Устройство для гашения колебаний груза Советский патент 1980 года по МПК B66C13/06 

Изобретение относится к грузоподъемным механизмам и предназначено для предотвращения раскачивания груза, подвешенного на вертикальных тросах. Известно устройство для гашения колебаний груза, содержащее оттяжные тросы, попарно навитые на барабаны, установленные на одном валу с тормозным устройством, и. кронштейн, закрепленный на крюковой обойме 1). Недостатком известного устройства является относительно небольшая зффективность гашения квлебаний груза при значительных ирерционных нагрузках, вызывающих маятниковые колебания груза. Цель изобретения - повышение зффективности гашения колебаний груза. Для этого устройство снабжено шарнирно закрепленными на концах кронштейна демпфирующими гидроцилиндрами, каждый из которых содержит поршень с расположе}тыми по кругу отверстиями и подпружиненный шток, связанный с концом оттяжного троса, при этом на штоке смонтирован подпружиненный клапан, выполненный с отверстиями, расположенными соосно с отверстиями в поршне. .На фиг. 1 показано устройство для гашения колебаний на кране, общий вид; на ,фиг. 2 - устройство в аксонометрии; на фиг. 3 - гидроцилиндр в разрезе; на фиг. 4 - узел I на фиг. 3; на фиг. - работа гидроцилиндра при различных условиях работы устройства; на фиг. 9-11 - схема усилий, действующих на оттяжные тросы при маятниковом качании груза. В нижней части крановой тележки 1 на стоечных подвесках 2 закреплена прямоугольная рама 3. На одной сторюне рамы, расположенной вдоль главной балки 4, прикреплены барабаны 5, соединенные соосно с валом б, один конец которого соединен через шестеренчатую пару и;;и редуктор 7 с валом турбины гидромуфты 8, на котором установлен- электротормоз 9. Приводной вал гидромуфты (насос) соединен с электродвигателем 10. На каждом барабане 5 намотаны в одну сторону по две пары оттяжных тросов И. Каждый второй трос из пары пропущен через ролики 12, расположенные на двух других углах рамы. Свободные кон1Ц)1 тросов прикреплены к штокам демпфирующих гидроцилиндров 13, корпусы которых шарнирно закреплены на кронштейнах 14, смонтированных на крюковой обойме 15 или на захватном устройстве, на котором установлен мотор-редуктор 16 поворота грузоподъемного крюка 17 относителы10 вертикальной оси. Гидроцил1шдр 13 содержит корпус 18, поршень 19 с расположенными по кругу отвер- . стиями 20, шток 21 с пружиной 22. На штоке смонтирован клапан 23 с пружиной 24 и с демпфирующими отверстиями 25, расположенными соосно с отверстиями -20 в поршне. Устройство работает следующим образом. До подъема или опускания груза (обоймы 15) или включения хода крана все устройство заторможено злектротормозом 9. При зтом тросы 11 натянуты на какую-то произвольную вегаикну. Поршни 19 гидроцилиндров 13 находятся в верхнем или промежуточном поло жении- Пружина 22 гидроцилиндра также предельно сжата или находится в каком-то рабоче промежуточном положении. Клапан 23 поджат пружиной 24 к поршню 19. При включении хода крана, подъеме или опускании обоймы 15 (груза) автоматически включается злектродвигателъ 10, который приводит гидромуфту 8, ось турбины которой свя зана через редуктор 7 с барабанами 5, на которых намотаны тросы 11. Если ход крана не включен, груз (крюковая обойма) находится в нейтральном положении (фиг. 9). При этом гидромуфта работает в стопорном режиме, т.е. турбина не вращается когда крутящий момент ее максимальный. Следовательно, и тяговая сила в оттяжных тро сах буд1гт максимальной. Если принять, что сила натяжения во всех тросах равна 2Р, то в каждом тросе будет /2. Шток 21 гидроцилиндра 13 находится при этом в верхнем край нем положении (фиг. 5). При включении хода крана, например, вправо при значительных ускорениях обойма 15 с грузом сместится от нейтрального положения влево (фиг. 10). При этом правый трос 11, удлиняясь, будет разматьтваться с барабана 5 по часовой стрелке. Вся мощность двигателя при этом уходит на натяжение правого каната, препятствующего отклонению груза от нейтраль ного положения. Левый трос 11 ослаблен, не несет никакой нагрузки за исключением силы натяжения пружины 22 гидроцилинщ а 13. При прослаблении левого троса И пружина 22 толкает поршень 19 со штоком 21 вниз (выбирая слабину). В нижней полости цилиндра создается избыточное давление и через отверстия 20 воздействует на клапан 23, преодолевая силу пружины 24, отжимает вверх и жидкость проходит без напряжения в верхнюю полость цилиндра (фиг. 6). Величина хода поршня зависит Ът величины отклонения груза от нейтрального поло сения крюковой обоймы. При больших отклонениях груза (инерционных силах) поршень под действием пружины может передвинуться на максимальную величину а. При больших инерционных силах выведенный из равновесия- груз под воздействием восстанавливаюшей силы натяжения правого троса, достигнув определенной амплитуды, начнет возвращаться в обратную сторону. При этом происходит передача усилия тросу и гидроцилиндру, так как во время смещения груза влево общая длина левого троса с гидроцилиндром стала короче, чем правого цилиндра и троса. В верхней полости гидроцилиндра повышается давление от силы натяжения каната, равной Р-Р.( , и жидкость перетекает через демпфирующие отверстия 25 в клапане (фиг. 7) в нижнюю полость цилиндра, притормаживая маятниковое качание груза вправо до правого амплитудного положения (фиг. 11). Таким образом, наличие на оттяжных тросах демпфирующих гидроцилиндров позволяет в несколько раз быстрее и эффективнее противодействовать раскачийанию груза при действии на него больших инерционных сил. Если при очень больших инерционных силах возникает провес троса и гидроцилиндра после предельного перемещения порншя на величину а (фиг. 8), то в начале возврата груза в равновесное положение до начала натяжения левого троса, правый трос будет раскачивать (тянуть) груз, но силой примерно в три раза меньшей, чем при отклонении от нейтрального положения влево. За время раскачивания правого троса груз не может набрать большую скорость до момента вступления в работу левого троса и гидроцилиндра, освобождая правый трос и гидроцилиндр от всякого воздействия на груз. С достижением нейтрального положения (фиг. 9) оттяжение троса имеет одинаковую длину. Штоки цилиндров занимают верхнее крайнее положение. При переходе груза от нейтрального положения в правую сторону левая система (трос, цилиндр) препятствует отклонению груза вправо также, как правый трос и гидроцилиндр при отклонении груза влево. Эффективность предложенного технического решенид заключается в том, что при выполнешш перегрузочных работ за счет сокращения времени на успокоение раскаченного груза будет значительно увеличена производительность труда на подсобных работах. Кроме того, автоматическое успокоение груза позволяет

значительно улучшить уровень техники безопасности на перегрузочных работах с использованием крановой механизации.

Формула изобретения

Устройство для гашения колебаний груза, содержащее оттяжные тросы, попарно навитые на барабаны, yctaHOBneHHbie на одном валу с тормозным устройством, и кронштейн, закрепленный на крюковой обойме, отличающееся тем, что, с целью повьпиения эффективности гашений колебаний груза, оно

снабжено шарнирно закрепленными на концах кронштейна демпфирующими гидроцилиндрами, каждый из которых содержит поршень с расположенными по кругу отверстиями и подпружииеиный шток, связанный с концом оттяжного троса, при этом на штоке смонтирован подпружиненный клапан, выполненный с отверстиями, расположшными соосно с отверстиями в поршне.

Источнюси информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Патент ФРГ N 1926447, кл. В 66 С 13/06. опублик. 1976 (прототип).

f от./ Л - -

(pUZ.Z

/777//777У//////7/ (Puz.3

1i

Ж

7777

77777

(риг. s

/////I//// (put.9

(Риг.З

Фиг. 10

(Риг.11