Устройство для перемещения грузов

 

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЕРЕМЕЩЕНИЯ ГРУЗОВ, по авт. с. № 1010007, отличающееся тем, что, с целью повышения точности перемещения груза в положения, не находящиеся на направлении действия привода, путем уменьшения отклонений груза от заданного направления, оно снабжено дополнительным приводом, смонтированным на раме и взаимодействующим с грузом . 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что оно снабжено задатчиком движения груза, дополнительным сопловым блоком, установленным на направляющих, которые смонтированы на раме, и содержащим две пары напорных и приемных сопл, расстояние между продольными осями которых равно ширине основного экрана, механизмом управления приводами, размешенным на раме, и содержашим две пары сопл, каждая из которых содержит соосные напорное и приемное сопла, причем последние соединены гидромагистралями с силовыми цилиндрами приводов, при этом между соплами механизма управления приводами расположена рамка с дополнительным экраном , имеющим форму прямоугольной пластины , ширина которой равна расстоянию между продольными осями симметрии сопл механизма управления, а между рамой и рамкой с дополнительным экраном установлена пружина, при этом механизм управления приводами содержит присоединенный тягой к задатчику движения груза управляющий цилиндр с подпружиненным с двух сторон поршнем, шток которого жестко присоединен к рамке с дополнительным экрано.м, при этом приемные сопла каждого дополнительного соплового блока гидромагистралями соединены с полостями своего управляюшего цилиндра. Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1074814

>(su В 66 F 19/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (61) 1010007 (21) 3515347/27-11 (22) 25. 11.82 (46) 23.02.84. Бюл. № 7 .(72) Ю. А. Аристов (53) 865.866 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР № 1010007, кл. В 66 F 19/00, 06.05.82 (прототип). (54) (57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЕРЕМЕЩЕНИЯ ГРУЗОВ, по авт. с. № 1010007, отличающееся тем, что, с целью повышения точности перемещения груза в положения, не находящиеся на направлении действия привода, путем уменьшения отклонений груза от заданного направления, оно снабжено дополнительным приводом, смонтированным на раме и взаимодействующим с грузом.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что оно снабжено задатчиком движения груза, дополнительным сопловым блоком, установленным на направляющих, которые смонтированы на раме, и содержащим две пары напорных и приемных сопл, расстояние между продольными осями которых равно ширине основного экрана, механизмом управления приводами, размещенным на раме, и содержащим две пары сопл, каждая из которых содержит соосные напорное и приемное сопла, причем последние соединены гидромагистралями с силовыми цилиндрами приводов, при этом между соплами механизма управления приводами расположена рамка с дополнительным экраном, имеющим форму прямоугольной пластины, ширина которой равна расстоянию между продольными осями симметрии сопл механизма управления, а между рамой и рамкой с дополнительным экраном установлена пружина, при этом механизм управления приводами содержит присоединенный тягой к задатчику движения груза управляющий цилиндр с подпружиненным с двух сторон поршнем, шток которого жестко присоединен к рамке с дополнительным экраном, при этом приемные сопла каждого дополнительного соплового блока гидромагистралями соединены с полостями своего управляющего цилиндра.!

074814

Изобретение относится к подъемно-транспортному машиностроению, в частности к устройствам для перемещения грузов.

По основному авт. св. № 1010007 известно устройство для перемещения грузов, содержащее присоединенный к установленному на опорной поверхности грузу привод, смонтированный на раме, и снабженное, по крайней мере, двумя силовыми цилиндрами, шарнирно соединенными концами штоков с грузом, а корпусами — шарнирно с рамой и сопловым блоком, включающим в себя, по крайней мере, четыре пары сопл, каждая из которых содержит соосно размещенные на раме напорное и приемное сопла, причем приемные сопла соплового блока сообщены гидромагистралями с силовыми цилиндрами, а продольная ось симметрии каждой пары сопл расположена в вершинах геометрического прямоугольника, причем между соплами расположен экран, жестко прикрепленный к грузу и имеющий форму прямоугольной пластины, ширина которой равна расстоянию между продольными осями симметрии сопл, расположенных в углах меньшей стороны геометрического прямоугольника, снабженное смонтированными на раме направляющими угловой ориентации соплового блока и снабженное смонтированными на грузе направляющими угловой ориентации экрана (1) .

Недостатком известного устройства является низкая точность перемещения груза при несовпадении направления действия привода с требуемым направлением перемещения груза из центрального положения в ближнее крайнее положение и обратно.

Цель изобретения — — повышение точное; н перемещения груза в положения, HL

ri:o. oдящиеся на направлении действия привода, путем уменьшения отклонений груза от заданного направления.

Для достижения поставленной цели устройство для перемещения грузов, содержащее присоединенный к установленному на опорной поверхности грузу привод, смонTHpoBBHHhIH на раме, и снабженное, по крайней мере, двуMB силовыми цилиндрами,шарнирно соединенными концами штоков с грузом, а корпусами — шарнирно с рамой и сопловым блоком, включающим в себя, по крайней мере, четыре пары сопл, каждая из которых содержит соосно размещенное на раме напорное и приемное сопла, причем приемные сопла соплового блока сообщены гидромагистралями с силовыми цилиндрами, а продольная ось симметрии каждой пары сопл расположена в вершинах геометрического прямоугольника, причем между соплами расположен экран, жестко прикрепленный к грузу и имеющий форму прямоугольной пластины, ширина которой равна расстоянию между продольными осями симметрии сопл, расположенных в углах меньшей стороны геометрического прямо5

40 угольника, снабженное смонтированными на раме направляющими угловой ориентации соплового блока и снабженное смонтированными на грузе направляющими угловой ориентации экрана, снабжено дополнительным приводом, смонтированным на раме и взаимодействующим с грузом.

Кроме того, устройство снабжено задатчиком движения груза, дополнительнь:м сопловым блоком, установленным на нанаправляющих, которые смонтированы на раме, и содержащим две пары напорных и приемных сопл, расстояние между продольными осями которых равно ширине основного экрана, механизмом управления приводами, размещенным на раме и содержащим две пары сопл, каждая из которых содержит соосные напорное и приемное сопла, причем последние соединены гидромагистралями с силовыми цилиндрами приводов, при этом между соплами механизма управления расположена рамка с дополнительным экраном, имеющим формх прямоугольной пластины, ширина которой равна расстояник) между продольными осями симметрии сопл механизма управления, а между рамой и рамкой с дополнительным экраном установлена пружина, при этом механизм управления приводами содержит присоединенный тягой к задатчику движения груза управляющи и цилиндр с подпружиненным с двух сторон поршнем, шток которого жестко присоединен к рамке с дополнительным экраном, при этом приемные сопла каждого дополнительного сопловoro блока гидромагистралями соединены с полостH,"4è свсего управляющего цилиндра.

На фиг. 1 схематично изображеHo устройство для персме цения грузов с дву., я оппозитно расположенными приводами, на фиг. 2 — разрез Б -- Б на фиг. 1: на фиг. 3 -- то же, вид сверху !устройство содержит механизм управления приводов и дополнительный сопловой блок).

Устройство для переме,цения грузов состоит из двух or)r103HTIIO размещенн Ix приводов 1 и 2, которые штоками 3 и 4 присоединены к грузу 5, усTановленному на опорной поверхнoсти 6 и перемещающемуся в направлении А, основного соплового блока

7, содержащих четь:.ре напорных сопла 8 и четыре приемных сопла 9. Сопла 8 r 9 направлены навстречу друг к другу и их продольные оси в плане образуют геометрический прямоугольник. Устройство содержит также основной экран 10 с ðàoîчими кромками 11. Основной экран 10 соединен с грузом 5 и имеет возможность перемещаться между соплами. Каждая кромка 11 основного экрана 10 взаимодействует с двумя струями сопл 8. Расстояние между кромками 11 основного экрана равно расстоянию между рядами сопл. Рабочие кромки 11 и линия, соединяющая сопла одного

1074814 ряда, параллельны между собой и параллельны направлению перемещения А.

Устройство содержит силовые цилиндры

12 и 13, которые шарнирно присоединены к грузу 5 с двух сторон от центра тяжести

14 груза 5. Оси цилиндров 12 и 13 и линии, соединяющие шарнир соответствующего цилиндра на грузе, с центром тяжести 14 образуют углы o.;, сс,, которые всегда меньше 180 С. Основной сопловой блок 7 установлен на направляющих 15, смонтированных на раме. Основной экран 10 установлен на направляющих 16, смонтированных на грузе 5. Питание полостей силовых цилиндров 12 и 13 осуществляется по магистралям !7 — 20, соединяющим приемные сопла

9 с рабочими полостями цилиндров. В приемные сопла 9 рабочая жидкость попадает из соосных напорных сопл 8, к которым она подводится по магистрали 21 (фиг. 2).

Оппозитно размещенные приводы 1 и 2 (фиг. 3) содержат силовые цилиндры 22 и 23, которые шарнирно соединены концами штоков 3 и 4 с грузом 5. Механизмы управления 24 и 25 силовых цилиндров 22 и 23 включают по две пары сопл 26 — 29, каждая из которых содержит соосные напорные и приемные сопла. Приемные сопла пар 26 и 27 соединены магистралями 30 и 31 с полостями цилиндра 22. Приемные сопла пар

28 и 29 магистралями 32 и 33 соединены с полостями цилиндра 23. Между соплами управляющих устройств размещены рамки 34 и 35 с дополнительными экранами 36 и 37

Расстояние между параллельными рабочими кромками 38 дополнительного экрана

36 равно расстоянию между продольными осями симметрии пар сопл 26 и 27. Расстояние между кромками 39 экрана 37 равно расстоянию между такими же осями пар сопел 28 и 29.

Между рамой и рамками 34 и 35 установлены пружины 40 и 41. Рамки 34 и 35 штоками 42 и 43 присоединены к поршням

44 и 45 управляющих цилиндров 46 и 47, корпусы которых жестко связаны тягами

48 и 49 с задатчками движения груза. Поршни 44 и 45 в полостях управляющих цилиндров 46 и 47 с двух сторон опираются на пружины 50 и 51, препятствующие самопроизвольному перемещению поршней в управляющих цилиндрах. Устройство содержит дополнительные сопловые блоки 52 и 53, установленные на направляющих 15, смонтированных на раме. Каждый дополнительный сопловой блок 52 и 53 содержит по две пары сопл 54 — 57, каждая из которых включает направленные навстречу друг другу соосные напорные и приемное сопла. Расстояние между продольными осями пар сопл в дополнительном сопловом блоке равно расстоянию между кромками 11 основного экрана 10, т. е. его ширине. Приемные сопла пар сопл 54 — 57 дополнительных сопловых

55 блоков 52 и 53 магистралями 58 — 6! соединены с полостями управляющих цилиндров 46 и 47. Питание полостей силовых цилиндров 22 и 23 осуществляется по магистралям 30 — 33 от приемных сопл пар сопл 26 — 29, к напорным соплам которых подводится рабочая жидкость. Питание к полостям управляющих цилиндров 46 и 47 подводится по магистралям 58 — 61 через дополнительные сопловые блоки 52 и 53.

При подводе питания каждая из кромок

38 и 39 дополнительных экранов 36 и 37 взаимодействует со струей, истекающей из напорного сопла в приемное сопло пар сопл

26 — 29, а кромки 11 основного экрана 10 взаимодействуют со струями рабочей жидкости в napa сопл 54 — 57 дополнительных сопловых блоков 52 и 53.

Устройство работает следующим образом.

Перед началом перемещения груза основной силовой блок 7 и дополнительный

conëовые блоки 52 и 53 по направляющим

15, а основной экран 10 — по направляющим

16 перемешаются на угол 6 между требуемым направлением перемещения груза 5 и лининей действия привода, которая в начальный момент параллельна одной из координатных осей неподвижной системы координат. При перемещении груза из центрального положения (фиг. 1), например, влево вниз и обратно дальнее крайнее положение соответствует неподвижной точке крепления на раме привода 1. Оператором или от задатчика движения включается привод

1, который, воздействуя на груз 5 через шток 3, перемещает груз.

Под действием силы со стороны штока

3 груз перемешается вдоль направления действия этой силы. В центральном положении груза основной экран 10 своими рабочими кромками 11 одинаково перекрывает проходные сечения напорных 8 и приемных

9 сопл. При этом, давления в полостях силовых цилиндров 12 и 13 равны между собой и груз 5 со стороны цилиндров не испытывает силового воздействия (не считая силы за счет разности площадей штоковой и поршневой полостей цилиндра, которая мала или может быть исключена применением недифференциальных цилиндров). Под действием силы со стороны штока 3 и под действием сил сопротивления со стороны опорной поверхности 6 груз отклоняется от направления А. Отклонение фактической траектории перемещения груза 5 от направления

А приводит к смешению рабочих кромок 11 основного экрана 10 от первоначального положения относительно сопл основного соплового блока 7. Перекрытие проходных сечений сопл становится неодинаковым, что приводит к образованию перепадов давления в полостях гидроцилиндров и возникновению в цилиндрах сил, воздействующих на груз, так, что они ликвидируют отклонение груза от требуемого направления.

1074814

40

50

Например, .груз отклоняется влево от направления А, тогда в безштоковой полости цилиндра 12 давление возрастает, а в штоковой — уменьшается. Сила со стороны цилиндра направлена вправо — в противоположную отклонению сторону. В цилиндре 13 сила также направлена вправо, поскольку в безштоковой полости цилиндра давление уменьшается, а в штоковой возрастает. Т. е. автоматически появляется сила в обоих гидроцилиндрах, которая ликвидирует отклонение.

Аналогично будут действовать гидроцилиндры, если отклонение от направления

А произойдет вправо. Гидроцилиндры создадут восстанавливающий момент если рабочие кромки 11 основного экрана 10 развернутся относительно сопл основного соплового блока 7. Суммарное движение груза 5 под действием сил и моментов со стороны привода 1 и силовых цилиндров 12 и 13 происходит вдоль направления А. При движении груза 5 из центрального положения влево вниз и обратно (фиг. 1) при работе привода 1, для которого крайнее положение влево внизу является дальним, проекции на ось х всех движущих сил — привода и цилиндров имеют одинаковое направление, совпадающее с направлением движения груза по этой координате х и противоположное направлению силы сопротивления. Поэтому отклонения груза от заданного направления малы и точность перемещения высокая.

Одновременно снижается потребляемая мощность силовых цилиндров, поскольку устранена необходимость преодолевать составляющую силы привода, противодеиствующую движению груза. При перемещении груза 5 из центрального положения в направлении А вправо вверх (фиг. 1) крайнее положение является дальним по отношению к неподвижной точке крепления привода 2. Поэтому для перемещения груза из центрального положения вправо вверх и обратно в центральном положении груза привод 1 выключается, а включается привод 2, совместная работа которого с цилиндрами 12 и 13 аналогична работе привода 1 теми же цилиндрами. При этом сохраняется та же точность перемещения груза изза уменьшения отклонений при работе привода 2, по отношению к которому рассматриваемое краинее положение является дальним. Таким образом, величина максимальных отклонений груза от заданного направления вдоль всей траектории перемещения груза уменьшается из-за перемещения груза только в дальние краиние положения и обратно, но последовательно двумя оппозитно установленными приводами.

При перемещении груза вдоль направления А приводом 1 или 2 совместно с силовыми цилиндрами 12 и 13 величина силового воздействия привода на груз и, следовательно, величина отклонений груза зависят от острого угла между линией действия штока 3 или 4 и направлением перемещения. Устройство для перемещения грузов, в котором отклонения груза из-за действия привода ограничены по величине и одинаковы по всей траектории, изображено на фиг. 3. Предположим, груз 5 необходимо переместить из центрального положения (фиг. 3) влево вниз. Тогда включается привод 1, который работает следующим образом. В исходном положении рабочие кромки 38 дополнительного экрана одинаково перекрывают проходное сечение пар сопл 26 и 27 и перепад давления в полостях силового цилиндра 22 отсутствует. Задатчиком движения или оператором привод перемещается относительно рамы тяги 48 с управляющим цилиндром 46, штоком 42, рамкой 34 и дополнительным экраном 36, например, вниз (фиг. 3). При этом пружина 40, жесткость которой значительно меньше жесткости пружин 50, сжимается, рабочими кромками 38 экрана 36 открывается проходное сечение пары сопл 26 и закрывается проходное сечение пары сопл 27.

Через приемное сопло пары 26 и по магистрали 30 рабочая жидкость поступает в бесштоковоую полость силового цилиндра 22 и поршень силового цилиндра вместе со штоком 3, грузом 5 и основным экраном 10 смещается вниз.

Рабочие кромки 11 открывают проходные сечения соответствующих сопл соплового блока так, что в цилиндрах 12 и 13 появляется сила, направленная влево, и суммарное движение груза происходит вдоль направления A. Рабочие кромки 11 открывают также проходное сечение пары сопл 54 дополнительного соплового блока 52. Через приемное сопло этой пары и по магистрали

58 рабочая полость поступает в штоковую полость управляющего цилиндра 46. Преодолевая действие пружины 50 поршень 44 со штоком 42 рамкой 34 и дополнительным экраном 36 смещается вверх, возвращая рабочие кромки 38 экрана 36 в исходное положение и уменьшая силу со стороны цилиндра 22, приложенную к грузу 5. Таким образом, величина отклонений груза от заданного направления, не совпадающего с линией действия привода, не превышает величины диаметра сопла в паре сопл дополнительного соплового блока 52.

Аналогично работает привод 1 устройства при смещении тяги 48 вверх. Для перемещения груза 5 из центрального положения вправо вверх включается привод 2, действие которого тако - же, как и привода 1.

Поскольку полная движущая сила в цилиндрах 22 и 23 возникает при открытии проходных сечений пар сопл механизмов управления 24 и 25, а уменьшается при отклонении, равном приблизительно половине

1074814

6 1 ,О 4 1

2 3

1,5 — 2

1,5 — 2

Б- Б т5еунужо диаметра сопла в дополнительных сопловых блоках 52 и 53, точность перемещения груза может быть достигнута весьма высокая. Из описания устройства видно, что величина отклонения определяется диаметрами сопл основного и дополнительных сопловых блоков и управляющих устройств, которые могут быть выбраны малыми, поскольку существует возможность усиления сигнала от сопл в промежуточных усилителях.

Получение высокой точности перемещения груза в случае, когда направление перемещения не совпадает с направлением действия привода, достигается благодаря отличиям предлагаемого устройства.

Техническую эффективность предлагаемого устройства по сравнению с базовым (известным) можно оценить следующим образом.

В качестве примера для известного устройства в таблице представлены определенные экспериментальным путем величины отклонений груза от заданного направления при значении угла д = 45 для различных отношений К движущих сил и силы сопротивления.

В таблице значение координаты S = 0 соответствует центральному положению груза; значение S = S соответствует дальнему крайнему положению S = Sg — ближнему крайнему положению груза.

Между дальним крайним, центральным и ближним крайним положениями величины отклонений изменяются монотонно увеличиваются, причем знак отклонений зависит от направления «туда» или «обратно» поэтому в таблице указаны величины отклонений, являющиеся суммой отклонений груза при обоих направлениях движения.

Для предлагаемого устройства последнее значение S = S ю должно быть заменено на значение S = S, поскольку режим перемещения в ближнее крайнее положение в предлагаемом устройстве исключен.

При каждом соотношении К движущих сил и силы сопротивления для предлагаемого устройства величины отклонений груза в крайних положениях одинаковы.

Таким образом, для всех соотношений К величины отклонений груза, обеспечиваемые предлагаемым устройством, меньше, чем в известном, причем меньше в 2 — 4 раза.

25 Кроме того, как видно из таблицы для известного устройства, начиная с некоторого значения отношения К, зависящего от параметров основного соплового блока и силовых цилиндров, увеличение К, т. е. увеличение потребляемой устройством мощности, практически не уменьшает величины отклонений. Для обеспечения при прочих равных условиях величины, не более тех же отклонений, т. е. той же точности, мощность предлагаемого устройства, может быть уменьшена по сравнению с мощностью базового устройства, причем уменьшение мощности тем больше, чем больше расстояние между крайними положениями груза на траектории.

1074814

Составитель В. Кокорев

Редактор Н. Джуган Техред И. Верес Корректор О. Билак

Заказ 220/20 Тираж 826 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

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