Устройство для спуска и подъема объектов

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СПУСКА ИПОДЪЕМА ОБЪЕКТОВ, содержащее шарнирно-рычажный механизм с ведущим и ведомым двуплечими рычагами и приводомот двигателя, соединенного с основанием посредством оси, шарнирнуюподвеску, фланец крепления, соединенный с шарнирной подвеской и взаимодействующий с копиром, закрепленным на двигателе, ограничительныйупор и дополнительный копир, размещенный на ведущем рычаге, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с цельюповышения надежности и расширениязоны маневрирования, оно снабженомеханизмом фиксации ведущего рычага,механизмом натяжения шарнирной подвески с винтом и дополнительным упором,размещенным на двигателе, а шарнирная подвеска снабжена карданныммеханизмом и приспособлением длявертикальной ориентации объекта,содержащим штангу, соединенную сфланцем, гайку с наружной и внутренней резьбами противоположного направления и втулку с буртом, причемгайка установлена по резьбе свозможностью ограниченного перемещения на штанге и во втулке, акарданный механизм содержит две шарнирно соединенные между собой концентричные обоймы, причем внешняяобойма шарнирно соединена с ведомымрычагом шарнирно-рычажного механизма, а во внутренней обойме установлена с возможностью осевого перемещения втулка приспособления длявертикальной ориентации объекта ивинт механизм," натяжения шарнирнойподвески, контактирующий с буртомвтулки, при этом ведомый рычагзафиксирован дополнительным упоромс отклонением от вертикали, причемего второе плечо установлено с зазором относительно указанного копира,а двигатель снабжен силовым цилиндром, зубчато-реечной передачей ишариковым замком, при этом зубчатаярейка и шариковый замок размещенына поршне силового цилиндра, а зубчатое колесо соединено с ведущимрычагом шарнирно-рычажного механизма.Изобретение относится к машиностроению и может быть использованов различных отраслях народного хозяйства, преимущественно для обслуживания работы исполнительных меха"низмов грузоподъемных техническихсредств,Известно устройство для спуска иподъема объектов, содержащее шарнирно-рычажный механизм с ведущим и ведомым двуплечими рычагами с приводомот двигателя, соединенного с основанием посредством оси, шарнирнуюподвеску, Фланец крепления, соединенный с шарчирной подвеской и взаимодействующий с копиром, закрепленнымна двигателе, ограниченный упор идополнительный копир, размещенный наведущем рычаге 1,Недостаток известного устройства 20заключается в его низкой надежности.Кроме того, устройство не обеспечивает достаточной зоны маневрирования.25Цель изобретения - повышение надежности устройства и расширениезоны маневрирования,Укаэанная цель достигается тем,что устройство для спуска и подъемаЗОобъектов, содержащее шарнирно-рычажный механизм с ведущим и ведомымдвуплечими рычагами и приводом отдвигателя, соединенного с основаниемпосредством оси, шарнирную подвеску,Фланец крепления, соединенный сшарнирной подвеской и взаимодействующий с копиром, закрепленным надвигателе, ограничительный упор идополнительный копир, размещенныйна ведущем рычаге, снабжено механиз Омом Фиксации ведущего рычага, механизмом натяжения шарнирной подвескис винтом и дополнительным упором,размещенным на двигателе, а шарнирная подвеска снабжена карданныммеханизмом и приспособлением длявертикальной ориентации объекта,содержащим штангу, соединенную сФланцем, гайку с наружной и внутренней реэьбами противоположногонаправления и втулку с буртом, причем гайка установлена по резьбес возможностью ограниченного перемещения на штанге и во втулке, а кар"данный механизм содержит две шарнирно соединенные между собой концентричные обоймы, причем внешняяобойма шарнирно соединена с ведомым рычагом шарнирно-рычажного механизма, а во внутренней обойме установлена с возможностью осевого перемещения втулка приспособления для вертикальной ориентации объекта и винт механизма натяжения шарнирной подвески, контактирующий с буртом втулки, при этом ведомый рычаг зафиксирован дополнительным упором с отклонением от вертикали, причем его второе плечо установлено с зазором относительно указанного копира, а двигатель снабжен силовым цилиндром, зубчато-реечной передачей и шариковым замком, при этом зубчатая рейка и шариковый замок размещены на поршне силового цилиндра, а зубчатое колесо соединено с ведущим рычагом шарнирно-рычажного механизма.На фиг. 1 представлена кинематическая схема предлагаемого устройства, на фиг. 2 - двигатель и шарнир крепления его к основанию, разрез; на фиг. 3 - шарнирная подвесками, на Фиг. 4 - сечение А-А на фиг. 3Устройство для спуска и подъема объектов содержит двигатель 1, который шарнирно соединен с основанием 2 осью 3, шарнирную подвеску 4 и шарнирно-рычажный механизм, в состав которого входят ведущий рычаг 5, тяга б и ведомые рычаги 7 и 8. Фланец 9 шарнирной подвески 4 подают к копиру 10, который закреплен на корпусе двигателя 1. На основании 2 установлены ролик 11 и ограничительный упор 12. Копир 13, который является вторым плечом ведущего рычага 4, контактирует с роликом 11. Упор 14, закрепленный на копире 10, Фиксирует рычаг 8 с, отклонением от вертикали на угол при этом между роликом 15 и ограничительнымупором 12 имеется зазор. Ролик 1 б, установленный на рычаге 7, контактирует с копиром 10. В состав двигателя 1 входят три функциональных элемента - силовой цилиндр, зубчато-реечная передача и шариковый замок. Силовой цилиндр образован расточкой в корпусе 17, в которой на втулках 18 установлен поршень 19. Расточка в корпусе 17 закрыта крышкой 20, которая удерживается стопорным кольцом 21. Зубчато- реечная передача состоит из зубчатой рейки, выполненной на поршне 19, и40 3 10827 ,зубчатого колеса 22, которое является выходным валом двигателя и с которым неподвижно соединен ведущий рычаг 5 шарнирно-рычажного механизма. Шариковый замок содержит сепаратор 23, закрепленный на поршне 19 с помощью резьбы, и шарики 24, которые размещены в отверстиях сепаратора и контактируют с конусной обоймой 25 и замыкателем 26. Замыкатель 26 подвиж но установлен в сепараторе 23, зафиксирован от выпадания стопорным кольцом 27 и удерживается в выдвинутом положении пружиной 28. Стыки между деталями двигателя уплотнены резиновыми кольцами 29-33.Шарнирная подвека состоит из карданного механизма, винтового устройства вертикальной ориентации объекта и устройства регулирования натяга. 20 Карданный механизм содержит концентричные обоймы 34 и 35, которые шарнирно соединены между собой и с рычагом 9 осями 36. Устройство вертикальной ориентации содержит штангу 37, .25 на которой установлен по конической посадке фланец 9, гайку 38 и втулку 39, которая подвижно установлена в обойме 35 и зафиксирована от поворота винтами 40. На внутренней и наружной поверхностях гайки 38 выполнены резьбы противоположного направления с углом подъема, превышающим угол самоторможения, и на штанге 37 и втулке 39 выполнены сопряженные резьбы. Гайка 38 свинчена со штангой 37 и втулкой 39 с возможностью перемещения, которое ограничено гайкой 41 и буртом втулки 39. Устройство регулирования натяга состоит из винта 42, который установлен в обойме 35 и торец которого контактирует с буртом втулки 39. Необходимая величина натяга в кинематической цепи устройства устанав ливается при сборке вращением винта 42, после чего он контрится гайкой 43.1Предлагаемое устройство работаетследующим образом. 50При подаче давления в полость Бзамыкатель 26 сдвигается и освобождаются шарики 24. Под действием давления поршень 19 начинает перемещаться и, взаимодействуя с зубчатым 55колесом 22, поворачивает ведущийрычаг 5 в положение, показанное нафиг. 1 штрихпунктирной линией. При 51 4этом копир 13 рычага 5 выходит из контакта с роликом 11, освобождая двигатель 1 на оси 3, а рычаги 7 и 8 под действием тяги 6 передвигаются в направлении хода ведущего рычага и под действием силы тяжести обЪекта и собственного веса разворачиваются в шарнирах рычажной цепи, зве"; ньями которой они являются. Шарнирная подвеска 4, к фланцу 9 которой прикреплен объект, опускается в рабочую зону. Тяга 6 и рычаги 7 и 8 устройства могут свободно поворачиваться в шарнирах, а двигатель 1 может поворачиваться на оси 3. Это обеспечивает возможность перемещения подвески 4 с объектом в произвольную точку рабочей зоны. Объект перемещают в рабочей зоне и ориентируютнеобходимым образом, при этом кардан" ный механизм обеспечивает самоустаковку объекта в соответствии с рельефом дна, а при выполнении ориентации объекта относительно вертикальной оси происходит свинчивание либо штанги 37 с гайкой 38, либо гайки 38 с втулкой 39 в зависимости от направления поворота объекта. При подъеме объекта в исходное положение подается давление в полость В двигателя 1 и он поднимает ведущий рычаг 5 вместе с тягой 6 и рычагами 7 и 8. В процессе подъема рычаг 7 упирается роликом 16 в копир 10, поворачивается под действием тяги б относительно оси ролика и поднимает тем самым рычаг 8 и подвеску 4, Копир 13 свободного плеча рычага 5 входит в контакт с роликом 11, установленным на неподвижном основании 2, и закрепощает двигатель 1 на оси 3, Рычаг 8 приходит в контакт с упором 14 и при дальнейшем подъеме скользит вдоль него. После контакта фланца 9 с копиром 1 О поршень 19 продолжает перемещаться, создавая в шарнирно-рычажной цепи устройства натяг, который обеспечивает надежную фиксацию объекта в исходном положении. Когда рейка дойдет до упора в крышку 20, пружина 28 выталкивает замыкатель 26, который, в свою очередь перемещает шарики 24 до контакта с конусом обоймы 25. После снятия давления из полости В устройство удерживается в исходном положении.В случае раскачки объекта в процессе подъема либо в случае диф 108275125 ферента глубоководного техническогосредства на угол, превышающий уголнаклона рычага 8, ролик 15 приходитв контакт с ограничительным упором12, обеспечивает принудительное 5приведение фланца 9 в контакт скопиром 10, при этом рычаг 8 можетне доходить до упора 14. Зазормежду копиром и роликом обеспечиваетотсутствие избыточных связей и облегчает монтаж и регулировку устройства,Устройство вертикальной ориентации работает при подъеме следующим образом, 15После отрыва объекта от грунташтанга 37, взаимодействуя своейвинтовой нарезкой с винтовой нарезкой гайки 38, под действием весаобъекта опускается вниз и поворачивается вместе с Фланцем 9 и закрепленным на нем объектом в плоскостьпервоначальной ориентации, котораяопределяется контактом гайки 38 сгайкой 41. В случае противоположного направления рабочей ориентациианалогичным образом взаимодействуютгайка 38 и втулка 39..Технико-экономическая эффективность предлагаемого устройства по ЗОсравнению с прототипом заключаетсяв повышении надежности, расширениизоны маневрирования, упрощении изготовления и снижении веса.Рассмотрим влияние отдельныхэлементов конструкции на качественные характеристики устройства.Исключение избыточных связей путемвведения дополнительного упора, который Фиксирует ведомый рычаг с 40отклонением от вертикали, и установке второго плеча этого рычага с зазором по отношению к ограничительному упору обеспечивает простотусборки и отсутствие монтажных напряжений (изгиба ведомого рычага), чтов свою очередь, повышает эксплуатационную надежность устройства. Устройство фиксации ведущего рычага и устройство регулирования натяга в совокупности с элементами, обеспечивающими отсутствие избыточных связей,обеспечивают надежную фиксацию объекта в исходном положении, поскольку благодаря им достигнута возможность точно и просто создать в кинематической цепи механизма необходимый натяг. Заменой фрезерованного винтового копира, взаимодействующего с роликами винтовыми парами с контактом по поверхности, достигнуто повышение надежности, упрощение изготовления и увеличение угла ориентации объекта. Угол ориентации объекта относительно вертикальной оси в прототипе ограничен, поскольку рабочая поверхность копира составлена из отрезков винтовых линий противоположного направления и замкнута по окружности. Реализованный в прототипе двухроликовый вариант может обеспечить угол ориентации не более90 , поскольку в этом случае рабочая поверхность копира составлена из двух пар винтовых линий, В предлагаемом устройстве винтовые линии противоположного направления разнесены по радиусу и теоретически бесконечны,поэтому нетограничений наугол ориентации относительно вертикальной оси. Поскольку рабочие винтовые поверхности в предлагаемом устройстве не замкнуты, их можно выполнить токарной обработкой, которая в данном случае проще и производительнее, чем фрезеровка, И, наконец, винтовая пара скольжения надежна при работе под водой, поскольку она меньше подвержена опасности загрязнения и заклинивания. Винтовое устройство вертикальной ориентации скомпоновано в единый конструктивный блок с устройством регулирования натяга и карданным механизмом, В силу компактности устройство вертикальной ориентации, которая обеспечена высокой нагрузочной способностью винтовых пар с контактом по поверхности, достигнута контактность и малый вес всей шарнирной подвески и, кроме того, обеспечиваются большие углы прокачки в горизонтальных шарнирах.1082751 р ф Редакт каз 1 бб 2/21 Тираж 826 Подписи ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/ филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Составитель Л, ТКовач Техред А.Бабинец ук Корректор А. Тяск