Захватное устройство для грузов с центральным отверстием

(51) 65 19/30 (2011.01) КОМИТЕТ ПО ПРАВАМ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ МИНИСТЕРСТВА ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ИННОВАЦИОННОМУ ПАТЕНТУ большого и малого диаметров, удерживаемые гайкой. Повышение надежности захвата в работе и удержании рулона бумаги при его подъеме,повороте и транспортировании заключается в создании, удерживающей рулон, силы трения между шлангом и картонной втулкой благодаря подаваемому в шланг воздуха (рабочей жидкости) под давлением. Сила трения равномерно распределяется по наружной площади шланга не нарушая цилиндричность картонной втулки. Работает захват при закачивании жидкости через патрубок в шланг и создании в нем рабочего давления. При этом внутренние стенки эластичного шланга сжимают стержень, а внешние его стенки сильно распирают стенки картонной трубки рулона. За счет этих сжимающей и распирающей сил,возникающие силы трения вдоль стержня и картонной трубки при подъеме рулона массой 800 кг, и обеспечивают его надежный захват и транспортирование.(72) Сурашов Нургали Толымбекович Помашев Онал Парманкулович Боровский Алексей Юрьевич(73) Республиканское государственное предприятие на праве хозяйственного ведения Казахский национальный технический университет им. К.И. Сатпаева Министерства образования и науки Республики Казахстан(54) ЗАХВАТНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ГРУЗОВ С ЦЕНТРАЛЬНЫМ ОТВЕРСТИЕМ(57) Изобретение относится к бумажной и полиграфической промышленности и предназначено для захвата рулона бумаги при его подъеме и транспортировке. На стержень намотан эластичный шланг,удерживаемый с нижнего конца гайкой, а с верхнего конца стержня посаженными шайбами 25812 Изобретение относится к бумажной и полиграфической промышленности и предназначено для захвата рулона бумаги при его подъеме и транспортировке. Известно устройство (Патент РФ 2385281,опубл. 27.03.2010 Бюлл. 9, МКИ В 65 Н 16/02) захвата рулона, содержащее раму, двухопорную цилиндрическую балку,полуоси которой установлены в опорных подшипниках, а раскрепляющие элементы расположены под углом 120 к двухопорной цилиндрической балке. Устройство имеет силовые раскрепляющие площадки два раскрепляющих элемента,выполнены нерегулируемыми один регулируемый раскрепляющий элемент, связанный винтами с двухопорной цилиндрической балкой. Недостатками этого устройства являются непригодность его к автоматизации,неуниверсальность и способность захвата и перемещения рулона только горизонтально с обязательной ручной фиксацией раскрепляющего подвижного элемента. Известен механизм захвата рулона (А.с. СССР 1805090, опубл. 30.03 1993, Бюлл. 12, МКИ В 65/06), состоящий из стоек, подвижных патронов с зажимными конусами, привода патрона, винта с червячной передачей, корпуса ременной передачи и электродвигателя, тормозного элемента, пакета тарельчатых пружин, опорной втулки, оправки и опорных дисков. Недостатком данного устройства является его сложность и способность работать только на стационаре. Устройство может захватывать и поворачивать рулоны, но не способно их транспортировать. Прототипом заявляемого является захватное устройство (Патент РФ 2013350, опубл. 30.05 1994., Бюлл. 10 МКИ В 66 С 1/54.) для грузов с вертикальным центральным отверстием,содержащее корпус, распорные органы в виде С образных держателей, в которых закреплен эластичный гофрированный кольцевой элемент,сообщенный с источником сжатого воздуха,жестко закрепленные с корпусом шпильки с возможностью контакта с торцевой поверхностью груза, пружины, расположенные в полостях корпуса. Приведенное устройство имеет следующие недостатки. Устройство, во-первых, не обеспечивает надежного захвата предмета через его центральное отверстие, так как распорные элементы не по всем точкам контактируют с поверхностью отверстия(например, рулона бумаги) во-вторых устройство располагается в верхней части рулона. Эластичная гофрированная оболочка, оказывающая большое давление на стенки отверстия рулона в местах действия подвижных подпружиненных стержней через С - образные скобы, не могут вызвать суммарную силу больше веса рулона. Точечные действия стержней и планок устройства могут дать отрицательные эффекты-вмятины, что также является недостатком устройства описанной конструкции. Техническая задача, заключается в захвате и удерживании рулона бумаги без повреждений со стороны отверстия при подъеме и транспортировании. Техническая задача решается за счет применения эластичного шланга, намотанного на стержень и удерживаемого нижней гайкой и верхней шайбой большого диаметра. В полость шланга подводится давление рабочей среды с целью создания усилия действующего на внутреннюю поверхность картонной втулки (бобины), которая удерживает рулон наружной поверхностью шланга. Технический результат заключается в возникновении, удерживающей рулон, силы трения между эластичным шлангом и картонной втулкой благодаря подаваемому в шланг давлению рабочей среды. Сила трения равномерно распределяется по всей наружной площади шланга, не нарушая цилиндричность картонной втулки. На фиг.1 приведен вертикальный осевой разрез устройства и бумажного рулона с картонной втулкой. Сущность изобретения заключается в том, что на концы стержня 1 с резьбой навинчены снизу гайка 2,сверху накинуты шайбы большего и малого диаметра 5 и 6. После этого навинчивается гайка 3,и шайбы 5 и 6 прижимаются к торцу рулона. При этом внутри бобины 4 на стержень 1 намотан в один слой шланг 7 с диаметром внешним, позволяющим свободное просовывание устройства в отверстии при отсутствии давления в шланге. На фиг.1 показана картонная втулка (бобина), на которую в рулон наматывается бумага 10. Обозначена дугообразная подвеска 9, приваренная к шайбе 5 для крюка подъемника, и патрубок 8, соединяющий шланг 7 с гидронасосом или компрессором (не показанным на фиг.1). Сборка устройства осуществляется следующим образом. На осевой стержень 1, у которого верхняя часть с вертикальным и радиальным отверстиями при сборке выступает наружу из картонной втулки отверстия рулона. На верхний конец стержня 1 вдеваются до своего рабочего места шайбы 5 и 6 и после этого завертывается гайка 3. После этого просовывается стержень 1 с намотанным шлангом 7 и завернутой гайкой 2 через отверстие бобины 4. Верхний конец шланга при этом соединен с патрубком 8, а нижний конец наглухо запаян. После установки устройства в рабочее положение в отверстие бобины 4 в шланге создается давление, подтягивается гайка 3 потуже, и после этих доводок устройство готово к подъему рулона (груза за дугообразную подвеску 9). Захватное устройство для грузов с центральным отверстием, показанное в разрезе на фиг.1 на практике используется следующим образом. Захват в собранном виде, как на фиг.1 свободно с очень малым зазором вставляется в отверстие картонной втулки 4 бумажного рулона 10. При этом металлический патрубок 8 соединяют трубопроводом с насосом (не показан) и создают давление Р внутри шланга 7. При таком давлении стенки шланга 7 сжимают стержень 1 с суммарной 25812 силой, равной 12009,6 кгс (см. нижеприведенный расчет), а наружные стенки шланга 7 давят на стенки картонной втулки 4 с суммарной силой,равной 23828,28 кгс. Учет этих сил и массы рулона бумаги 800 кг при подъеме его предложенным захватом через петлю 9 показали,что силы трения, возникающие вдоль стенок стержня 1 и картона 4 превышают массу 800 кг рулона, соответственно в 1,51 и 2,871 раз. Такие силы направленные, вдоль стержня и картонной втулки рулона, вполне позволяют поднимать рулон и транспортировать его на необходимые расстояния. При длине внутреннего захвата 800 мм,диаметре главного осевого стержня из стали 40 мм, массе рулона р 800 кг приблизительные расчеты показывают, что боковая поверхностьстержня воспринимающая давление Р со стороны шланга, равна 4223,14801004,8(см 2 ) 2 2 При давлении Р 0,2 МПа внутри камеры, сила действующая на поверхностьбудет равна 121004,82009,6( кгс). Принимая коэффициент трения между сталью и резиной равным 0,6 получим силу,действующую вдоль стержня при подъеме рулона устройством, равную тр 112009,60,61205,76( кгс). Внутренняя поверхность картонной втулки(бобины) рулона при ее диаметре карт 7,62 см будет иметь площадькат 2 На эту поверхность со стороны шланга будет действовать сила При коэффициенте трения между резиной и бумагой не менее 0,6 вертикальная составляющая вдоль рулона сила равна тр .220,63828,282296,97( кгс ). После этих расчетов можно сказать, что силы тр.2 и тр.2, имеющие, соответственно, значения 1205,76 и 2296,97 кгс, превышают массу рулона,равную 800 кг в 1205,76 / 8001,51( раза ) 2296,97 / 8008002,871( раза ). Таким образом,расчеты показывают работоспособность предлагаемого устройства. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ Захватное устройство для грузов с центральным отверстием содержащее корпус,жестко закрепленный элемент с возможностью контакта с торцевой поверхностью груза, эластичный элемент,сообщенный с источником сжатого воздуха,подвеску на корпусе, отличающееся тем, что корпус выполнен в виде стержня с резьбовыми концами в верхней выступающей из рулона части которого просверлены осевое и радиальное отверстия для подачи рабочей среды в эластичный элемент намотанный на стрежень витками в один слои, нижний конец, которого наглухо запаян, а верхний конец сообщен с патрубком для закачки рабочей среды, жестко закрепленный элемент изготовлен в виде шайбы большого диаметра,контактирующей с торцевой поверхностью рулона,к которой приварена дугообразная подвеска, за тем на стержень посажена шайба малого диаметра и навинчена гайка, на нижний конец стержня навинчена круглая гайка с внешним диаметром меньшим на 3-5 мм диаметра отверстия рулона.