Устройство для разделения

 

Использование: при обработке металлов давлением, в различных областях промышленности для разделения материалов и частей конструкций, разжима деталей при их переноске, в спасательных работах при авариях на транспортных средствах. Сущность изобретения: устройство для разделения содержит два рычага, одними плечами шарнирно установленные на корпусе силового цилиндра симметрично относительно его оси симметрии. На свободных плечах рычагов смонтированы рабочие органы в виде разжимных губок. Шток силового цилиндра шарнирно связан с каждым из рычагов посредством соответствующих им звеньев. Оси шарнирных соединений каждого из звеньев со штоком силового цилиндра совмещены. При этом отношение расстояния между осями шарнирных соединений каждого из звеньев с соответствующим ему звеном рычага равно 1,232, а отношение расстояния между осями шарнирного соединения каждого из рычагов с корпусом силового цилиндра и осью симметрии указанного цилиндра к расстоянию между осями шарнирных соединений каждого из рычагов с корпусом силового цилиндра и с соответствующим ему звеном равно 1,206. 2 ил.

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано в различных областях промышленности для разделения материалов и частей конструкций, для разжима деталей при их переноске, а также в спасательных работах при авариях на транспортных средствах.

Известен переносной аппарат с гидроприводом, содержащий два рычага, шарниpно соединенные с корпусом гидроцилиндра, на одних плечах рычагов смонтированы рабочие органы в виде разжимных губок, другие плечи рычагов выполнены с зубчатыми секторами, расположенными с возможностью взаимодействия с зубчатой рейкой на штоке гидроцилиндра [1] Недостатками этого аппарата являются ненадежность в работе, а также низкие технологические возможности.

Наиболее близким к предлагаемому устройству является приспособление с гидроприводом, содержащее два рычага, одними плечами шарнирно установленные на корпусе силового цилиндра симметрично относительно его оси симметрии, и рабочие органы в виде разжимных губок, смонтированные на свободных плечах рычагов, при этом шток силового цилиндра шарнирно связан с каждым из рычагов посредством соответствующих им звеньев [2] Недостатком этого приспособления является то, что получение необходимых разжимающих усилий в определенном интервале раскрытия рычагов с разжимающими губками требует приложения к штоку значительных усилий.

Техническим результатом изобретения является то, что оно позволяет в определенном интервале раскрытия рычагов создавать требуемые разжимающие силы при меньшем значении силы, действующей на шток.

Это достигается тем, что в устройстве для разделения, содержащем два рычага, одними плечами шарнирно установленные на корпусе силового цилиндра симметрично относительно его оси симметрии, и рабочие органы в виде разжимных губок, смонтированные на свободных плечах рычагов, шток силового цилиндра шарнирно связан с каждым из рычагов посредством соответствующих им звеньев, оси шарнирных соединений каждого из звеньев со штоком силового цилиндра совмещены, при этом отношение расстояния между осями шарнирных соединений каждого из звеньев с соответствующим ему рычагом и со штоком силового цилиндра к расстоянию между осями шарнирных соединений каждого из рычагов с корпусом силового цилиндра и с соответствующим ему звеном равно 1,232, а отношение расстояния между осью шарнирного соединения каждого из рычагов с корпусом силового цилиндра и осью симметрии указанного цилиндра к расстоянию между осями шарнирных соединений каждого из рычагов с корпусом силового цилиндра и с соответствующим ему звеном равно 1,206.

Указанные отношения параметров устройства для разделения получены следующим образом.

Сила реакции, приложенная к разжимной губке рычага, равна N T · (1) Т сила реакции звена, передаваемая рычагу; R реакция, создаваемая поршнем гидроцилиндра; β угол между осью ОХ и звеном АС (положительное направление по часовой стрелке); L_т плечо силы Т; L_n плечо силы N.

При этом сила реакции N направлена параллельно оси OY
L_T=(OA)˙cos( ν + β ϕ ), (2)
L_n= (OB)˙cos( γ ϕ), (3) где (ОА) расстояние от оси шарнирного соединения (оси поворота) рычага до оси А шарнирного соединения рычага со звеном, т.е. до точки А приложения силы Т;
ν угол между ОА и осью О'Y';
ϕ угол поворота подвижной системы координат Х'O'Y' относительно неподвижной ХОY;
(ОВ) расстояние от точки О поворота до точки В приложения сил N;
γ угол между отрезком (ОВ) и осью O'X'.

Если
L_C= (OA)˙cos( ϕ ν)+(AC)˙sinβconst, (4) где L_c расстояние между осью О вращения и направлением действия силы от поршня, то
β arcsin L_с-(OA)·cos(ϕ-ν)
(5)
Подставляя (2) и (3) в (1), получим
N(ϕ) ·
(6)
Если губки находятся в сомкнутом состоянии, то ϕ₁=0. В максимально разомкнутом состоянии принимаем ϕ₃=70.

При этом
(ОА)˙cos(0- ν)+(AC)˙sin β₁=L_c, (7)
(OA)˙cos(70-ν) )+(AC)˙sin β₃=L_{c .} (8)
Получим систему уравнений со следующими неопределенными параметрами: (OA), ν β₁ β₃, L_c, (AC).

Задавая значения параметров L_c и (ОА), решаем систему уравнений при различных значениях L_с и (ОА) при помощи ПЭВМ.

На фиг. 1 изображена схема сил, действующих на рычаг; на фиг. 2 устройство для разделения.

Устройство для разделения содержит привод в виде силового цилиндра 1, например гидроцилиндра, со штоком 2 и двух рычагов 3. Последние одними своими плечами шарнирно установлены на корпусе 4 силового цилиндра симметрично относительно его оси. На свободных плечах рычагов 3 смонтированы рабочие органы в виде разжимных губок. Шток 2 силового цилиндра 1 шарнирно соединен общей осью со звеньями 5, каждое из которых шарнирно соединено с соответствующим ему рычагом 3. При этом отношение расстояния между осями шарнирных соединений каждого из звеньев 5 с соответствующим ему рычагом 3 (точка А) и со штоком 2 силового цилиндра 1 (точка С) к расстоянию между осями шарнирных соединений каждого из рычагов 3 с корпусом 4 силового цилиндра 1 (точка О) и с соответствующим ему звеном 5 (точка А) равно 1,232. Отношение расстояния между осью О шарнирного соединения каждого из рычагов 3 с корпусом 4 силового цилиндра 1 и осью симметрии цилиндра 1 к расстоянию между осями шарнирных соединений каждого из рычагов 3 с корпусом 4 силового цилиндра (точка 0) и с соответствующим ему звеном 5 (точка А) равно 1,206.

Устройство для разделения работает следующим образом.

Разжимные губки при сомкнутых рычагах 3 помещают в разделяемый объект. Шток 2 силового цилиндра 1 выдвигают, при этом посредством звеньев 5 осуществляют поворот рычагов 3 относительно осей 0. Разжимные губки раздвигаются и разжимают объект. После того как груз зафиксирован, он может быть перенесен на требуемое расстояние. Затем шток 2 силового цилиндра 1 втягивается, груз разжимается. Цикл работы закончен.

Таким образом, предлагаемое устройство для разделения за счет подбора соотношений его параметров позволяет в определенном интервале раскрытия рычагов создавать требуемые разжимающие силы при малом значении силы, действующей на шток силового цилиндра.

Формула изобретения

УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАЗДЕЛЕНИЯ, содержащее силовой цилиндр с расположенным в его полости штоком, два рычага, одними плечами шарнирно установленные на корпусе силового цилиндра симметрично относительно его оси симметрии, и рабочие органы в виде разжимных губок, смонтированные на свободных плечах рычагов, шток силового цилиндра шарнирно связан с каждым из рычагов посредством соответствующих им звеньев, отличающееся тем, что оси шарнирных соединений каждого из звеньев со штоком силового цилиндра совмещены, отношение расстояния между осями шарнирных соединений каждого из звеньев с соответствующим ему рычагом и со штоком силового цилиндра к расстоянию между осями шарнирных соединений каждого из рычагов с корпусом силового цилиндра и соответствующим ему звеном равно 1,232, а соотношение расстояния между осью шарнирного соединения каждого из рычагов с корпусом силового цилиндра и осью симметрии указанного цилиндра к расстоянию между осями шарнирных соединений каждого из рычагов с корпусом силового цилиндра и с соответствующим ему звеном равно 1,206.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2