, 10 и 11 - варианты с искусственным уменьшением рабочего хода грузовой обоймы.

Предлагаемая диференциальная лебедка с фрикционным барабаном (фиг. 1) отличается от подобной лебедки по основному авторскому свидетельству №28000 изменением в положении вспомогательного подвижного блока 7 относительно грузового блока 2 и барабана 1 лебедки, в которой сходящая с барабана 1 одна ветвь 4 каната прикрепляется к обойме вспомогательного блока 7, а вторая ветвь 3, огибающая ролик грузового блока 2, направляется в виде ветви 6 к ролику вспомогательного блока 7, обогнув который, закрепляется своим концом 8 во внешней точке, неподвижной по отношению к блокам 2 и 7 или к наматывающему ее не фрикционному барабану. При означенном изменении расположения элементов системы ветви 8 и 6 каната имеют, каждая, натяжение, равное половине рабочей нагрузки обойма блока 2, а ветвь 4 - равное - полной нагрузке, и при вращении барабана 1 ветви 3 и 6, поддерживающие обойму грузового блока 2, получают скорости, равные по величине и направлению. Если скорость каната на фрикционном барабане 1 будет V, то скорость передвижения ветви 3, равно как и скорость передвижения вспомогательного блока 7, будет также V, скорость же передвижения ветви 6 будет 2V, а скорость передвижения обоймы грузового блока 2 будет ; при этом крутящий момент на барабане 1 равен: , где Р - рабочий груз, а R - радиус барабана.

Для получения более компактной установки закрепление конца 8 ветви 6 каната можно произвести не где-либо на участке, неподвижном относительно блоков 2 и 7, а на семой грузовой обойме блока 2 (фиг. 2) или на обойме подвижного блока 7 (фиг. 3). В последней установке (фиг. 3) достигается лучшая компактность тем, что передвижение вспомогательного подвижного блока 7 и полиспаста вызывает укладку и уборку канатов в несколько ветвей, для чего применен вспомогательный направляющий ролик 8а, закрепленный в грузовой обойме блока 2. Для надлежащего увеличения количества ветвей, прилегающих к подвижному блоку 7, увеличивается количество вспомогательных направляющих роликов 8а с соответствующим количеством вспомогательных роликов у подвижного рычага 7. С той же целью достижения компактности установки, точке закрепления конца 8 ветви 6 каната, огибающего ролик подвижного блока 7, дается относительное движение, для чего, (фиг. 5 и 6) конец 8 закрепляется на грузовой обойме блока 2 или присоединяется к обойме 2а, связанной с грузовой обоймой блока 2, причем установка по фиг. 5 образуется из установки по основному авторскому свидетельству №28000, а установка по фиг. 6 из установки по фиг. 1 через сообщение концу 8 ветви 6 каната относительного перемещения, равного перемещению обоймы 2а. В первой из этих установок (фиг. 5) грузовая обойма 2а поддерживается двумя ветвями 3 и 4 каната, из коих ветвь 4, сгибающей направляющей ролик 5а, прикрепляется к обойме подвижного блока или полиспаста 7, а ветвь 3, огибающая направляющие ролики 5, направляется к фрикционному барабану 1, огибает его и ветвью 6 переходит к подвижному блоку 7 и, обогнув его ролик, огибает вспомогательный ролик 9 и закрепляется концом 8 на обойме 2а, присоединенной к обойме грузового блока 2. Во второй установке (фиг. 6) сходящая с подвижного блока 7 ветвь 6 каната, обогнув вспомогательный направляющий ролик 9, своим концом 8 закрепляется на обойме 2а, связанной с грузовой обоймой блока 2. В обеих установках (фиг. 5 и 6) может оказаться полезным применение вспомогательного не фрикционного пускового барабана для закрепления конца 8 на обойме 2а или для закрепления конца ветви 4 каната на обойме подвижного блока 7.

Если в лебедке (фиг. 1) превратить грузовую обойму блока 2 в неподвижный направляющий блок, а неподвижно закрепленный конец 8 ветви 6 каната открепить и снабдить приспособлением для приема груза, то получатся новые варианты установок, изображенные на фиг. 4, 8 и 9. В первом из этих вариантов (фиг. 4) с фрикционного барабана 1 сходят две ветви 3 и 4 каната, из коих ветвь 4 прикреплена к обойме подвижного блока 7, а ветвь 3, огибающая направляющий ролик 2а обоймы, закрепленный в неподвижной обойме блока 2, направляется ветвью 6 каната к ролику подвижного блока 7, огибает последний и затем, огибая направляющий ролик 9 (один или несколько), заканчивается крюком 8 или другим приспособлением для приема груза Р. В рассматриваемом случае ветви 3 и 6 каната испытывают натяжение, равное грузу Р, а ветвь 4 - натяжение, равное 2Р, крутящий же момент на барабане 1 лебедки будет M=PR. Во втором варианте (фиг. 8), образованном из устройства предыдущей лебедки (фиг. 4) посредством перестановки мест фрикционного барабана 1 и направляющего ролика 2а обоймы 2, канат одним своим концом прикреплен к обойме подвижного блока 7 и ветвью 4 направляется на закрепленный ролик обоймы 2 и далее ветвью 3 идет к фрикционному барабану 1 и, обогнув его ветвью 6, огибает подвижной блок 7, после чего переходит через направляющий ролик 9 на ролики грузового блока 8, пройдя направляющий ролик 5 затем свободный конец ветви 6 закрепляется либо в неподвижной точке 8а обоймы, либо в точке 8b на вспомогательном пусковом барабане 10, приводимом в движение при пуске лебедки в ход. При вращении фрикционного барабана 1 в ту или иную сторону, подвижной блок 7 получает подобное же движение, отчего одновременно передвигается и грузонесущая обойма 8. В третьем варианте (фиг. 9), представляющем комбинацию лебедки (по фиг. 4) с системой подвижных и неподвижных блоков (полиспастов), применяемых для уменьшения крутящего момента на барабане 1 лебедки за счет уменьшения передвижения скорости груза, конец каната закреплен на обойме подвижного блока 7 и ветвью 4 направляется на фрикционный барабан 1, обогнув который идет ветвью 3 к ролику 2а, огибает его и направляется последовательно на ролик подвижного блока 7 и направляющий ролик 9, после чего, обогнув грузонесущий блок 8, закрепляется концом в какой-нибудь неподвижной точке 8а, расположенной в в данном случае на обойме 2. При вращении фрикционного барабана 1 соответственно передвигается подвижной блок 7, а за ним приходит в движение и грузонесущий блок 8. Начальное натяжение каната для пуска в ход лебедки получается за счет собственно для этого увеличенного веса обоймы 8 или за счет пускового приспособления в виде не фрикционного барабана 10. При наличии такого барабана 10 конец ветви 6 закрепляется в точке 8b и самая ветвь 6 наматывается на него до тех пор, пока под действием передвигаемого груза вся система рабочих канатов не получит нужного натяжения.

Для получения компактности установок предложены еще варианты лебедок (фиг. 7, 10 и 11), в которых искусственно уменьшен рабочий ход грузовой обоймы 2 применением для передвижения груза вспомогательного каната 18, огибающего один или несколько подвижных роликов 9, связанных с грузовой обоймой 2, а также огибающего один или несколько подвижно расположенных направляющих роликов 5. В первом из этих вариантов (фиг. 7) показан еще один из возможных способов фрикционного закрепления одного из концов каната. Подлежащий закреплению конец ветви 6 каната огибает вспомогательный фрикционный барабан 11, укрепленный на стойках 13, и прижимается к нему тормозной лентой 12, затягиваемой рычагом 16, вращаемым на оси 15. Грузом затягивающим тормозную ленту 12, может служить барабан 17 с намотанным резервным канатом. На стойках 13, прикрепленных к станине лебедки, имеются пазы 14 для снятия барабана 11. Предлагаемый способ закрепления конца каната дает возможность использовать один и тот же канат для различных предельных высот подъема, причем в случае понижения или повышения предельной высоты подъема, освобождающийся канат соответственно наматывается или сматывается с барабаном 17. Во втором варианте (фиг. 10) обойма 2 приводит в движение фрикционный барабан 1 посредством ветвей 3 и 4 каната, огибающих ролик 2а, закрепленный в обойме 2. Ветвь 6, сбегающая с барабана 1, огибает ролик подвижного блока 7 и закреплена концом в неподвижной точке 8. Груз, подвешиваемый к крюку 20, передвигается при посредстве каната 18, перекинутого через направляющий ролик 6, затем огибающего ролик 9 в обойме 2 и закрепленного в неподвижной точке 19 на обойме ролика 5. Скорость передвижения груза при этом вдвое больше скорости передвижения обоймы 2. В третьем варианте (фиг. 11) показан подобный же (мультипликаторный) способ передвижения груза при помощи поворотного крана с укосиной. Канат 18, обогнув направляющие ролики 21, входит на направляющие ролики 5а и 5b и далее на ролики 9а и 9b, установленные в обойме 2 и, обогнув таковые, закрепляется в неподвижной точке 19. В данном случае скорость и путь обоймы 2 получаются в четыре раза меньше, чем скорость и путь груза.

Все вышеописанные виды лебедок могут иметь разнообразное применение как в стационарных, так и передвижных установках для передвижения грузов и т.п.

1. Видоизменение диференциальной лебедки с фрикционным барабаном, охарактеризованной в авторском свидетельстве № 28000, отличающееся тем, что из двух ветвей 3 и 4 каната, сходящих с фрикционного барабана 1 лебедки, одна ветвь свободным своим концом надлежаще закреплена на обойме вспомогательного подвижного блока 7, а другая ветвь 3, огибая ролик или ролики, грузового блока 2 и ролик или ролики вспомогательного блока 7, свободным своим концом 8 надлежаще закреплена либо на обойме подвижного блока 7, либо на обойме грузового блока 2, либо где-нибудь на участке, подвижном по отношению к блокам 2 и 7 (фиг. 1).

2. Форма выполнений лебедки по п. 1, отличающаяся тем, что с целью увеличения компактности установки концу 8 участка 6 каната, огибающего ролик подвижного блока 7, придается относительное движение, для чего конец 8 надлежаще закреплен на грузовой обойме или присоединен к обойме 2а, связанной с грузовой обоймой (фиг. 5 и 6).

3. Форма выполнения лебедки по п. 1, отличающаяся тем, что для передвижения груза используется конец 8 участка 6 каната, сходящего с вспомогательного подвижного блока 7, служащего для натяжения петлеобразной системы канатов 3-4-6, огибающей фрикционный барабан 1 и направляющий ролик 2а (фиг. 4).

4. Форма выполнения лебедки по п. 3, отличающаяся тем, что, с целью уменьшения крутящего момента на фрикционном барабане 1 лебедки, груз воспринимается через посредство подвижного блока 8 с одним или несколькими роликами, огибаемого участком 6 каната, сходящего с подвижного натяжного ролика 7, крайний конец коего закрепляется либо в неподвижной точке 8а, либо в точке 8b, расположенной на вспомогательном не фрикционном барабане 10 (фиг. 8 и 9).

5. Форма выполнения лебедки по п. 3, отличающаяся тем, что, с целью увеличения компактности установки, искусственно уменьшается рабочий ход грузовой обоймы 2 через посредство применения для передвижения груза вспомогательного каната 18, огибающего один или несколько подвижных роликов 9, связанных с грузовой обоймой 2 и один или несколько надлежаще расположенных направляющих роликов 9 (фиг. 7, 10 и 11).