Устройство контроля натяжения троса
Полезная модель относится к области механики и может быть использовано в качестве сигнально-предохранительного устройства в приводах подъемных механизмов. Сущность полезной модели заключается в том, что в качестве устройства контроля натяжения троса применяется устройство, включающее в себя кулачковую предохранительную муфту, состоящую из двух полумуфт, одна из которых жестко установлена на ведущем валу привода, а вторая, подвижная, установлена на валу исполнительного механизма. На подвижной из полумуфте установлен элемент, взаимодействующий с датчиком, расположенным на корпусе исполнительного механизма. Применение в приводных устройствах подъемных механизмов предлагаемого устройства позволяет обеспечить отключение электродвигателя, вращающего ведущий вал механизма при аварийных режимах работы механизма, как при уменьшении, так и при увеличении нагрузки на ведомый вал механизма. Кроме того, использование регулируемого кольцевого элемента, взаимодействующего с датчиком, позволяет обеспечить необходимую точность срабатывания сигнала, отключающего электродвигатель привода при любом угловом взаимном расположении полумуфт кулачковой предохранительной муфты. Пружины, установленные в устройстве, обеспечивают плавность работы устройства и частично компенсируют ударные нагрузки, которые могут возникать в аварийных ситуациях.
Полезная модель относится к области механики и может быть использована в качестве устройства для контроля натяжения троса в подъемных механизмах.
Известно устройство для контроля натяжения троса состоящее из корпуса с отверстиями для пропускания троса, внутри которого расположена рессорная пружина, соприкасающаяся с канатом, и сигнализатора, включающего геркон и магнит.(Авт.свидетельство SU №1230957 от 10.11.1984)
Известно устройство для контроля натяжения троса состоящее из корпуса с отверстиями для пропускания каната, расположенной внутри корпуса рессорной пружиной, соприкасающейся с канатом и сигнализатора, состоящего из геркона и магнита. (Авт.свидетельство SU №1763336 от 20.04.1984)
В известных технических решениях, предназначенных для контроля натяжения троса подъемного механизма, используются технические решения, в которых датчик, сигнализирующий ослабление натяжения троса, установлен в непосредственной близости к канату или барабану, на который наматывается трос. Контакт пружины с тросом может привести к разрушению троса. Кроме того датчик не выдает сигнал при превышении нагрузки на трос выше допустимой.
Известно грузоподъемное устройство (лебедка), работающее от двигателя. На валу лебедки закреплен барабан с тросом. Барабан оборудован тормозным устройством. Вал лебедки и вал двигателя соединены через фрикционную муфту. На валу барабана и на валу лебедки расположены датчики, передающие сигнал на электронное устройство, обеспечивающего включение тормозного устройства. (Патент DE №19905020 от 28.01.1999)
К недостаткам данного устройства относится сложность устройства.
Известны пружинно-кулачковые муфты, используемые в грузоподъемных механизмах. Принцип действия муфт основан на поджатии друг к другу полумуфт, имеющих на своих торцах кулачки, с помощью пружин, установленных с предварительным натяжением. Если нагрузка, действующая на муфту, превышает усилие поджимающих полумуфты пружин, происходит размыкание полумуфт, предохраняющее от перегрузки, соединяемые муфтой механизмы. (Ряховский О.А., Иванов С.С. «Справочник по муфтам», Ленинград, «Политехника», 1991)
К недостаткам данной конструкции относятся:
Такие муфты используются при небольших скоростях, малых вращающих моментах и маховых массах соединяемых частей.
Отсутствует возможность размыкания полумуфт при уменьшении нагрузки на полумуфты.
Технической задачей предлагаемой полезной модели является создание компактного механизма, обеспечивающего быстрое и точное срабатывание сигнализирующего устройства, подающего сигнал на отключение электродвигателя привода в аварийных режимах, как при увеличении, так и при уменьшении нагрузки на привод со стороны груза.
Задача решается тем, что в качестве устройства контроля натяжения троса предложено устройство, включающее в себя кулачковую предохранительную муфту, состоящую из двух полумуфт, одна из которых жестко установлена на ведущем валу привода, а вторая, подвижная, установлена на валу исполнительного механизма. На подвижной полумуфте установлен элемент, взаимодействующий с датчиком, расположенным на корпусе исполнительного механизма.
На чертеже показан продольный разрез устройства контроля натяжения троса.
В состав устройства входят предохранительная муфта, состоящая из неподвижной кулачковой полумуфты 1, установленной на ведущем валу 2 привода 3, и подвижная кулачковая полумуфта 4, расположенная с возможностью перемещения на втулке 5, жестко установленной на ведомом валу 6, установленном в корпусе 7 исполнительного механизма, на котором размещен датчик перемещения 8. На другом конце вала 6 установлен барабан 9 с намотанным на нем тросом 10 для подъема груза. Подвижная полумуфта 4 поджата в исходном состоянии к торцевой поверхности втулки 5 штоками 11 при помощи пружин 12, установленных в выточках втулки 5. На наружной резьбовой поверхности полумуфты 4 установлен кольцевой ферромагнитный элемент 13.
Устройство работает следующим образом:
При нормальной работе устройства вращение от ведущего вала 2 передается на ведомый вал 6 через полумуфты 1 и 4. В зависимости от величины рабочей нагрузки на ведомом валу 6, ведомая полумуфта 4 смещается как в осевом направлении, поджимая пружины 12, так и в угловом направлении, вызванном смещением кулачков полумуфты 4 по кулачкам полумуфты 1. Ферромагнитный кольцевой элемент 13 смещается вместе с ведомой полумуфтой 4. В диапазоне рабочих нагрузок на трос ферромагнитный кольцевой элемент 13 не взаимодействует с магнитным полем датчика 8. В случае уменьшения нагрузки на ведомый вал 6 в результате ослабления натяжения или обрыве троса, пружины 12 поджимают ведомую полумуфту 4 к ведущей полумуфте 1. При этом ферромагнитный кольцевой элемент 13 перемещается в область действия электромагнитного поля датчика 8, в результате чего датчиком 8 выдается сигнал на остановку электродвигателя, вращающего ведущий вал 2.
При повышении нагрузки на ведомый вал 6 свыше допускаемой (в результате действия ударной нагрузки или заклинивания груза) полумуфта 4 выходит из зацепления с полумуфтой 1 и, после проскальзывания кулачков полумуфты 4 по вершинам кулачков полумуфты 1, ведомая полумуфта 4 под воздействием пружин 12 возвращается в исходное состояние, т.е. Поджимается
к торцевой поверхности втулки 5. При этом ферромагнитный кольцевой элемент 13 перемещается в область действия электромагнитного поля датчика 8, в результате чего подается сигнал на отключение электродвигателя, вращающего ведущий вал 4.
Применение в приводных устройствах подъемных механизмов предлагаемого устройства позволяет обеспечить отключение электродвигателя, вращающего ведущий вал механизма при аварийных режимах работы механизма, как при уменьшении, так и при увеличении нагрузки на ведомый вал механизма.
Кроме того, использование регулируемого кольцевого ферромагнитного элемента, взаимодействующего с датчиком, позволяет обеспечить требуемую точность срабатывания сигнала, отключающего электродвигатель привода при любом угловом взаимном расположении ведущей и ведомой полумуфт.
Пружины, установленные в устройстве, обеспечивают плавность работы устройства и частично компенсируют ударные нагрузки, которые могут возникать в аварийных ситуациях.
1. Устройство контроля натяжения троса, содержащее предохранительную кулачковую муфту, состоящую из двух полумуфт, одна из которых жестко установлена на ведущем валу привода, а вторая, выполненная с возможностью осевого перемещения, установлена на ведомом валу исполнительного механизма, барабан с тросом, датчик и взаимодействующий с датчиком элемент, отличающееся тем, что датчик закреплен на корпусе исполнительного механизма, а взаимодействующий с датчиком элемент размещен на полумуфте с возможностью регулировки его положения относительно датчика.
2. Устройство контроля натяжения троса по п.1, отличающееся тем, что взаимодействующий с датчиком элемент выполнен в форме кольца.
3. Устройство контроля натяжения троса по п.1, отличающееся тем, что в качестве датчика использован индуктивный датчик, а взаимодействующий с датчиком элемент выполнен из ферромагнитного материала.
