Камерный захватный агрегатный модуль

Авторы патента:

B66C1/54 - Подъемные краны; грузоподъемные элементы, используемые в кранах, кабестанах, лебедках и т.п. (канатные, тросовые или цепные механизмы, тормозные и стопорные устройства для них B66D; используемые в ядерных реакторах G21)

Предлагаемое устройство относится к подъемно-транспортному машиностроению, в частности к захватам для грузов с внутренней полостью.

Наиболее эффективно применение устройства для захвата и подъема, транспортировки и установки на рабочую поверхность изделий из легко разрушающегося материала.

Задачей полезной модели является расширение функциональных возможностей захватного устройства путем обеспечения от одной команды управления выполнения функции приподнятия груза после выполнения функции его захвата.

Поставленная задача достигается тем, что в камерном захватном агрегатном модуле, содержащим навешиваемый на грузоподъемный механизм несущий полый корпус, выполненный с перфорированной боковой поверхностью и эластичной оболочкой, на торцевых поверхностях корпуса закреплены мембраны с жесткими центрами, соединенные между собой штоком, причем площадь жесткого центра со стороны грузоподъемного механизма меньше площади другого жесткого центра.

В данном устройстве расширяются его функциональные возможности путем обеспечения от одной команды управления последовательного выполнения функций захвата и приподнятия груза над рабочей поверхностью.

Известны захватные агрегатные модули (см. патент RU 2213040, МПК В66С 1/54, опубл. 27.09.2003 г.), содержащие установочный узел и закрепленные на нем тяги с захватными элементами для связи с изделием, выполненные в виде двухплечевых рычагов, шарнирно связанные между собой. Устройства состоят из двух приводов, один из которых обеспечивает захват и удержание изделий, а второй - транспортирование его.

Данные устройства, используя механический способ захвата, осуществляя создание усилия захвата груза рычагами, обеспечивают большую грузоподъемность, но при этом создают большое удельное давление на захватываемую поверхность груза, что ограничивает область их применения. Кроме этого устройства отличаются сложностью конструкции и управления.

Известны захватные агрегатные модули (см. патент SU 1382806, МПК В66С 1/54, опубл. 23.03.88, БИ 11), содержащие навешиваемый на грузоподъемный механизм несущий корпус и жестко закрепленный на нем камерный приводной механизм, включающий эластичную оболочку, полость которой сообщена с источником сжатого воздуха, охватываемую разжимной цангой. Применение комбинации камерного приводного механизма и механического захвата повышается надежность удержания груза, но создается большое удельное давление на захватываемую поверхность груза, что ограничивает область их применения. Кроме этого устройства отличаются сложностью конструкции и управления.

Известны захватные агрегатные модули (см. Патент SU 1562291, МПК В66С 1/54, Захватное устройство, опубл. 07.05.90 г. БИ 17), содержащие навешиваемый на грузоподъемный механизм несущий корпус и жестко закрепленный на нем камерный приводной механизм, включающий эластичную оболочку, полость которой сообщена с источником сжатого воздуха, снабженный жестко закрепленной на корпусе и охватывающей его рубашкой из термостойкого материала, оснащенной термоизоляционным покрытием. Данная конструкция устройства расширяет номенклатуру захватываемых грузов и позволяет использовать в литейном производстве для подъема горячих изделий, выполненных из легко разрушаемых материалов. Однако применение эластичной оболочки не позволяет увеличить грузоподъемность при обеспечении низкого удельного давления на захватываемую поверхность, что ограничивает область их применения по номенклатуре захватываемых грузов. Данные устройства также обладают сложностью конструкции и управления.

Известны камерные захватные агрегатные модули (см. Патент RU 2409514, МПК В66С 1/54, Захватное устройство, опубл. 20.01.2011 г. БИ 2), содержащие навешиваемый на грузоподъемный механизм несущий корпус и жестко закрепленный на нем камерный приводной механизм, включающий эластичную оболочку, полость которой сообщена с источником сжатого воздуха, снабженный жестко закрепленной на корпусе и охватывающей его рубашкой, выполненной нерастяжимой в вертикальном направлении. Данные устройства расширяют номенклатуру транспортируемых изделий по грузоподъемности, но не обеспечивают предохранение от повреждения при их установке на рабочую поверхность.

Наиболее близким по технической сущности из известных устройств являются камерные захватные устройства (см. Сысоев С.Н. Элементы гидравлического и пневматического оборудования: Учеб. пособие / Владим. гос. ун-т; Владимир, 2001. 92 с., С.72), содержащее навешиваемый на грузоподъемный механизм полый корпус с перфорированной боковой поверхностью и эластичной оболочкой, полость которой сообщена с источником сжатого воздуха. Данные устройства применяются для захвата и удержания тонкостенных нежестких деталей или деталей, изготовленных из легко разрушающихся материалов. Использование камеры позволяет организовывать распределенную нагрузку по захватываемой поверхности и низкое удельное давление. Однако данные устройства, а также все известные не обеспечивают предохранение от повреждения торцевой поверхности изделия при их установке на рабочую поверхность.

Пример реализации устройства показан на чертеже, поз.а, б, в. Захватное устройство (фиг., поз.а) содержит полый корпус 1 с перфорированной боковой поверхностью, на которой закреплена эластичная оболочка 2, обеспечивающая захват и удержание изделия 3. На верхней торцевой поверхности корпуса закреплена мембрана 4 с жестким центром 5, а на нижней торцевой поверхности корпуса закреплена мембрана 6 с жестким центром 7. Причем площадь жесткого центра 7 больше, чем площадь жесткого центра 5. Жесткие центры соединены штоком 8. Устройство работает следующим образом.

В исходном положении (фиг., поз.а) полость корпуса соединена с атмосферой. Эластичная оболочка сжата, усилие удержания изделия отсутствует, а шток занимает среднее положение и изделие распологается на рабочей поверхности.

По команде на выполнение функций «захватить» изделие и «приподнять» (фиг., поз.б, в) полость корпуса соединяют и источником сжатого воздуха. При увеличении величины избыточного давления эластичная оболочка прижимается к захватываемой поверхности изделия (фиг., поз.б) и создается усилие захвата. При дальнейшем увеличении величины избыточного давления воздуха (фиг., поз.в), так как площадь нижнего жесткого центра больше площади верхнего и силовое воздействие от давления на мембраны, направленное вниз больше, чем вверх, то шток перемещается относительно корпуса вниз, приподнимая изделие над рабочей поверхностью.

После окончания транспортных операций воздух из полости корпуса стравливается и изделие сначала опускается на рабочую поверхность, а затем отпускается эластичной оболочкой.

Таким образом, расширяются функциональные возможности захватного устройства путем обеспечения от одной команды управления последовательного выполнения функций захвата и приподнятия груза над рабочей поверхностью. В лаборатории автоматизации технологических процессов Владимирского государственного университета создан макет камерного захватного агрегатного модуля, натурные испытания которого показали его работоспособность и эффективность.

Камерный захватный агрегатный модуль, содержащий навешиваемый на грузоподъемный механизм несущий полый корпус, выполненный с перфорированной боковой поверхностью и эластичной оболочкой, отличающийся тем, что на торцевых поверхностях корпуса закреплены мембраны с жесткими центрами, соединенные между собой штоком, причем площадь жесткого центра со стороны грузоподъемного механизма меньше площади другого жесткого центра.