Грузоуравновешивающий пружинный балансир

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУбЛИК цц 4 В 66 D 1/60

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОбРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3521685/27-11 (22) 14. 12.82. (46) 07.04.86. Бюл. ¹ 13 (71) Куйбышевское научно-производственное объединение по механизации и автоматизации производства (72) М. В. Петропавловский (53) 621.864(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 948867, кл, В 66 D 1/60, 1978. (о4) (57) ГРУЗОУРАВНОВЕШИВАЮЩИЙ

ПРУЖИННЫЙ БАЛАНСИР, содержащий корпус с неподвижной крышкой, в котором установлен на валу конусный барабан со спиральной канавкой для укладки троса, уравновешивающий механизм, включающий в себя комплект спиральных пружин, внутренними концами закрепленных на втулках, а внешними жестко соединенных с корпусом, отличающийся тем, что, с целью обеспечения возможности регулировки его на различную массу подвешиваемого груза путем дискретного увеличения работающей ширины пружины, он снабжен механизмом для включения и выключения из работы спиральных пружин, содержащим насаженную на вал с

„,Я0„„1222620 A возможностью осевого перемещения соединительную муфту с наружными шлицами, одна из полумуфт которой соединена этими шлицами с корпусом, а другая может вращаться вместе с конусным барабаном, при этом втулки пружин выполнены с внутренними шлицами, имеющими возможность поочередного взаимодействия с наружными шлицами одной или другой полумуфты при включении или отключении спиральных пружин уравновешивающего механизма, при этом дискретно устанавливаемая ширина каждой из пружин выбрана из следующей зависимости: где Ь вЂ” ширина пружины;

G — масса подвешиваемого груза; ! — рабочая длина пружины; С:

t — шаг канавки для укладки троса на конусном барабане; а — угол конусности барабана;

Š— модуль упругости материала пружины; Ю

h — толщина пружины.

1222620

Изобретение относится к подъемным устройствам, а именно к грузоуравновешивающим балансирам.

Цель изобретения — обеспечение возможности регулировки балансира на различную массу подвеш иваемого груза путем дискретного увеличения работающей ширины пружины.

На фиг. 1 изображен пружинный балансир, общий вид; на фиг. 2 — сечение А — А на фиг. 1; на фиг, 3 — схема работы балансира: на фиг. 4 — схематическая развертка спирали, образуемой при повороте спирали на Л

Грузоуравновешивающий пружинный балансир состоит из корпуса 1 с неподвижной крышкой 2, Внутри корпуса 1 на подшипниках 3 посажен вал-шестерня 4. на которой сидит конусный барабан 5. Б последнем ус)ановлен червяк 6, служащий для закрутки

«а номинальный момент уравновешивающего механизма с автономным энергоносителем. Уравновен)ивак)п1ий механизм состоит из комплекта спиральных пружин 7, являю|цихся энергоносителем. Спиральные пружины 7 с внутренней стороны закреплены на втулках 8, имек>1цих внутренние шлицы 9, а с внешней стороны через стакан О и крыш- 25 ку 2 жестко — — на корпусе 1. Для дискретной регулировки рабочей п1ирины мспиральных пружин 7 при изменении массы подвешиваемого груза за счет изменения количества работающих пружин в балансире имеется механизм включения (выключепия) в работу спиральных пружин 7. Этот механизм состоит из полумуфт 11 и 12, которые шарнирНо связаны в соединительнуlо муфту пружинIIII)t кольцом 3. Полуму1!)ты 11 1. 12 выполII0lIl>I с наружными шлицами 14 и посажены на вал-шестерню 4 с возможностью осевого перемсщепия рукояткой 15 через штифт 16, Полумуфта 11 соединена (с возможностью вращения) с конусн ым барабаном 5 через шпонку 17, а полумуфта 12 наружными шлнцами 14 соединена с корпусом 1 через шлицевое кольцо 8 с внутренними шлицами, аналогичными шлицам 9.

Требуемая ширина пружины выбирается из соотношения !

1 д(- Ь ц1ирина пру)1 ° ивI I;

Ci — масса подвешиваемого груза;

1 — рабочая длина нружины;

t — — шаг канавки для укладки троса на

50 конусном барабане; а — — угол конусностп бараба11а;

Е --модуль упругости материала пружины;

h — толщина пружины.

Основным условием работы пружинного балансира является обеспечение равенства изменения крутящего момента, создаваемого Мкр =,/ Миру к.

В соответствии со схемой (фиг. 4) ЛМк!,— — CiAR, а ЛК=х tga, тогда

ЛМ р — — Ci x tga (2), где С) — масса подвешенного груза;

2"), R величина изменения радиуса подвески при перемещении груза на H и, соответственно, повороте барабана на угол 2 с)); х — перемещение троса вдоль оси барабана при его повороте на 2 1р; а — угол наклона образующей конуса барабана.

Из схемы (фиг. 4) видно, что х= ), 1(Я р tg(1(3), à t=2zRcptgp или

2т tg P (4) где R 1 — усредненный радиус (приведенный к цилиндру) поверхности, на которую наматывается трос при перемещении из положения 1 в положение 11 (фиг. 3); — угол подьема винтовой линии; — шаг намотки троса.

Подставляя значение (4) в формулу (3), получим

Qq) t

x= — —

Подставив значение х в формулу (2), получим, Мкp=Ci- " -tga !

27 (5) Как известно, момент закрутки пружины

1.

Mnp)»;.=

2y i!) E + b h

6 (6) где Š— — модуль упругости материала пружины:

2 ь

1. = — -bh — момент инерции сечения пружины; ! — длина развертки пружины;

b — ширина пружины;

h — толщ;ша пружинък

Подставляя значения (5) и (6) в формулу (1), получим

C а= 3 — -,!)))", 2Т " Eb ), 4 отсюда Ci= — T t tgi .i (7) подвешенным грузом, изменению момента закрутки спиральной пружины:

1222620

3

Следовательно Ь =

Gt! tie л Е и (8) Из формулы (7) равновесия балансира следует, что при изменении ширины пружины меняется его грузоподъемность.

Таким образом, применив комплект пружин поочередно включаемых (выключаемых) в работу, можно ступенчато (дискретно) изменять грузоподъемность балансира.

Основной задачей, которую необходимо решить при этом, является сохранение номинального момента закрутки при выключении пружин из работы, чтобы их при вводе в работу не приходилось закручивать вновь.

Работа с балансиром производится следующим образом.

При сборке балансира рукояткой 15 соединительная муфта, состоящая из полумуфт 1! и 12, переводится в крайнее правое положение, соединяя пружины с валом-шестерней 4 и барабаном 5 через втулки 8, полумуфту 11 и шпонку 17. Полумуфта 12 выходит из соединения с пружинами 7. Червяком 6 производится затяжка комплекта, состоящего, например, из двух пружин, до номинального момента, соответствующего

5 максимальному грузу на работу, с которым рассчитан балансир. После этого возможна работа с максимальным грузом.

Для работы с меньшим грузом рукоятка 15 передвигается в крайнее левое поло10 жение, перемещая штифтом 16 соединительную муфту в левое положение. При этом полумуфта 12 входит в зацепление с одной из втулок 8, соединяя ее с корпусом 1 и лишая ее возможности вращения с барабаном 5.

Полумуфта 11 выходит из зацепления с этой втулкой 8 и остается в зацеплении только с второй втулкой 8. Так как полумуфта 1! соединена с полумуфтой 12 шарнирно, она может поворачиваться вместе с барабаном 5, передавая крутяший момент через втулку 8 только на одну пружину 7. Момент от пружин уменьшается вдвое, что соответствует двойному уменьшению груза.

1222620

Составитель Л. Трофимчук

Редактор Н. Тупица Текред И. Верес Корректор С. Черни

Заказ 1663(21 Тираж 799 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППГ1 «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4