Грузоподъемное устройство

 

Использование: при монтаже и ремонте тяжеловесного оборудования. Сущность изобретения: устройство содержит раму и механизмы выравнивания положения поднятого груза, включающие в себя (каждый) гидродомкрат и коромысло, одно плечо которого связано со штоком гидродомкрата, а второе - с элементом для соединения с грузом, причем рабочие полости гидродомкратов связаны между собой. 3 ил., 1 табл.

Изобретение относится к подъемным механизмам и может быть использовано при монтаже тяжеловесного оборудования нежестких конструкций (дизелей, парогенераторов и т.д.).

Известно "Грузоподъемное устройство" по а.с. N 1512921, кл. В66 D 1/48 1988. Оно содержит несущие горизонтальные балки и грузоподъемные механизмы с опорными элементами. На несущих балках закреплены две пары клиньев, наклонные поверхности которых направлены в противоположные стороны, а на наклонных поверхностях установлены опорные элементы, связанные между собой рамой. Грузоподъемная система замкнута через груз.

Недостатком известного устройства является то, что перегрузка нежесткой конструкции, например дизеля, может привести к разрушению перегружаемого объекта.

В качестве прототипа принято наиболее близкое по технической сущности к предлагаемому грузоподъемное устройство, которое содержит раму и механизмы выравнивания положения поднятого груза, включающие в себя (каждый) связанный корпусом с рамой гидродомкрат.

Недостатком известного устройства является невозможность его использования при перегрузке из-за опасности излома осей нежесткого объекта.

Цель изобретения обеспечение погрузки нежестких изделий.

Сущность изобретения заключается в том, что устройство содержит раму и механизмы выравнивания положения поднятого груза, включающие в себя (каждый) связанный корпусом с рамой гидродомкрат.

Новым является то, что каждый механизм выравнивания положения поднятого груза дополнительно включает в себя связанное с рамой коромысло, одно плечо которого связано со штоком соответствующего гидродомкрата, а второе с элементом для соединения с грузом, при этом рабочие полости гидродомкратов связаны между собой.

Поскольку в известном уровне техники не обнаружено решений, аналогичных по функции и результату предлагаемому, следует считать новые признаки соответствующими изобретательскому уровню.

Изобретение промышленно применимо. От его использования могут быть расширены функциональные возможности устройства. В известном устройстве гидродомкраты предназначены для регулирования угла наклона клина, а в предлагаемом используются для реализации обратной связи. В известном устройстве они позволяют расширить диапазон использования устройства, а в новом обеспечить перегрузку нежестких объектов.

На фиг.1 представлено устройство, общий вид; на фиг.2 схема упругих деформаций при ее эксплуатации; на фиг.3 механизм выравнивания положения поднятого груза.

Устройство, изображенное на фиг.1, содержит раму 1, жесткость которой меньше жесткости груза 2. На раме 1 при помощи проушин 3 закреплены коромысла 4. Одно из плеч каждого коромысла 4 связано при помощи талрепа 5 и технологического элемента соединения 6 с грузом 2, а второе со штоком гидродомкрата 7. Корпуса гидродомкратов 7 закреплены на раме 1, а их рабочие полости связаны между собой общей магистралью 8.

Перед началом работы технологические элементы соединения 6 с грузом 2 при помощи тросов (цепей) с телрепами 5 связывают с одним из плеч коромысла 4.

Гидравлические домкраты 7 выставляют на расчетной длине плеча коромысла 4.

Рабочие полости гидродомкратов 7 по магистрали 8 заполняют рабочей средой, таким образом, чтобы плунжера гидродомкратов 7 выдвинулись на необходимую расчетную величину, обеспечивая впоследствии при деформации рамы 1 под действием груза 2 перемещения плунжеров гидродомкратов 7 вверх или вниз.

Расчет хода плунжера i-го гидродомкрата под действием груза и с учетом упругой деформации рамы.

Технические условия: 1. Система гидравлическая замкнутая, т.е. V_с=const.

q давление рабочей среды в системе, Па; где Q общая нагрузка на гидродомкраты, Н; S площадь плунжера гидродомкрата, см²; n количество гидродомкратов.

2. Плечо коромысла l_1i величина переменная.

3. Сумма объемов перемещения плунжеров гидродомкратов равна нулю, т.е.

V_i=0 где V_i объем гидравлической жидкости вытесненной или введенной в i-й гидродомкрат.

Так для частного случая (фиг.2) 2S₁(f₁-h_n)+ 2S₂(f₂-h_n)+2S₃(f₃-h_n)+2S₄(f₄-h_n)+ + 2S₅(f₅-h_n)+ 2S₆(f₆-h_n)= 0, (1) где f_i величина упругой деформации рамы в месте установки i-го гидродомкрата, см; h_n перемещение груза от упругой деформации, см.

Так как для нашего случая приняты: рама с симметричной жесткостью; расположение центра массы груза совпадает с геометрическим центром.

f₁= f₆= f₇= f₁₂; f₂=f₅=f₈=f₁₁; f₃=f₄=f₉=f₁₀ Учитывая,что f₁+ f₂+ f₃+ f₄+ f₅+ f₆+ f₇+ f₈+ f₉+ + f₁₀+ f₁₁+ f₁₂=12h_i Тогда для данной схемы, фиг.2 h_и (2) Общая формула перемещения груза от упругой деформации рамы h_и (3) Отсюда находим общее уравнение хода плунжера i-го гидродомкрата
h_ni= f_i-h_и=f_i (4) при l_1i=l_2i. В случае неравенства плеч коромысла, т.е. l_1i=l_2i общее уравнение перемещения хода плунжера составит
h_ni f_i (5)
Для нашего случая, когда изделие симметрично относительно поперечной и продольной плоскостей и l_1i=l_2i
h_ni=f_i (6) При l_1i≠l_2i
h_ni f_i (7)
П р и м е р расчета конкретного выполнения устройства.

Допустим, что центр тяжести груза совпадает с его центром симметрии (в плане), при этом распределение нагрузок на раме и ее деформации будут симметричными (фиг.2)

Пусть деформации рамы в местах установления коромысел составят f₁=10 мм; f₂=5 мм; f₃=-1 мм.

Вычисляем ход плунжеров гидродомкратов по формулам (6, 7) и сводим в таблицу, при этом допустим, что соотношение плеч коромысел, расположенных в точках 1,6,7,12; 2, 5, 8, 11; 3,4,9,10 соответственно составят 1,0; 1,2; 1,4.

При подъеме груза происходит деформация рамы 2. В первоначальный момент происходит нагружение домкратов в местах ее наибольшей жесткости (в нашем случае в точках 3,4,9,10). При этом плунжера домкратов 7 начнут снимать жидкость и выдавливать ее по магистрали 8 в домкраты, расположенные в местах наименьшей жесткости рамы в точках 1, 6, 7, 12, а также 2,5,8,11. Плунжера указанных домкратов начнут выходить из гидроцилиндров, нажимая на плечи коромысел и тем самым создают расчетные натяжения в связях (тросах и талрепах).

Перемещение гидравлической жидкостной среды будет происходить до тех пор, пока не выравнится давление во всех домкратах. В связи с тем, что нагрузки будут создаваться близкими к расчетным, то груз не потеряет своей геометрии и сохранит качество сборки.

Таким образом использование предлагаемого устройства позволяет производить перемещение нежестких тяжеловесных грузов, обеспечивая качество сборки.

Формула изобретения

ГРУЗОПОДЪЕМНОЕ УСТРОЙСТВО, содержащее раму и механизмы выравнивания положения поднятого груза, включающие в себя - каждый - связанный корпусом с рамой гидродомкрат, отличающееся тем, что каждый механизм выравнивания положения поднятого груза дополнительно включает в себя связанное с рамой коромысло, одно плечо которого связано со штоком соответствующего гидродомкрата, а второе - с элементом для соединения с грузом, при этом рабочие полости гидродомкратов связаны между собой.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4