Шарнирно-сочлененная укосина грузоподъемного крана Советский патент 1976 года по МПК B66C23/18 

1

Изобретение относится к области подъемно-транспортного машиностроения.

Известен грузоподъемный кран с маятниковым перемещением груза, содержащий смоитированную на оси нижнего щариира стрелу, яепрофилирощанный хобот, жесткие оттяжки, подвижный противовес и грузоподъемный механизм. Для такого крана характерна неравномерность перемещения груза, что обусловлено вылетом стрелы и длиной грузового каната, свободно висящего над территорией. К тому же в ием невозможно уравновесить стрелу, т. к. перемещение груза по горизонтальной траектории при изменении вылета неосуществимо.

Целью изобретения является обеспечение надежной передачи груза без поворота крана путем маятникового движения. Это достигается тем, что сочленение хобота со стрелой выполнено в виде сферического щарнира, а сочленение жестких оттялсек СО стойкой выполнено в виде щариира, обеспечивающего две степени свободы, нричем ось нижнего щариира стрелы размещена в вертикальной плоскости.

С целью уравновещивания укосины к стреле и жестким оттяжкам прикреплены подвижные противовесы.

На фиг. I изображена предлагаемая шарнирно-сочлененная укосина; на фиг. 2 - ее

принципиальная схема в трех положениях в аксонометрии.

Стрела 1 нредставляет собой прямолинейную конструкцию, Которая прикреплена в точке А к основанию крана так, что может поворачиваться вокруг оси ОХ в обе стороны относительно среднего вертикального положения, оставаясь все время в вертикальной плоскости ВАБ, параллельной плоскости YOZ.

К стреле жестко прикреплен сектор 2, находящийся в зацеплении с ведомым звеном 3 механизма изменения вылета. Сектор наряду с этим играет роль подвижного противовеса стрелы. Верхняя оконечность стрелы (точка В) содержит систему из трех взаимно перпендикулярных щарниров. Два из них имеют горизонтальные оси и один - вертикальную. Благодаря этому хобот 4 может менять угол наклона, вращаясь вокруг горизонтальной оси,

перпендикулярной плоскости, и поворачиваться по отношению к стреле вокруг вертикальной оси, которая Все время остается вертикальной благодаря третьему шарниру с горизонтальной осью В плоскости чертежа.

Хобот 4-это прямолинейная конструкция, имеющая консольную часть ГВ и заднее плечо ВД. Он опирается на стрелу в точке В, а в точке Д шарнирно соединен с жесткой оттяжкой 5. На хоботе в точках Г и Д установлены канатные блоки механизма подъема груза.

Жесткая оттяжка 5 в точке Е прикреплена к основанию краиа. Она имеет возможность изменять угол наклона и поворачиваться вокруг вертикальной оси OZ. Заднее плечо 6 оттяжки представляет -с ней конструктивно одно целое и служит для размещения .механизма подъема груза 7 -и подвижного противовеса 8 оттяжки и хобота. Направление грузового каната параллельно продольной оси хобота 4, а также оттяжки 5. Количество канатов не влияет на принцип действия укосины.

В процессе качания стрелы 1 расстояние между точками В и Е иепрерЫвно меняется. В среднем положении стрелового устройства это расстояние минимально. По мере отклонения стрелы от вертикального положения оно Все время растет. В результате этого и вследствие постоянства длин элементов стрелового устройства уменьшается угол наклона хобота 4 по отношению к горизонтали. Таким образом, точка В опускается, вызывая подъем точки Г, за счет врашения хобота вокруг горизонтальной оси в точке В. Аналогичная картина имеет место и у обычной шарнириосочлененной укосины, но в предлагаемой укосине закон .изменения расстояния БЕ иной, что следует учитывать при проектировании.

Хобот 4 и оттяжка 5 образуют ломаную линию ГДЕ, которая при любом вылете располагается в одной вертикальной плоскости ГДЕ. Точка В является общей для хобота и стрелы. Поэтому качание стрелы вызывает наряду с изменением угла наклона хобота поворот плоскости ГДЕ вокруг вертикальной оси OZ. Так, в среднем положении укосины след этой плоскости на горизонтальную плоскость XOY представлен отрезком а, совпадающим по направлению с осью ОХ, а в первом крайнем .положении укосины след той же плоскости расположен под определенным углом к оси ОХ.

Поворот хобота вокруг вертикальной оси, проходящей через вершину стрелы (точка В), является особенностью предлагаемой укосины. Этого не имеют укосины с обычным движением. Эта .особенность полностью разгружает стрелу от кручения.

Таким образом, хобот при качании стрелы одновременно поворачивается в двух направлениях, решая при этом Две важнейшие задачи: выравнивая траекторию груза, оставляет его на одной высоте Н и удерживает -постоянным расстояние г. Это видно на фиг. 2, которая подтверждает, что укосина из вертикального положения стрелы действует совершенно одинаково как в одну, так и в другую сторону, то есть предлагаемая укосина способна совершать .маятшиковые движения.

Произвольный подбор геометрических параметров предлагаемой укосины не позволяет

получить горизонтальную и прямолинейную в плане траектории груза при изменении вылета. Все геометрические параметры укосины должны быть получены расчетным путем, исходя из задаваемых определенных начальных условий. Оптимальный вариант решения дает минимальные отклонения траектории груза от горизо.нтальной прямой линии. 1оризонтальность траектории груза необходимо выдерживать .более точно, чем прямолинейность ее в плане. Дело в том, что отклонение груза по высоте ухудшает уравновешенность укосины и увеличивает нагрузку на механизм изменения вылета, в то время как несоблюдение равенства на всем диапазоне вылетов .практически не влияет на работу механизмов, вызывая лишь эксплуатационные неудобства.

Размещение механизма подъема груза 7 на

продолжении 6 оттяжки делает направление каната параллельным ей и хоботу при любом вылете. Следовательно, маятниковый характер движения укосины не вызывает затруднений для нормальной работы канатов, число

которых в таком конструктивном варианте может быть любым.

Для уравновешивания собственного веса элементов предлагаемой укосины наиболее рациональна система подвижных противовесов. Один из них совмещен с сектором 2 механизма изменения вылета и служит для уравновешивания стрелы. Противовес 8 совместно с весом механизма подъема груза служит для уравновешивания хобота 4 и жесткой оттяжки 5. Такая система противовесов здесь удобна потому, что каждый из них движется в той же плоскости, что и элементы, которые он уравновешивает. Кроме того, такая система противовесов позволяет наилучшим образом уравновесить вес .пространственной укосины и хорошо уравновешивает поворотную часть крана на разных вьыетах.

Формула изобретения

1. Шарнирно-сочлененная укосина грузоподъемного крана, содержащая смонтированную на оси ниж.него щарнира стрелу, непрофилированный хобот, жесткие оттяжки, подвижный противовес и грузоподъемный механизм, отличающаяся тем, что, с целью надежной передачи грузов без поворота крана путем маятникового движения, сочленение хобота со стрелой выполнено в виде сферического шарни ра, а сочленение жестких оттяжек со стойкой выполнено в виде шарнира, обеспечивающего две степени свободы, причем ось нижнего шарнира стрелы размещена в вертикальной плоскости.

2. Шарнирно-сочлененная укосина по п. 1, отличающаяся тем, что, с целью уравновещивания укосины, к стреле и жестким оттяжкам прикреплены подвижные противовесы.

М

СГ

Фиг. I