Разгрузочная система крана

(12) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ(71) Заявитель Государственное учреждение высшего профессионального образования Белорусско-Российский университет(72) Авторы Щемелев Анатолий Мефодьевич Макаренко Виталий Васильевич(73) Патентообладатель Государственное учреждение высшего профессионального образования Белорусско-Российский университет(57) Разгрузочная система крана, включающая металлоконструкцию и крановую тележку с установленным на ней механизмом подъема груза, отличающаяся тем, что к крановой тележке с возможностью перемещения по нижней полке металлоконструкции прикреплена дополнительная тележка, на которой закреплен блок, через который пропущен трос, один конец которого крепится к металлоконструкции, а второй - к гидроцилиндру, который прикреплен к металлоконструкции и гидравлически соединен с гидропневмоаккумулятором через дроссель и обратный клапан, причем гидропневмоаккумулятор гидравлически соединен со вторым гидроцилиндром, который механически соединен одним концом с грузоподъемным тросом, а вторым с крановой тележкой. 6730 1 Изобретение относится к грузоподъемным машинам и может быть использовано на кран-балках, мостовых, козловых кранах и других грузоподъемных механизмах. Известна конструкция крана 1, включающая металлоконструкцию, крановую тележку, крюковую подвеску и механизм передвижения металлоконструкции. Недостатком металлоконструкций таких кранов является высокая нагруженность металлоконструкции силами, вызывающими ее изгиб, вследствие чего конструкции выполняются очень металлоемкими, имеют недостаточную надежность и долговечность. Известна конструкция крана 2, включающая металлоконструкцию, крановую тележку с установленными на ней механизмом подъема груза. В этой конструкции приложение внешней нагрузки вызывает напряжения от изгибающего момента, в результате чего элементы металлоконструкции работают на изгиб, что приводит к тому, что нагружается периферийная часть стержней, входящих в металлоконструкцию, а центральная часть имеет малые напряжения. Неравномерное по площади поперечного сечения нагружение приводит к увеличению металлоемкости несущей металлоконструкции крана, что приводит также к увеличению энергопотребления из-за большой массы крана. Задача изобретения - снижение статической и динамической нагруженности металлоконструкции, повышение надежности и долговечности. Указанная задача достигается тем, что у известного крана, включающего металлоконструкцию, крановую тележку с установленным на ней механизмом подъема груза, отличающегося тем, что к крановой тележке с возможностью перемещения по нижней полке металлоконструкции прикреплена дополнительная тележка, на которой закреплен блок,через который пропущен трос, один конец которого крепится к металлоконструкции, а второй - к гидроцилиндру, который прикреплен к металлоконструкции и гидравлически соединен с гидропневмоаккумулятором через дроссель и обратный клапан, причем гидропневмоаккумулятор гидравлически соединен со вторым гидроцилиндром, который механически соединен одним концом с грузоподъемным тросом, а вторым с крановой тележкой. Закрепление на крановой тележке дополнительной тележки обеспечивает передачу подвижного разгружающего усилия на металлоконструкцию крана, через колеса, в месте приложения усилия от поднимаемого груза в направлении, обратном действию силы тяжести груза. Закрепленный на подвижной дополнительной тележке блок и пропущенный через него трос позволяют создать разгружающее усилие при натяжении троса гидроцилиндром,закрепленным одним концом на металлоконструкции, а вторым к тросу. Создаваемое усилие пропорционально величине поднимаемого груза. Соединение гидроцилиндра с гидропневмоаккумулятором через регулируемый дроссель и обратный клапан позволяет гасить пики давлений, возникающих в гидросистеме при резком останове, поднятии или обрыве груза, а также компенсировать изменение длины троса, возникающей при перемещении тележки. Второй гидроцилиндр, соединенный с крановой тележкой и тросом подъема груза,создает давление в гидросистеме, пропорциональное величине весовой нагрузки поднимаемого груза, и тем самым обеспечивает разгрузочное усилие, пропорциональное величине поднимаемого груза. На фиг. 1 показана система разгрузки, на фиг. 2 - схема гидравлическая принципиальная. Система разгрузки металлоконструкции крана включает в себя агрегаты, имеющиеся на кране металлоконструкцию 1, грузовую тележку 2 с механизмом перемещения 3, крановую подвеску 4. Дополнительно установлено следующее оборудование к свободному концу троса 5 крановой подвески крепится гидроцилиндр 6, который в свою очередь крепится к ходовой тележке 2. К ходовой тележке 2 также механически закреплена дополнительная тележка 7 с возможностью перемещения по наружной полке металлоконструкции. К дополнительной тележке крепится блок 8, через который пропущен трос 9, один конец которого прикреплен к металлоконструкции, а второй - к гидроцилиндру 10. Гидроцилиндр 10 крепится также своим вторым концом к металлоконструкции 1. Гидроцилиндры 6 и 10,блок снижения динамических нагрузок 11, включающий дроссель 12, обратный клапан 13 и гидропневмоаккумулятор 14, соединены между собой гидравлически. 2 6730 1 Работает система следующим образом. При поднятии груза в гидроцилиндре 6 возникает давление, пропорциональное величине поднимаемого груза. Это давление передается на гидроцилиндр 10, который натягивает трос и создает на дополнительной тележке 7 усилие, направленное противоположно действующей весовой нагрузке груза. Этим самым изменяется форма эпюры напряжений, т.к. изгибающая нагрузка переводится в сжимающую, начинает работать вся площадь поперечного сечения металлоконструкции 1 крана, в результате чего абсолютная величина напряжений будет меньше, чем без использования механизма разгрузки. Использование разгрузочной системы позволяет снизить общую величину напряжений в металлоконструкции, перевести изгибающие напряжения, концентрация которых происходит на верхних и нижних полках металлоконструкции, на сжимающие. При этом вся металлоконструкция по плоскости поперечного сечения нагружается равномерно, а работа металлоконструкции крана становится адаптированной к величине внешнего нагружения. В результате это приводит к повышению надежности и долговечности крана,снижению усталости конструкции, увеличению межремонтного цикла. Возможно снижение металлоемкости металлоконструкции, что ведет к снижению энергопотребления. Снижаются и динамические нагрузки, что объясняется наличием в механизме подъема демпфирующего узла, в качестве которого служит гидропневмоаккумулятор с дросселем и обратным клапаном. Источники информации 1. Правила устройства и безопасной эксплуатации грузоподъемных кранов. - Мн. Госпроматомнадзор, 1994. - Приложение 1 п. 1.3, стр. 128. 2. Павлов Н.Г. Примеры расчетов кранов. - Ленинград, 1966. - 348 с., рис 9, стр. 67. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.