Устройство нагружения металлоконструкции крана

 

Использование: подъемно-транспортное оборудование. Сущность: устройство нагружения металлоконструкции крана содержит траверсу 1, на которой закреплен элемент 2 для навешивания на крюк 3 крана, сдвоенный полиспаст, ось блоков 7 неподвижной обоймы которого закреплена на траверсе 1, блоки 8 подвижной обоймы соединены с корпусом гидроцилиндра 10, полости которого сообщены между собой посредством регулируемого дросселя 11, а шток 14 соединен с траверсой 1, основной груз 4, подвешенный на подвижной обойме указанного полиспаста, вспомогательный груз 5, соединенный с одними концами канатов 15 полиспаста, и смонтированный на траверсе 1 балансир 6, на плечах которого закреплены канаты 15 другими своими концами, 4 ил.

(19) (11) СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)ю В 66 С 15/06

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР)

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

М

ФВ

3 °

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4717528/11 (22) 11,07.89 (46) 30,12.92. Бюл, N. 48 (71) Московское научно-производственное объединение по строительному и дорожному машиностроению (72) А.А. Зарецкий, Б,Г. Васин, M.М. Арецкин, С;Б. Погосян и M.ß. Пустыльнйк (56) Авторское свидетельство СССР

М 670847, кл. С 01 М 19/00, 1979.

Авторское свидетельство СССР

N 821391, кл. В 66 С 15/06, 1981, Авторское: свидетельство СССР

N 1418276, кл. В 66 С 13/16, 1987, (54) УСТРОЙСТВО НАГРУЖЕНИЯ .МЕТАЛЛОКОНСТРУКЦИИ КРАНА

> (57) Использование: подьемно-транспорт- йое оборудовайие. Сущность устройство нагружения металлоконструкции крана со- держит траверсу 1, на которой закреплен элемент 2 для навешивания на крюк 3 крана, сдвоенный полиспаст, ось блоков 7 непод- вижной обоймы которого закреплена на траверсе 1, блоки 8 подвижной обоймы соединены с корпусом гидроцилиндра 10, по-. лости которого сообщены между собой по- средством регулируемого дросселя 11, а шток

14 соединен с траверсой 1, основной груз 4, подвешенный на подвижной обойме указан ного полиспаста, вспомогательный груз 5, соединенный с однйми концами канатов 15 полиспаста, и смонтированйый на траверсе1 Я балансир 6, на плечах которого закреплены канаты 15 другими своими концами. 4 ил.

1784570

Изобретение относится к области подьемно-трансйортного оборудования, а именно к устройствам для нагружения кранов при статйческаих йспытаниях без включенйя крановых механйзмов, применяемых, в частно- 5

"стй, при контроле прочности металлических конструкций кранов. акустико-эмиссионным методом.

Известйыс устройства для испытания грузоподьемййх кранов без включения кра- 10

: новых мехайизмов; Устройсгво состоит из тележки cq всатруетннь|м электромагнитом, устано леййси на ферррматннтнем аисте.

Тележкам через динамометр Соединена с крюкомс крана и при подаче напряжения на 15 электромагнит нагружает грузовой канат, Нагружение "в устройстве осуществляется лебедкой, закрепленной в пазу неподвиж"й0го основания."

Недостатками этйх устройств являются невозможность обеспечения плавного до.. зированного нагружения, ограниченные эксплуатационные возможности вследствиЕ стэцисойарности установки и наличия постоянного йсточника энергии, при работе которого возникают электромагнитные и акустические поля, затрудняющие контроль прочности металлических конструкций кранов акустико-эмиссионным методом; йвля- ющимся s настоящее время единственным, позволяющим выявить увеличивающиеся дефекты (трещины, очаги пластичности и т.п.) пьд действием приложенной к конструкции нагрузки.

Наиболее близким к предлагаемому является нагружающее устройство для статических испытаний грузоподьемных кранов, содержащее основной груз,. расположен ный над ним, и кинематически связанный с йим вспомогательный груз и элемент для навешиваний на крюк крана.

В этом устройстве (наборнь;й груз) нагружение металлоконструкции крана производится с помощью крановых подъемных механизмов, при этом не обеспечивается .а:регулирование скорости изменения и величйны испытательной статической нагрузки (нагрузка изменяется дискретно, т.к. вначале с помощью крановых механизмов поднимают основной груз, э затем зацепленный.с последним вспомогательный). Вследствие работы крановых механизмов возникают акустические поля. затрудняющие контроль прочности металлоконструкций кранов акустико-эмиссионным методом. Прй отключенных крановых механизмах это устройство не обеспечивает дозированного изменений величины испытательной статической нагрузки и йе позволяет регулировать скорость изменения испытательной

50 статической нагрузки по величине, Таким образом, известное устройство обладает ограниченными эксплуатационными возможностями.

Цель изобретения — расширение эксплуатационных возможностей путем обеспечения бесступенчатого дозированного. изменения нагрузки с заданной скоростью.

Для достижения указанной цели нагружающее устройство для статических испытаний грузоподьемных кранов, содержащее основной груз. расположенный над ним, и кийематически связанный с ним вспомогательный груз и элемент для навешивания на крюк крана, снабжено траверсой, на которой закреплен элемент для навешивания на крюк крана, а кинематическая связь содержит соединенный с траверсой своими элементами преобразователь усилия, гибкие связи для соединения основного и вспомогательного грузов с элементами преобразователя усилия и устройство для регулирования скорости перемещения грузов и фиксации их положения.

Кроме того, поставленная цель достигается за счет использования частных признаков, таких, как: преобразователь усилия включает в себя шарнирно закрепленный на траверсе по оси ее симметрии балансир и симметрично расположенный относительно вертикальной оси траверсы сдвоенный полиспаст, ось блоков неподвижной обоймы которого закреплена на траверсе, а устройство для регулирования скорости перемещения грузов и фиксации их положения содержит размещенный между траверсой и вспомогательным грузом вертикально расположенный по оси симметрии траверсы гидроцилиндр, регулируемый дроссель и вентиль, через которые сообщены между собой полости гидроцилиндра, при этом подвижные части гидроцилиндра связаны с траверсой и подвижной обоймой полиспаста, к которой посредством соответствующей гибкой связи подвешен основной груз, при этом другие гибкие связи представляют собой канаты полиспаста, запасованные нэ блоках последнего, которые закреплены одними своими концами на плечах балансира, а другими — на вспомогательном грузе; преобразователь усилия выполнен в виде полиспаста, ось с блоками неподвижной обоймы которого закреплена на траверсе, а к оси с блоками подвижной обоймы посредством соответствующей гибкой связи подвешен основной груз, причем другие гибкие связи выполнены в виде каната полиспаста, запасованного на его блоках и закрепленного своими концами на вспомогательном rpy1784570

6 эе, а устройство для регулирования скорости перемещения грузов и фиксации их положения выполнено в виде тормоза, который установлен на оси неподвижной обоймы полиспаста, при этом крайние блоки неподвижной обоймы полиспаста закреплены на оси жестко; преобразователь усилия выполнен в виде двух связанных с траверсой своими осями поворота неравноплечих рычагов, . которые размещены под траверсой симметрично относительно вертикальной оси траверсы, а устройство для регулирования скорости перемещения грузов и фиксации их положения содержит вертикально расположенный по оси симметрии трэверсы и размещенный между рычагами и вспомогательным грузом гидроцилиндр, регулируемый дроссель и вентиль, через которые сообщены между собой полости гидроцилиндра, причем одна из подвижных частей гидроцилиндрэ соединена с траверсой, а другая подвижная часть гидроцилиндрэ соединена соответственно посредством первых гибких связей с меньшими плечами рычагов и второй гибкой связью — с основным грузом, при этом к большим плечам рычагов посредством третьих гибких связей подвешен вспомогательный груз; преобразователь усилия выполнен в виде трех вертикально расположенных гидроцилиндров, штоки которых шарнирно связаны с траверсой, при этом к корпусу среднего гидроцилиндра меньшего диаметра посредством соответствующей гибкой связи подвешен вспомогательный груз, э к корпусам крайних гидроцилиндров большего диаметра, которые жестко связаны между собой, посредством других гибких связей подвешен основной груз, причем одноименные полости гидроцилиндров сообщены между собой, а устройство для регулирования скорости перемещения грузов и фиксации их положения выполнено в виде регулируемого дросселя и вентиля, установленных последовательно в одной иэ линий связи одноименных полостей гидроцилиндров.

На фиг,1,2,3,4 схематично показано нагружающее устройство в рабочем положении, выполненное соответственно по первому, второму, третьему и четвертому вариантам.

Нагружающее устройство (фиг.1,2,3,4) дпя статических испытаний грузоподьем-. ных кранов содержит траверсу 1 с элементом 2 для навешивания на крюк 3 крана. С траверсой 1 кинематически связаны основной 4 и вспомогательный 5 грузы, Вспомогательный груз 5 имеет массу меньше, чем основной груз 4.

Кинематическая "связь основного 4 и вспомогательного 5 грузов с траверсой 1 обеспечивает возможность их взаимного вертикального перемещения друг относительно друга и относительно траверсы 1 с регулируемой скоростью; Кйнематическая связь обеспечивает также возможность

10 фиксаций положения грузов 4 и 5. Подъем основного груза 4 большей массы осуществляется за счет накопленной при подъеме потенциальной энергии вспомогательного груза 5 меньшей массы и за счет того, что кинемэтическая связь содержит преобраэо15 ватель усилия. Основной 4 и вспомогательный 5 грузы связаны с элементами преобразователя усилия с помощью гибких связей. Кинематическая связь также вклю20 чает в себя устройство для регулирования траверсе 1 балансир 6 и симметрично расположенный относительно вертикальной оси симметрии сдвоенный полиспаст. Gcb блоков 7 неподвижной обоймы полиспаста закреплена на траверсе 1, а к оси с блоками

8 подви>кной обоймы полиспаста посредст4 вом гибкой связи 9 подвешен основной груз 4. Устройство для регулирования скорости перемещения грузов 4 и 5 и фиксации их

43 положения выполнено в аиде гидроцилиндра 10 (гидротормоз), регулируемого дросселя 11 и вентиля 12, которые установлены в перепускном трубопроводе 13, сообщающем полости гидроцилиндра 10, Шток 14 гидроцилиндра 10 связан стра40 версой 1. Нижнее основание корпуса гидроцилиндра 10 связано с подвижной обоймой полиспаста.

Канаты 15 полиспаста, представляющие собой другие гибкие связи, одними своими концами закреплены на балансире 6, а другими — на вспомогательном грузе 5 и запэсованы на блоках 7,8 полиспаста. Во вспомогательном грузе 5 выполнено отверстие 16, в которое проходит гибкая связь 9.

В нагружающем устройстве по второму варианту (фиг.2) преобразователь усилия выполнен в виде полиспаста, э устройство

50 для регулирования скорости перемещения грузов и фиксации их положения выполнено в виде механического тормоза.

Крайние блоки 17 неподвижной обоймы полиспаста и диск тормоза 18 закреплены жестко на оси 19, установленной в опорах траверсы 1, Балансирный блок 20 вращаетскорости перемещения грузов 4 и 5 и фиксации их положения.

В нагружающем устройстве по первому варианту (фиг.1) преобразователь усилия

25 включает в себя шарнирно закрепленный на

1784570

50 ся на оси 19 свободно, К основанию блоков

21 подвижной обоймы подвешен на гибкой связи 22 основной груз 4, Канат 23 полиспа ста, представляющий собой другие гибкие связи, обоими концами закреплен йа вспомогательном грузе 5 и запасован на блоках

17,20,21 полиспаста. Во вспомогательном грузе 5 выполнено отверстие 24, в которое пропущена гйбкая связь 22.

В нагружающем устройстве по третьему варианту (фиг.3) преобразователь усилия выполнен в виде двух неравноплечих рычагов 25, Неравноплечие рычаги 25 расположены под траверсой 1 симметрично относительно ее вертикальной оси и связаны с ней своими осями поворота. Меньшие плечи рычагов 25 соединены первыми гибкими связями 26 с нижней балкой 27, на которой закреплено нижнее основание корпуса гидроцилиндра 28. К нижней балке 27 посредством второй гибкой связи 29 подвешен основной груз 4. К большим плечам рычагов 25 посредством третьих гибких связей 30 подвешен вспомогательный груз 5.

Вспомогательный груз 5 выполйен с отверстием 31 для гибкой связи 29. Гидроцилиндр

28 расположен вертикально по оси симметрии траверсы 1, Шток 32 гидроцилиндра 28 связан с траверсой 1. Перепускной трубопровод 33 с регулируемым дросселем 34 и вентилем 35 соединяет полости гидроцилиндра 28, Устройство для регулирования скорости перемещения грузов и фиксации их положения включает в себя гидроцилиндр 28 (гидротормоз), регулируемый дроссель 34 и вентиль 35.

В нагружающем устройстве по четвертому варианту (фиг.4) преобразователь усилия включает в себя три вертикально расположенных гидроцилиндра, Корпус среднего гидроцилиндра 36 меньшего диа" метра соединен со вспомогательным грузом

5 гибкой связью 37, проходящей в отверстие . 38 нижней балки 39. Корпусы двух других крайних гидроцилиндров 40 большего диаметра прикреплены к нижней балке 39, ко> . торая другими гибкими связями 41 соединена с основным грузом 4.

Нижняя балка 39 жестко связывает между собой корпуса крайних гидроцилиндров 40. Штоки 42,43 гидроцилиндров шар. нйрно соединены траверсой 1.

Штоковые полости гидроцилиндров соединены между собой перепускным трубопроводом 44, снабженным регулируемым дросселем и вентилем 46. Поршневые полости гидроцилиндров соединены между собой перепускным трубопроводом 47.

Регулируемый дроссель 45 и вентиль 46, последовательно установленные в линии свя5

35 эи (трубопроводе) 44, образуют. устройство для регулирования скорости перемещения грузов 4 и 5 и фиксации их положения.

Нагружающие устройства, изображенйые на фиг.1,3,4, снабжены приспособлениями для компенсации разницы объемов штоковых и поршневых полостей гидроцилиндров (на чертежах не показаны), т.к, при одинаковых перемещениях поршней штоковых и поршневых полостей гидроцилиндров вытесняются разные объемы жидкости, Устройства для компенсации разницы объемов. выполнены в виде емкостей с рабочей жидкостью, присоединен lblx к соответствующим полостям гидроцилиндров.

Нагружающее устройство, изображенное на фиг.1, работает следующим образом;

Вентиль 12 закрыт, С помощью грузоподъемного механизма крана поднимают нагружающее устройство так, чтобы основной груз 4 оставался на земле и гибкая связь

9 не была бы натянута, а вспомогательный груз 5 был поднят. Затем отключают крановые механизмы и открывают вентиль 12, При открытом вентиле 12 перепускного трубопровода жидкость вытесняется иэ надпоршневой полости в подпоршневую полость гидроцилиндра 10 со скоростью. зависящей от размера отверстия регулируемого дросселя 11, вспомогательный груз 5 опускается, подвижная обойма с корпусом гидроцилиндра 10 поднимается, натягивая гибкую связь 9 вплоть до отрыва основного груза 4 от земли, Подъем основного груза 4 может продолжаться до тех пор, пока он не придет в соприкосновение с вспомогательным грузом 5.

Возврат нагружающего устройства в исходное положение осуществляется с помощью грузоподъемного механизма крана

Крюк 3 опускается до тех пор, пока грузы 4 и 5 не окажутся на земле, а гибкая связь 9 ц канаты 15 не получат достаточную слабину.

Под действием веса подвижной обоймы бло ков 8 и гидроцилиндра 10 полиспаст растягивается до нужного размера, Затем вентиль 1 перепускного трубопровода 13 перекрывается, и нагружающее устройство поднимаетсф краном в исходнбе положение.

Нагружающее устройство, изображенное на фиг,2, работает следующим образом, Тормоз 18 закрыт. С помощью грузоподъемного механизма крана поднимают нагружающее устройство так, чтобы основной груз 4 оставался на земле и гибкая связь

22 не была бы натянута, а вспомогательный груз 5 был поднят. Затем отключают. крано-. вые механизмы и раскрывают тормоз 18.

При раскрытом тормозе 18 вспомогательный груз 5 опускается, подвижная обой1784570

25

40

55

9 ма полиспаста поднимается, натягивая гибкую связь 22 вплоть до отрыва осйовного груза 4 от земли. Подъем основного груза 4 может продолжаться до тех пор, пока ан не придет в соприкосновение с вспомогательным грузом 5.

Возврат нагружающего устройства в ис ходное положение осуществляется с rioмощью грузоподьемного механизма крана, Крюк 3 опускается до тех пор, пока грузы 4 и 5 не окажутся на земле, а гибкая связь 22 и канат 23 не получат достаточную слабину.

Под действием веса подвижной обоймы блоков 21 полиспаст растягивается при открытом тормозе 18 до нужного размера, Затем ось 19 затормаживается и нагружающее устройство поднимается краном в исходное положение.

Нагружающее устройство, изображенное на фиг,3, работает следующим образом.

Вентиль 35 закрыт. С помощью грузоподъемного механизма крана поднимают нагружающее устройство так, чтобы основной груз 4 оставался на земле и гибкая связь

29 не была бы натякута. а вспомогательный груз 5 был поднят. Затем отключают крановые механизмы и открывают вентиль 35, При открытом вентиле 35 перепускного трубопровода 33 жидкость вытесняется из надпоршневой полости в падпоршневую полость гидроциликдра 28 со скоростью, зависящей от размера отверстия регулируемого дросселя 34, вспомогательный груз 5 опускается, нижняя балка 27 поднимается, натягивая гибкую связь 29 вплоть до отрыва основного груза 4 от земли, Подъем основного груза 4 может продолжаться до тех пор, пока он не придет в соприкосновение с вспомогательным грузом 5.

Возврат.нагружающего устройства в исходное поло>кение осуществляется с памощьо грузоподъемного механизма крана.

Крюк 3 опускается до тех пор, пока грузы 4 и 5 не окажутся на земле, а гибкие связи 26 и 30 не получат достаточной слабины, Под действием веса нижней балки 27 и гидроцилиндра 28 произойдет выдвижение штока

32 на нужную длину. Затем вентиль 35 перепускнога трубопровода 33 перекрывается и нагружающее устройство поднимается краном в исходное положение, Нагружающее устройство. изображенное на фиг,2, работает следующим образом.

Вентиль 46 закрыт. С помощью грузоподъемного механизма крана поднимают нагружающее устройство так, чтобы основ ной груз 4 оставался на земле и гибкие связи

41 не были бы натянуты, а вспомогательный груз 5 был поднят, Затем отключают крановые механизмы и открывают вентиль 46.

При открытом вентиле 46 перепускного трубойровода 44 жидкость вытесняется из штоковой полости среднего гидроцилиндра

36 в штоковые полости крайних гидроцилиндрав 40. Йри этом вспомогательный груз

5 опускается, а нижняя балка 39 поднимается, натягивая гибкие связи 41 вплоть до отрыва Основного груза 4 от земли, Жидкость иэ поршневых полостей крайних гидроцилиндров 40 по перепускному трубопроводу

47 вытесняется в поршневую полость среднего гидроцилиндра 36. Скорость подъема нижней балки 39 зависит от размера отверстия регулируемого дросселя 45 в перепускном трубопровоце 44. Подъем основного груза 4 может продолжаться до тех пор, пока он не придет в соприкосновение с вспомогательным грузом 5.

Возврат нагружающего устройства в исходкое положение осуществляется с помощью грузоподъемного механизма крана.

Крюк 3 опускается до тех пор, пока грузы 4 и 5 ке окажутся на земле, а гибкие связи 37 и 41 ке получат достаточной слабины, Вентиль 46 открыт. Под действием веса нижней балки 39, гидрацилиндрав 36 и 40 произойдет выдвижение штоков 42,43 на нужную длину, Затем вентиль 46 перепускнаго трубопровода 44 перекрывается и нагру>кающее устройство поднимается краном в исходное положение. Кратность полиспаста в устройстве (фиг.1,2), соотношения плеч рычагов (фиг,3) и соотношения диаметров в устройстве (фиг.4) выбираются такими, чтобы обеспечить подъем основного груза большей массы за счет потенциальной энергии вспомогательного груза меньшей массы.

Формула изобретения

Устройство нагружения металлоконструкции крана, содержащее основной груз, расположенный над ним и кинематически связанный с ним вспомогательный груз и элемент для навешивания на крюк крана, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения эксплуатационных возможностей путем обеспечения бесступен атого изменения нагрузки с заданной скоростью без включения механизмов крана, оно снабжено траверсой, íà i<îòîðîé закреплен элемент для навешивания на крюк крана, а указанная кинематическая связь включает в себя гибку а тягу, преобразователь усилия, выполненный в виде закрепленного на траверсе по оси ее симметрии балансира и симметрично расположенного относительно вертикальной аси траверсы сдвоенного полиспаста, ась блоков неподвижной обоймы которого закреплена на траверсе, и устройство для регулирования скорости перемещения грузов и фиксации их полажения, 11

1784570

12 выполненное в виде размещенного между траверсой и вспомогательным грузом вертикально расположенного rio оси симметрии траверсы гидроцилиндра с регулируемым дросселем и вентилем, через которые сообщены между собой полости гидроцилиндра, при этом подвижные части гидроцилиндра связаны с траверсой и с подвижной обоймой полиспаста, к которой посредством гибкой тяги подвешен основной груз, а канаты полиспаста, запасованные на

5 его блоках, закреплены одними концами на плечах балансира, а другими — на вспомогательном грузе.

1784570

Составитель А.Зарецкий

Техред М.Моргентал Корректор И.Шулла

Редактор

Производственно-издательский комбинат "Патент". r. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 4345 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35,,Раушская наб., 4/5