Устройство для крепления и отдачи коренного конца якорной цепи

 

ч

1 ( (72) Авторы изобретеиия

А.С. Сергеев и В.И. Горобец (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КРЕПЛЕНИЯ И ОТДАЧИ

КОРЕННОГО КОНЦА ЯКОРНОЙ ЦЕПИ

Изобретение относится к судостроению и касается устройств для крепления и отдачи коренного конца якорной це пи.

Известно устройство для крепления и отдачи коренного конца якорной цепи, содержащее корпус с шарнирно закрепленными в нем рычагом и гаком, взаимодействующим своим свободным концом, переходящим у торца в закругленную часть, с траверсой рычага, 1О причем рычаг связан со штоком меха" низма отдачи, выполненным с отверстием, упорная поверхность которого сопряжена с жестко закрепленным на рычаге стержнем (1).

Недостаток данного устройства - его. невысокая надежность, Цель изобретения - повышение надежности путем снижения усилия в ме20 ханизме отдачи при работе устройства.

Указанная цель достигается тем, что закругленная часть гака выполнена с профильным участком, начальная

2 точка которого расположена от осевой линии рычага в начальном положении на расстоянии не более а = L sin aL где L - -расстояние от осевой линии рычага до наклонной плоскости траверсы по перпендикуляру; о" - угол наклона между плоским участком гака и траверсы и конечной точкой профильного, участка, причем расстояние от конечной точки профильного участка до осевой линии рычага в начальном положении

b = L(sin p- f) где Ь - угол наклона между касательной к профильному участку в конечной точке и перпендикуляром к осевой линии рычага;

f.- коэффициент трения между га" ком и траверсой.

При этом упорная поверхность отверстия в штоке перпендикулярна оси што3 95634 ка, а ее длина равйа длине профильно

ro участка гака.

На фиг. 1 показан общий вид предложенного устройства; на фиг. 2узел, сопряжения гака с траверсой ры6 чага; на фиг. 3 - размещение стержня рычага в отверстии штока; на фиг. 4 вид на устройство сбоку в начале отдачЬ цепи под нагрузкой; на фиг. 5вид на устройство сбоку в конце Фазы смещения стержня рычага по участку

Ьтрерстия, перпендикулярному оси.што" ка; на фиг,; 6 - вид на устройство сбоку в момент выхода гака из контакта с траверсой рычага; на Фиг. 7 - схема выбора угла между плоским участком гака и траверсы и конечной точкой профильного участка.

В корпусе 1 на оси 2 шарнирно смонтирован гак 3 с находящимся на нем коренным концом якорной цепи

Свободный конец гака 3 опирается на траверсу 5 рычага 6, установленного в корпусе 1 шарнирно на оси 7.

Рабочая поверхность гака, сопрягаемая с траверсой 5, выполнена,в .виде наклонной плоскости 8, переходящей в профильный участок 9 и прилегающий к торцу гака профильный участок 10.

С рычагом 6 через закрепленный на нем неподвижно стержень 11 связан шток 12 механизма отдачи 13. Стержень 11 пропущен через отверстие 14 в штоке 12 и имеет поверхность 15, находящуюся в контакте с упорной поверхностью 16 отверстия 14.

Поверхность 15 и 16 расположены перпендикулярно оси штока 12, а высо" та этой части отверстия 14 превышает высоту стержня 11, и между нижней . поверхностью 17 стержня и внутренней поверхностью 18 отверстия имеется зазор. Длина этой части отверстия соответствует профильному участку 9 гака 3. фф

Другая часть отверстия 14 расположена по траектории поворота стержня .

11 относительно оси 7, ее ширина превышает поперечный размер стержня, а высота превышает его положение в конечной точке движения при отдаче коренного конца цепи 4.

Иаховик 19 механизма отдачи 13 служит для его привода.

Профилированием рабочей поверх-,$$ ности гака и выбором угла плоского участка гака и его отстояния L от оси рычага до наклонной плоскости

3 траверсы по.перпендикуляру можно добиться того, что усилие Т в начальной стадии отдачи будет иметь плечо, длина которого находится в пределах от

0 до некоторой величины 1, меньшей, чем величина FL, соответствующая нулевому моменту на рычаге, где f— коэффициент трения между гаком и тра. версой.

В этом случае на рычаг действует момент

Мд = Т1 - Т0 (положительный), т.е. шток механизма отдачи работает на растяжение (фиг. 4), где Tf — сила, действующая на траверсу 5;

Т - сила, действующая на рычаг.

Разницу величин fL и 6 принимают такой, чтобы обеспечить поворот рычага на угол Ч, необходимый для смещения стержня по нижней поверхности отверстия штока на величину, превышающую длину упорной площади отверстия (Фиг. 5).

Дальнейший поворот рычага приводит сначала к равенству величин р и PL, а затем к превышению 0 над fL воздействию на рычаг отрицательного момента Ио, но при этом стержень 11 свободно переме ается в отверстии до крайнего положения (фиг. 6), соответствующего отдаче якорной цепи.

Профильный участок ограничен начальной и конечной точками. Введем следующие обозначения: ь| - расстояние от начала профильного участка до осевой линии рычага в начальном положении; Ь - расстояние от конечной точки профильного участка до осевой линии рычага в начальном положении; Ъ = (с + Ч) - угол наклона между касательной к профильному участку в конечной точке и перпендикуляром к

-осевой линии рычага; Ч - угол поворота рычага до срабатывания механизма отдачи. Из Фиг. 7 можно установить следующие соотношения:

C4 = Ls ill OL (1)

Ь = L(sing - f) (2)

При выводе Формулы (2) cos р принят равным едийице с ошибкой в безопасную сторону (это создает некоторый запас по углу поворота), т.к. угол р в реальных конструкциях не превышает ок. 20, cosp> 0;94; oL - принятый угол наклона между плоским участком гака и траверсы и конечной точкой., расстояние которой от осевой линии рычага в начальном положении опреде956343 формула изобретения

5 ляется соотношением (2). При этом часть углового паза штока с упорной поверхностью под стержень расположена преимущественно перпендикулярно оси штока и имеет длину соответст- 5 вующую длине профильного участка гака, а вторая часть паза расположена по траектории движения стержня и имеет высоту, превышающую положение стержня в конечной точке движения, Устройство работает следующим образом.

1) Стадия крепления коренного конца якорной цепи.

При воздействии нагрузки со стороны коренного конца якорной цепи 4 гак 3 передает на траверсу 5 рычага 6 усилия, равнодействующая которых Т имеет относительно оси 7 плечо длиной 80, так что момент силы трения Т превышает момент сил трения по плоскому участку 8 гака 3 относительно оси 7, т.е. Т Cg )TfL.

Таким образом, на шток 12 действует сжимающая сила R, приложенная по его оси и определяемая rio выражению

Т6 -Tft.. е где 1 — плечо силы R относительно

30 оси 7.

При этом поверхность !5 стержня 11 находится в контакте с упорной поверхностью 16 отверстия 14, и устройство надежно крепит коренной конец якорной цепи 4.

Соответствующим выбором величин плеч Рв, L 8 и угла наклона eL плоского участка 8 гака 3 (фиг. 1,2) можно добиться уменьшения силы R до

40 оптимальной величины.

2) Стадия отдачи коренного конца якорной цепи под нагрузкой.

При вращении маховика 19 шток 12 втягивается внутрь механизма отдачи 4

13, и рычаг 6 пад воздействием гака

3 начинает поворачиваться вокруг оси 7 (фиг. 4). При этом с траверсой 5 вступает во взаимодействие профильная поверхность 9 гака, и усилие

Т передается на траверсу 5 по нормали к ее рабочей поверхности, проведенной через точку касания гака.

Поверхность 9 спрофилирована так, что усилие Т имеет относительно оси 7 55 плечо длиной Я и создает момент меньший, чем момент сил трения между гаком 3 и траверсой 5, т.е. TP. <Тй .

Таким образом, сила К на шток 12 изменяет направление на противоположное, и в контакт вступают нижняя поверхность 17 стержня 11 и внутренняя поверхность 18 отверстия 14. Шток

12 работает на растяжение.

По мере поступательного перемещения штока 12 и поворота рычага 6 вокруг оси 7 на угол Ч стержень 1t скользит своей поверхностью 17 по поверхности 18 отверстия 14, удаляясь от оси штока l2.

Когда смещение относительно оси штока 12 превысит длину упорной поверхности !6 отверстия 14, с траверсой 5 вступает во взаимодействие профильная поверхность 10 гака 3, и усилие Т имеет плечо длиной Р, создающее вокруг оси 7 момент, превышающий момент сил трения (фиг. 5), т,е. ТР fl.

Сила R на шток 12 опять изменяет направление, поверхности 17 и 18 выхо" дят из контакта, и при дальнейшем повороте рычага 6 стержень 11 свободно перемещается в отверстии штока 12 до крайнего положения (фиг, 6), вследствие чего гак 3 выходит из контакта с траверсой 5 рычага 6,. а коренной конец якорной цепи 4 соскальзывает с гака.

Данное устройство для крепления и отдачи коренного конца якорной цеп позволяет уменьшить прочностные размеры деталей устройства и механизма отдачи, исключить дополнительную опору штока и необходимость применения .высокопрочных вставок-упоров, что снижает. трудоемкость изготовления и повышает надежность работы.

Уменьшение нагрузки на шток позво-. ляет применить механизмы отдачи на один типоразмер меньше, чем в устройствах того же калибра цепи, что особенно существенно для якорных устройств крупнотоннажных судов с применением цепей большого калибра второй и третьей категории прочности.

Устройство для крепления и отда-чи коренного конца якорной цепи, содержащее корпус с шарнирно закрепленными в нем рычагом и гаком, взаимодействующим свободным концом, переходящим у торца в закругленную часть, с траверсой рычага, причем ры95á343 чаг связан со штоком механизма отдачи, выполненным с отверстием, упорная поверхность которого сопряжена с жестко закрепленным на рычаге стержнем, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности путем снижения усилия в механизме отдачи при работе устройства, закругленная часть гака выполнена с профильным участком, начальная точ- IÎ ка которого расположена от осевой линии рычага в начальном положении на расстоянии, не более чем .а

LS I f1W ) где L - расстояние от осевой линии Is рычага до наклонной плоскостИ траверсы по перпендикуляру; д- - угол наклона между плоским участком гака и траверсы и конечной точкой профильного щ участка, причем расстояние от конечной точки профильного участка до осевой .линии рычага в начальном положении опредепяется-соотношением

Ь = 1(з1п P f), где p - угол наклона между касатель° ной к профильному участку в конечной точке и перпендикуляром к осевой линии рычага;

f - коэффициент трения между гаком и траверсой, при этом упорная поверхность отверс тия в штоке расположена перпендикулярна оси штока, а ее длина равна длине профильного участка гака.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

Шмаков И.Г. Судовые устройства, И., "Транспорт", 1977, с. 102 (прототип).

95á343Составитель Е. Арбузова

Редактор Б. Федотов Техред С.Мигунова Корректор А. Дзятко

° ю е е

Тираж 462 Подписное

9НИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 6924/24

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул, Проектная, 4