Устройство для спуска и подъема объектов

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ СПУСКА И ПОДЪЕМА ОБЪЕКТОВ, содержащее шарнирно-рычажный механизм с ведущим и ведомым двуплечими рычагами и приводом от двигателя, соединенного с основанием посредством оси, шарнирную подвеску, фланец крепления, соединенный с шарнирной подвеской и взаимодействующий с копиром, закрепленным на двигателе, ограничительный упор и дополнительньй копир, размещенный на ведущем рычаге, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности и расширения зоны маневрирования, оно снабжено механизмом фиксации ведущего рычага, механизмом натяжения шарнирной подвески с винтом и дополнительным упором, размещенным на двигателе, a шарнирная подвеска снабжена карданным механизмом и приспособлением для вертикальной ориентации объекта. содержащим штангу, соединенную с фланцем, гайку с наружной и внутренней резьбами противоположного направления и втулку с буртом, причем гайка установлена по резьбе с возможностью ограниченного перемещения на штанге н во втулке, a карданный механизм содержит две шарнирно соединенные между собой концентричные обоймы, причем внешняя обойма шарнирно соединена с ведомым рычагом шарнирно-рычажного механизма , a во внутренней обойме установлена с возможностью осевого перемещения втулка приспособления для I вертикальной ориентации объекта и винт механизманатяжения шарнирной сл с: подвески, контактирующий с буртом втулки, при этом ведомый рычаг зафиксирован дополнительным упором с отклонением от вертикали, причем его второе плечо установлено с зазором относительно указанного копира, a двигатель снабжен силовым цилиндром , зубчато-реечной передачей и шариковым замком, при этом зубчатая СХ) рейка и шариковый замок размещены ю сл на поршне силового цилиндра, a зубчатое колесо соединено с ведущим рычагом шарнирно-рычажного механизма.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

3д) В 66 F 11 04

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3481898/27-11 (22) 10.08.82 (46) 30.03.84. Бюл. Ф 12 (72) Н.И.Шевяков (53) 621.864(088,8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Р 599460, кл. В 63 С 7/00, 1978. (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СПУСКА И

ПОДЪЕМА ОБЪЕКТОВ, содержащее шарнирно-рычажный механизм с ведущим и ведомым двуплечими рычагами и приводом от двигателя, соединенного с основанием посредством оси, шарнирную подвеску, фланец крепления, соединенный с шарнирной подвеской и взаимодействующий с копиром, закрепленным на двигателе, ограничительный упор и дополнительный копир, размещенный на ведущем рычаге, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности и расширения зоны маневрирования, оно снабжено механизмом фиксации ведущего рычага, механизмом натяжения шарнирной подвески с винтом и дополнительным упором, размещенным на двигателе, а шарнирная подвеска снабжена карданным механизмом и приспособлением для вертикальной ориентации объекта, содержащим штангу, соединенную с фланцем, гайку с наружной и внутренней резьбами противоположного направления и втулку с буртом, причем гайка установлена по резьбе с возможностью ограниченного перемещения на штанге и во втулке, а карданный механизм содержит две шарнирно соединенные между собой концентричные обоймы, причем внешняя обойма шарнирно соединена с ведомым рычагом шарнирно-рычажного механизма, а во внутренней обойме установлена с возможностью осевого перемещения втулка приспособления для вертикальной ориентации объекта и винт механизм.". натяжения шарнирной подвески, контактирующий с буртом втулки, при этом ведомый рычаг зафиксирован дополнительным упором с отклонением от вертикали, причем его второе плечо установлено с зазором относительно указанного копира, а двигатель снабжен силовым цилиндром, зубчато-реечной передачей и шариковым замком, при этом зубчатая рейка и шариковый замок размещены на поршне силового цилиндра, а зубчатое колесо соединено с ведущим рычагом шарнирно-рычажного механизма.

1082751

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в различных отраслях народного хозяйства, преимущественно для обслуживания работы исполнительных меха" низмов грузоподъемных технических средств.

Известно устройство для спуска и подъема объектов, содержащее шарнирно-рычажный механизм с ведущим и ве" 10 домым двуплечими рычагами с приводом от двигателя, соединенного с основанием посредством оси, шарнирную подвеску, фланец крепления, соединенный с шарчирной подвеской и взаимо- 15 действующий с копиром, закрепленным на двигателе, ограниченный упор и дополнительный копир, размещенный на ведущем рычаге 1) .

Недостаток известного устройства 20 заключается в его низкой надежности.

Кроме того, устройство не обеспечивает достаточной зоны маневрирования.

Цель изобретения — повышение надежности устройства и расширение зоны маневрирования.

Укаэанная цель достигается тем, что устройство для спуска и подъема

30 объектов, содержащее шарнирно-рычажный механизм с ведущим и ведомым двуплечими рычагами и приводом от двигателя, соединенного с основанием посредством оси, шарнирную подвеску, фланец крепления, соединенный с шарнирной подвеской и взаимодействующий с копиром, закрепленным на двигателе, ограничительный упор и дополнительный копир, размещенный на ведущем рычаге, снабжено механиз- 4О мом фиксации ведущего рычага, механизмом натяжения шарнирной подвески с винтом и дополнительным упором, размещенным на двигателе, а шарнирная подвеска снабжена карданным механизмом и приспособлением для вертикальной ориентации объекта, содержащим штангу, соединенную с фланцем, гайку с наружной и внутренней реэьбами противоположного направления и втулку с буртом, причем гайка установлена по резьбе с возможностью ограниченного перемещения на штанге и во втулке, а карданный механизм содержит две шарнирно соединенные между собой концентричные обоймы, причем внешняя обойма шарнирно соединена с ведомым рычагом шарнирно-рычажного механизма, а во внутренней обойме установлена с возможностью осевого перемещения втулка приспособления для вертикальной ориентации объекта и винт механизма натяжения шарнирной подвески, контактирующий с буртом втулки, при этом ведомый рычаг зафиксирован дополнительным упором с отклонением от вертикали, причем его второе плечо установлено с зазором относительно указанного копира, а двигатель снабжен силовым цилиндром, зубчато-реечной передачей и шариковым замком, при этом зубчатая рейка и шариковый замок размещены на поршне силового цилиндра, а зубчатое колесо соединено с ведущим рычагом шарнирно-рычажного механизма.

На фиг. 1 представлена кинематическая схема предлагаемого устройства, на фиг. 2 — двигатель и шарнир крепления его к основанию, разрез; на фиг. 3 — шарнирная подвеска, на фиг. 4 — сечение А-А на фиг. 3 °

Устройство для спуска и подъема объектов содержит двигатель I, который шарнирно соединен с основанием 2 осью 3, шарнирную подвеску 4 и шарнирно-рычажный механизм, в состав которого входят ведущий рычаг 5, тяга б и ведомые рычаги 7 и 8. Фланец 9 шарнирной подвески 4 подают к копиру 10, который закреплен на корпусе двигателя 1. На основании 2 установлены ролик 11 и ограничительный упор 12. Копир 13, который является вторым плечом ведущего рычага 4, контактирует с роликом 11. Упор 14, закрепленный на копире 10, фиксирует рычаг 8 с, отклонением от вертикали на угол,, при этом между роликом 15 и ограничительным упором 12 имеется зазор.

Ролик 1б, установленный на рычаге 7, контактирует с копиром 10. I

В состав двигателя 1 входят три функциональных элемента — силовой цилиндр, зубчато-реечная передача и шариковый замок. Силовой цилиндр образован расточкой в корпусе 17, в которой на втулках 18 установлен поршень 19. Расточка в корпусе 17 закрыта крышкой 20, которая удерживается стопорным кольцом 21. Зубчатореечная передача состоит из зубчатой рейки, выполненной на поршне 19, и

3 10827 ,зубчатого колеса 22, которое является выходным валом двигателя и с которым неподвижно соединен ведущий рычаг 5 шарнирно-рычажного механизма. Шариковый замок содержит сепаратор 23, закрепленный на поршне 19 с помощью резьбы, и шарики 24, которые размещены в отверстиях сепаратора и контактируют с конусной обоймой 25 и замыкателем 26. Замыкатель 26 подвиж- 1О но установлен в сепараторе 23, зафиксирован от выпадания стопорным кольцом 27 и удерживается в выдвинутом положении пружиной 28. Стыки между деталями двигателя уплотнены резиновыми кольцами 29-33.

Шарнирная подвека состоит из карданного механизма, винтового устройства вертикальной ориентации объекта и устройства регулирования натяга. 2б

Карданный механизм содержит концентричные обоймы 34 и 35, которые шарнирно соединены между собой и с рычагом 9 осями 36. Устройство вертикальной ориентации содержит штангу 37, .25 на которой установлен по конической посадке фланец 9, гайку 38 и втулку

39, которая подвижно установлена в обойме 35 и зафиксирована от поворота винтами 40. На внутренней и наружной поверхностях гайки 38 выполнены резьбы противоположного направления с углом подъема, превышающим угол самоторможения, и на штанге

37 и втулке 39 выполнены сопряженные резьбы. Гайка 38 свинчена со штангой 37 и втулкой 39 с возможностью перемещения, которое ограничено гайкой 41 и буртом втулки 39.

Устройство регулирования натяга состоит из винта 42, который установлен в обойме 35 и торец которого контактирует с буртом втулки 39.

Необходимая величина натяга в кинематической цепи устройства устанав- 4> ливается при сборке вращением винта

42, после чего он контрится гайкой 43.

Предлагаемое устройство работает следующим образом. 50

При подаче давления в полость Б замыкатель 26 сдвигается и освобождаются шарики 24. Под действием давления поршень 19 начинает перемещаться и, взаимодействуя с зубчатым колесом 22, поворачивает ведущий рычаг 5 в положение, показанное на фиг. 1 штрихпунктирной линией. При

51 4 этом копир 13 рычага 5 выходит из контакта с роликом 11, освобождая двигатель 1 на оси 3, а рычаги 7 и 8 под действием тяги 6 передвигаются в направлении хода ведущего рычага и под действием силы тяжести объекта и собственного веса разворачиваются в шарнирах рычажной цепи, зве"; ньями которой они являются. Шарнирная подвеска 4, к фланцу 9 которой прикреплен объект, опускается в рабочую зону. Тяга 6 и рычаги 7 и 8 устройства могут свободно поворачиваться в шарнирах, а двигатель 1 может поворачиваться на оси 3. Это обеспечивает возможность перемещения подвески 4 с объектом в произвольную точку рабочей зоны. Объект перемещают в рабочей зоне и ориентируют необходимым образом, при этом кардан" ный механизм обеспечивает самоустаковку объекта в соответствии с рельефом дна, а при выполнении ориентации объекта относительно вертикальной оси происходит свинчивание либо штанги 37 с гайкой 38, либо гайки 38 с втулкой 39 в зависимости от направления поворота объекта. При подъеме объекта в исходное положение подается давление в полость В двигателя 1 и он поднимает ведущий рычаг 5 вместе с тягой 6 и рычагами 7 и 8. В процессе подъема рычаг 7 упирается роликом 16 в копир

10, поворачивается под действием тяги б относительно оси ролика и поднимает тем самым рычаг 8 и подвеску 4. Копир 13 свободного плеча рычага 5 входит в контакт с роликом 11, установленным на неподвижном основании 2, и закрепощает двигатель

1 на оси 3. Рычаг 8 приходит в контакт с упором 14 и при дальнейшем подъеме скользит вдоль него. После контакта фланца 9 с копиром 10 поршень 19 продолжает перемещаться, создавая в шарнирно-рычажной цепи устройства натяг, который обеспечивает надежную фиксацию объекта в исходном положении. Когда рейка дойдет до упора в крышку 20, пружина 28 выталкивает замыкатель 26, который, в свою очередь перемещает шарики 24 до контакта с конусом обоймы 25. После снятия давления из полости В устройство удерживается в исходном положении.

В случае раскачки объекта в процессе подъема либо в случае диф1082751

25 ферента глубоководного технического средства на угол, превышающий угол наклона рычага 8, ролик 15 приходит в контакт с ограничительным упором

12, обеспечивает принудительное 5 приведение фланца 9 в контакт с копиром 10, при этом рычаг 8 может не доходить до упора 14. Зазор между копиром и роликом обеспечивает отсутствие избыточных связей и облег- 1О чает монтаж и регулировку устройства, Устройство вертикальной ориентации работает при подъеме следующим образом. 15

После отрыва объекта от грунта штанга 37, взаимодействуя своей винтовой нарезкой с винтовой нарезкой гайки 38, под действием веса объекта опускается вниз и поворачи- 2р вается вместе с фланцем 9 и закрепленным на нем объектом в плоскость первоначальной ориентации, которая определяется контактом гайки 38 с гайкой 41. В случае противоположного направления рабочей ориентации аналогичным образом взаимодействуют гайка 38 и втулка 39. .Технико-экономическая эффективность предлагаемого устройства по щ сравнению с прототипом заключается в повышении надежности, расширении зоны маневрирования, упрощении изготовления и снижении веса.

Рассмотрим влияние отдельных элементов конструкции на качественные характеристики устройства.

Исключение избыточных связей путем введения дополнительного упора, который фиксирует ведомый рычаг с отклонением от вертикали, и установке второго плеча этого рычага с зазором по отношению к ограничительному упору обеспечивает простоту сборки и отсутствие монтажных напряжений (изгиба ведомого рычага), что в свою очередь, повышает эксплуатационную надежность устройства. Устройство фиксации ведущего рычага и устройство регулирования натяга в совокупности с элементами, обеспечивающими отсутствие избыточных связей, обеспечивают надежную фиксацию объекта в исходном положении, поскольку благодаря им достигнута возможность точно и просто создать в кинематической цепи механизма необходимый натяг. Заменой фрезерованного винтового копира, взаимодействующего с роликами винтовыми парами с контактом по поверхности, достигнуто повышение надежности, упрощение изготовления и увеличение угла ориентации объекта. Угол ориентации объекта относительно вертикальной оси в прототипе ограничен, поскольку рабочая поверхность копира составлена из отрезков винтовых линий противоположного направления и замкнута по окружности. Реализованный в прототипе двухроликовый вариант может обеспечить угол ориентации не более

90, поскольку в этом случае рабочая поверхность копира составлена из двух пар винтовых линий. В предлагаемом устройстве винтовые линии противоположного направления разнесены по радиусу и теоретически бесконечны, поэтому нет ограничений на угол ориентации относительно вертикальной оси. Поскольку рабочие винтовые поверхности в предлагаемом устройстве не замкнуты, их можно выполнить токарной обработкой, которая в данном случае проще и производительнее, чем фрезеровка. И, наконец, винтовая пара скольжения надежна при работе под водой, поскольку она меньше подвержена опасности загрязнения и заклинивания.

Винтовое устройство вертикальной ориентации скомпоновано в единый конструктивный блок с устройством регулирования натяга и карданным механизмом. В силу компактности устройство вертикальной ориентации, которая обеспечена высокой нагрузочной способностью винтовых пар с контактом по поверхности, достигнута контактность и малый вес всей шарнирной подвески и, кроме того, обеспечиваются большие углы прокачки в горизонтальных шарнирах.

1082751

1082751

1082751

1082751

Заказ 1662/21

Тираж 826

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Составитель Л. Трофимчук

Редактор Ю. Ковач Техред А.Бабинец Корректор A. Тяско