Результат интеллектуальной деятельности: ТРАВЕРСА

Изобретение относится к конструкциям, предназначенным для проведения операций по переносу, обезвешиванию и монтажно-стыковочным работам с изделиями различного назначения, предпочтительнее панелей батареи солнечной или штанг солнечных батарей космического аппарата, без возможных деформаций.

Известна траверса (патент SU №1242455), содержащая несущую балку, навешиваемую на крюк грузоподъемной машины. Несущая балка выполнена с внутренней полостью, в которой взаимно противоположно вертикальной оси подвеса траверсы размещены две пружины и две подвижные в осевом направлении втулки, каждая из которых взаимодействует со своей пружиной. С торцевых сторон несущей балки установлены резьбовые заглушки. На концах несущей балки установлены вертикальные стойки, на каждой из которых закреплен двуплечий рычаг посредством оси. Одно плечо каждого двуплечего рычага снабжено роликом для взаимодействия с пружиной и заглушкой, а также проходит через окно, выполненное в несущей балке. К другому плечу каждого двуплечего рычага шарнирно прикреплены гибкие грузозахватные стропы. На одном из двуплечих рычагов закреплена регулируемая тяга, второй конец которой соединен со стрелкой указателя нагрузок.

Недостатками такой траверсы явля+ется следующее:

- отсутствие возможности смещения точки подвеса траверсы для совмещения с центром масс изделия в поперечном и продольном направлениях, что влечет за собой возникновение возможных деформаций, возможность перекоса всей системы «траверса - изделие», а также возникновение в стыковочных узлах нерасчетных нагрузок;

- отсутствие устройства обезвешивания поднимаемых изделий с различными массогабаритными характеристиками, что влечет за собой возникновение возможных деформаций всей системы «траверса - изделие» при откреплении изделия от фиксирующих его устройств;

- отсутствие возможности контроля перемещения пружин, что влечет за собой неконтролируемость создаваемого усилия на пружинах при подъеме изделия;

- воздействие ударной нагрузки на изделие при поломке пружины в связи с возникновением удара плеча двуплечего рычага о конструкцию несущей балки при прохождении им окна, выполненного в несущей балке, и последующей передачей ударной нагрузки через гибкие грузозахватные стропы к изделию, что снижает эксплуатационную надежность всей конструкции;

- увеличение массы конструкции в связи с применением вертикальных стоек с двуплечими рычагами.

Наиболее близким устройством (прототипом) к заявленному изобретению по технической сути является траверса (патент RU №2329942), содержащая несущую балку, в балансировочных гнездах которой установлены стропы с такелажными узлами крепления, серьгу с регулируемой винтовой вставкой и устройство изменения угла наклона. Между регулируемой винтовой вставкой серьги и несущей балкой расположено устройство обезвешивания, выполненное в виде двух горизонтальных пластин. Пластины соединены между собой вертикально расположенными пружинами и винтовыми стопорами фиксации положения пружин. Устройство изменения угла наклона выполнено в виде резьбового соединения ползуна, закрепленного на нижней пластине устройства обезвешивания, и регулировочного винта, закрепленного на несущей балке.

Недостатками прототипа являются следующее:

- увеличение габаритного размера по высоте в связи с вертикальным расположением устройства обезвешивания с регулируемой винтовой вставкой, что минимизирует возможность использования траверсы в условиях ограниченного пространства по высоте, например, в условиях горизонтальной термобарокамеры;

- увеличение массы и усложнения конструкции в связи с использованием регулируемой винтовой вставки и винтовых стопоров фиксации положения пружин;

- отсутствие возможности изменения положения центра масс изделия относительно вертикальной оси подвеса траверсы в поперечном направлении, что влечет за собой возникновение возможных деформаций, возможность перекоса всей системы «траверса - изделие», а также возникновение в стыковочных узлах нерасчетных нагрузок;

- отсутствие страховочного узла в устройстве обезвешивания на случай, например, обрыва пружин под воздействием массы изделия при отсоединении винтовых фиксаторов от нижней пластины;

- отсутствие обезвешивания изделия при его переносе в связи с подсоединением винтовых фиксаторов к нижней пластине, что исключает из работы пружины и влечет за собой возникновение возможных деформаций;

- описанная технология работ предусматривает отсоединение и подсоединение винтовых фиксаторов, что влечет за собой увеличение трудоемкости работ.

Задачей заявленного изобретения является упрощение конструкции, обеспечение надежности конструкции, снижение трудоемкости работ, расширение эксплуатационных возможностей.

Поставленная задача достигается за счет того, что траверса выполнена с возможностью смещения точки подвеса в поперечном и продольном направлениях; устройство изменения угла наклона изделия и устройство обезвешивания соединены между собой гибкой связью и расположены вдоль несущей балки; устройство изменения угла наклона выполнено в виде ползуна с выступами по краям, закрепленного на верхней полке несущей балки, с возможностью его продольного перемещения вдоль пазов, выполненных на полках несущей балки; опора расположена в геометрическом центре ползуна, симметрично которого размещены кронштейны с вращающимися роликами, и снабжена пазом и полостью, в которую установлен стержень корпуса с ограничителем; корпус снабжен вращающимся роликом и имеет как минимум один паз; устройство обезвешивания выполнено в виде двух пружин; каждая пружина одним концом соединена с гибкой связью посредством ограничителя перемещения пружины, а другим концом соединена со стержнем, установленным через паз кронштейна, закрепленного на конце несущей балки; в качестве гибкой связи может быть использован стальной трос; ограничитель перемещения пружины выполнен в виде стержня с параллельными лысками, на который навинчены как минимум две гайки.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где изображено:

на фиг. 1 - конструктивное исполнение траверсы и ее основные элементы (главный вид);

на фиг. 2 - конструктивное исполнение траверсы и ее основные элементы (вид сбоку);

на фиг. 3 - конструктивное исполнение траверсы и ее основные элементы (3d вид).

Траверса содержит несущую балку 1, на концах которой предусмотрены грузозахватные приспособления; устройство изменения угла наклона изделия 2 и устройство обезвешивания 3. В зависимости от конструктивных особенностей изделия грузозахватные приспособления могут быть выполнены в виде гибких стропов с крюками, кронштейнов или иными. Заявленное изобретение не определяет способ крепления траверсы к изделию, в связи с этим грузозахватные приспособления на несущей балке 1 не показаны. Несущая балка 1 выполнена, например, из двутаврового профиля, в стенке которого предусмотрены карманы для облегчения конструкции в целом. Устройство изменения угла наклона изделия 2 и устройство обезвешивания 3, соединенный между собой гибкой связью, например, стальным тросом 4, расположены вдоль несущей балки 1 для минимизации габаритного размера по высоте конструкции в целом, причем устройство изменения угла наклона изделия 2 и устройство обезвешивания 3 конструктивно расположены в переделах габаритных размеров по длине и ширине несущей балки 1. Данная конструктивная особенность траверсы также направлена на расширение ее эксплуатационных возможностей, например, при использовании траверсы в условиях ограниченного пространства по высоте. Устройство изменения угла наклона изделия 2 предназначено для возможности смещения и совмещения точки подвеса траверсы с центром масс изделия в поперечном и продольном направлениях. Устройство изменения угла наклона изделия 2 выполнено в виде ползуна 5, закрепленного на верхней полке несущей балки 1, с возможностью его продольного перемещения вдоль пазов, выполненных на полках (верхней и нижней) несущей балки 1. Ползун 5 снабжен опорой 6, двумя кронштейнами 7 с вращающимися роликами и двумя выступами 8 по краям. Причем опора 6 расположена в геометрическом центре ползуна 5, симметрично которого расположены кронштейны 7 и выступы 8 по краям ползуна 5. В опору 6 установлен корпус 9, например, посредством выполненной в ней полости размером, обеспечивающим входимость стержня корпуса 9 с возможностью его движения вдоль паза ограничителя 11, выполненного в стенке опоры 6. Корпус 9 снабжен вращающимся роликом 10. Корпус 9 имеет как минимум один паз, выполненный параллельно полкам несущей балки 1, для возможности смещения точки подвеса траверсы в поперечном направлении. Устройство обезвешивания 3 предназначено для обезвешивания изделия, например, при его переносе. Устройство обезвешивания 3 выполнено в виде двух пружин. Каждая пружина устройства обезвешивания 3 одним концом соединена со стальным тросом 4 посредством ограничителя перемещения 13, а другим концом соединена со стержнем 12. При этом стальной трос 4 связывает между собой пружины устройства обезвешивания 3, проходя через вращающиеся ролики кронштейнов 7 и вращающийся ролик 10. Ограничитель перемещения 13 предназначен для ограничения перемещения пружины устройства обезвешивания 3. Ограничитель перемещения 13 выполнен, например, в виде болта с двумя навинченными гайками, обеспечивающими настройку хода ограничителя, причем в его головку болта заделан стальной трос 4. Каждый ограничитель перемещения 13 установлен через свой паз, выполненный в выступах 8. Стержень каждого ограничителя перемещения 13 выполнен с параллельными лысками, а паз каждого выступа 8 выполнен размером, обеспечивающим входимость в него ограничителя перемещения 13 и исключающим его поворот, что в совокупности обеспечивает исключение возможного закручивания стального троса 4 и пружин устройства обезвешивания 3 в процессе эксплуатации. Стержни 12 установлены через пазы, выполненные в кронштейнах 14, которые, в свою очередь, закреплены на концах несущей балки 1, например, с помощью крепежного соединения «болт-гайка». Каждый кронштейн 14 закреплен на несущей балке 1 с возможностью продольного перемещения вдоль пазов, выполненных на полках несущей балки 1. Каждый стержень 12 выполнен с параллельными лысками, а паз каждого кронштейна 14 выполнен размером, обеспечивающим входимость в него стержня 12 и исключающим его поворот, что в совокупности обеспечивает исключение возможного закручивания пружин устройства обезвешивания 3 в процессе эксплуатации. Для регулировки натяжения пружин устройства обезвешивания 3 (создаваемого усилия) и фиксации стержней 12 в пазах кронштейнов 14 предусмотрены две гайки 15 на каждом стержне 12. Для возможности контроля натяжения пружин устройства обезвешивания 3 на несущей балке 1 могут быть закреплены линейки в районе каждой пружины устройства обезвешивания 3 (не показаны). Для увеличения жесткости конструкции в целом верхняя полка несущей балки 1 с ползуном 5 соединена с нижней полкой несущей балки посредством, например, крепежного соединения «болт-гайка», что наглядно показано на фиг. 3.

Рассмотренная траверса работает следующим образом.

Выполнить тарировку пружин устройства обезвешивания 3 известным способом. После этого, при необходимости, выполнить настройку траверсы в зависимости от центра масс изделия, для чего возможно:

- изменить натяжение пружин устройства обезвешивания 3 с помощью перемещения (завинчивания/отвинчивания) в нужном направлении гаек 15 вдоль каждого стержня 12 в зависимости от массы изделия (расчетная зависимость растяжения пружины устройства обезвешивания 3 от массы изделия), причем между головкой болта каждого ограничителя перемещения 13 и выступом 8, и между ближней к выступу 8 гайкой каждого ограничителя перемещения 13 и выступом 8 должны быть зазоры, обеспечивающие возможность превышения допустимого растяжения пружины устройства обезвешивания 3 от превышения массы изделия на величину ее динамической составляющей. Допустимая перегрузка принимается, например, 1,1×g. При необходимости, правильность созданного натяжения пружин устройства обезвешивания 3 можно проверить эмпирически путем подсоединения к грузозахватным приспособлениям траверсы технологического груза, равного массе изделия; приподнять траверсу с технологическим грузом краном на высоту, исключающую касание технологического груза с опорной поверхностью (например, полом производственного помещения); зафиксировать, например, с помощью линейки размер, на который пружины устройства обезвешивания 3 растянулись под весом технологического груза. Если натяжение пружин устройства обезвешивания 3 и выставленные зазоры не изменились, то это подтверждает правильность настройки. В случае, если натяжение пружин устройства обезвешивания 3 и выставленные зазоры изменились, то необходимо гайками ограничителя перемещения 13 выставить зазоры между ближней к выступу 8 гайкой каждого ограничителя перемещения 13 и выступом 8; окончательно зафиксировать, например, с помощью линейки размер, на который пружины устройства обезвешивания 3 растянулись под весом технологического груза. По окончании настройки пружин устройства обезвешивания 3 технологический груз с траверсы демонтируют;

- сместить точку подвеса траверсы в продольном направлении с помощью перемещения в нужном направлении ползуна 5 и кронштейнов 14 вдоль пазов несущей балки 1 после ослабления их крепления;

- сместить точку подвеса траверсы в поперечном направлении с помощью перемещения в нужном направлении соединенного элемента с корпусом 9 вдоль его паза после ослабления их крепления.

По окончании настройки траверсы необходимо подтянуть ослабленные крепежные детали.

Рассмотрим непосредственно работу траверсы после выполнения ее настройки на примере переноса, например, панели батареи солнечной.

Траверсу соединяют с крюком крана посредством переходного элемента, который одним концом соединяют с корпусом 9 через его паз, а другой конец соединяют с крюком крана. Заявленное изобретение не определяет способ крепления траверсы к крюку крана, в связи с этим переходной элемент и крюк крана не показаны. Траверсу краном подводят к панели батареи солнечной и подсоединяют грузозахватные приспособления траверсы к ответным частям панели батареи солнечной. Далее поднимают и переносят панель солнечной батареи в нужное место, причем в процессе подъема и переноса панель солнечной батареи находится в обезвешенном состоянии, что исключает возникновение возможных деформаций. В случае обрыва стального троса 4 при подъеме или переносе панели батареи солнечной в конструкции предусмотрен ограничитель 11, который через паз упрется в опору 6, что исключит выход стержня корпуса 9 из полости опоры 6 и, соответственно, предотвратит падение траверсы с панелью батареи солнечной. В случае обрыва пружины устройства обезвешивания 3 при подъеме или переносе панели батареи солнечной в конструкции предусмотрены два страховочных узла: ограничитель 11 и ограничитель перемещения 13, который упрется своей гайкой в выступ 8, что исключит выход стального троса из системы роликов и, соответственно, предотвратит падение траверсы с панелью батареи солнечной. Наличие двух страховочных узлов обеспечивает надежность конструкции в целом. Также в случае обрыва стального троса 4 или пружины устройства обезвешивания 3 для уменьшения ударной нагрузки, создаваемой в результате взаимодействия ограничителя 11 и(или) ограничителя перемещения 13 с элементами траверсы в их конструкции могут быть предусмотрены элементы демпфирования, например, резиновая втулка на ограничителе 11 и на стержне ограничителя перемещения 13 между его гайкой и выступом 8 и между его головкой болта и выступом 8.

Техническим результатом изобретения является упрощение конструкции в целом, обеспечение надежности конструкции за счет применения страховочных узлов, уменьшение трудоемкости при работе с траверсой, а также технологичность за счет сборно-разборной конструкции.