Підйомний механізм і спосіб експлуатації підйомного механізму

Номер патенту: 115218

Опубліковано: 10.10.2017

Автор: Олаф Хіронімус

Є ще 1 сторінка.

Дивитися все сторінки або завантажити PDF файл.

Формула / Реферат

1. Підйомний механізм, виконаний таким чином, що щонайменше один елемент передачі підйомного механізму здійснює переміщення за рахунок щонайменше однієї частини власної сили ваги і сили ваги вантажу, при цьому підйомний механізм виконаний у вигляді крана і забезпечений пристроєм для рекуперації енергії, за допомогою якого кінетична енергія, що виникає при русі, перетворюється в електричну, який відрізняється тим, що пристрій для рекуперації енергії включає генератор і лебідку з канатом, який закріплений на елементі передачі підйомного механізму, що рухається, при цьому генератор механічно з'єднаний з лебідкою таким чином, що енергія обертання, яка створюється канатом, який спускається з лебідки, перетворюється генератором в електричну енергію, при цьому завдяки щонайменше одній частині власної сили тяжіння і сили тяжіння вантажу здійснюється переміщення, яке являє собою переміщення декількох елементів передачі, які викликають зміну вильоту стріли.

2. Підйомний механізм за п. 1, який відрізняється тим, що переміщення

і) викликає збільшення вильоту стріли або

іі) викликає зменшення вильоту стріли.

3. Підйомний механізм за будь-яким з перелічених вище пунктів, який відрізняється тим, що він забезпечений пристроєм для створення крутного моменту, який механічно пов'язаний з лебідкою таким чином, що на лебідці може створюватися крутний момент, за допомогою якого через канат щонайменше частково компенсується зусилля, яке є результатом власної сили тяжіння елементів передачі підйомного механізму і/або закріпленого вантажу.

4. Спосіб експлуатації підйомного механізму, при якому при переміщенні щонайменше одного елемента передачі підйомного механізму, який здійснює переміщення закріпленого на підйомному механізмі вантажу, завдяки щонайменше частині власної сили тяжіння і сили тяжіння вантажу, для рекуперації енергії, кінетична енергія, що виникає при переміщенні, перетворюється в електричну енергію,

при цьому підйомний пристрій являє собою кран, а переміщення, здійснюване завдяки щонайменше частині власної сили тяжіння і сили тяжіння вантажу, являє собою переміщення декількох елементів передачі крана, наслідком якого є зміна вильоту стріли,

який відрізняється тим, що за допомогою пристрою для рекуперації енергії енергія обертання, яка створюється канатом, що звисає з лебідки і закріплений на переміщеному елементі передачі, перетворюється генератором в електричну енергію.

5. Спосіб за п. 4, який відрізняється тим, що переміщення

і) викликає збільшення вильоту стріли або

іі) викликає зменшення вильоту стріли.

6. Спосіб за одним із пп. 4, 5, який відрізняється тим, що вироблену електричну енергію подають в мережу й/або до електродвигуна підйомного механізму.

7. Спосіб за одним із пп. 4-6, який відрізняється тим, що за допомогою механічно з'єднаного з лебідкою пристрою для створення крутного моменту на лебідці створюється крутний момент, за допомогою якого через канат компенсують зусилля, які є результатом власної сили тяжіння елементів передачі підйомного механізму і/або закріпленого вантажу.

8. Спосіб за п. 7, який відрізняється тим, що пристрій для створення крутного моменту працює під час зміни вильоту стріли підйомного механізму з регулюванням моментів.

9. Спосіб за одним із пп. 4-8, який відрізняється тим, що зусилля для створення переміщення елемента передачі, яке здійснюється в напрямку, протилежному переміщенню, прикладається завдяки щонайменше частині власної сили тяжіння і сили тяжіння вантажу, за допомогою лінійно діючого приводу.

10. Спосіб за одним із пп. 4-9, який відрізняється тим, що зусилля для створення переміщення елемента передачі для зміни вильоту стріли, а також зусилля для створення крутного моменту для компенсації зусилля, що є наслідком власної сили тяжіння елементів передачі підйомного механізму і/або закріпленого вантажу, фіксуються в контрольному і/або регулюючому пристрої, який при цьому забезпечує виключення протидіючих зусиль.

11. Спосіб за п. 10, який відрізняється тим, що зусилля для створення переміщення елемента передачі з метою зміни вильоту стріли далі мінімізується за рахунок загального контрольного й/або регулюючого пристрою відповідно до вимог з потужності шляхом підвищеного або зниженого компенсування зусилля, що виникає внаслідок власної сили тяжіння елементів передачі підйомного механізму і/або закріпленого вантажу.

Текст

Реферат: Даний винахід належить до підйомного механізму, а також до способу експлуатації підйомного механізму, за допомогою яких кінетична енергія, що звільняється при переміщенні елемента підйомного механізму, перетворюється в електричну енергію й надається в розпорядження для використання; підйомний механізм виконаний таким чином, що щонайменше один елемент передачі підйомного механізму здійснює переміщення за рахунок щонайменше однієї частини власної сили ваги й сили ваги вантажу, при цьому підйомний механізм обладнаний пристроєм для рекуперації енергії, за допомогою якого виникаюча при русі кінетична енергія перетворюється в електричну; пристрій для рекуперації енергії включає генератор і лебідку з канатом, що закріплений на елементі, що переміщається, передачі підйомного механізму, при цьому генератор механічно з'єднаний з лебідкою таким чином, що енергія обертання, що створюється канатом, що спускається з лебідки, перетвориться генератором в електричну енергію. UA 115218 C2 (12) UA 115218 C2 UA 115218 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Даний винахід належить до підйомного механізму, а також до способу експлуатації підйомного механізму, за допомогою яких кінетична енергія, що звільняється при переміщенні елемента підйомного механізму, перетворюється в електричну енергію й надається в розпорядження для використання. У випадку кранів й, особливо, портових поворотних кранів відомі протинахильні системи для компенсації власної маси, так називані системи тяг крана. Ці протинахильні системи сприяють поліпшеному розподілу зусиль, а також підвищеній енергоефективності при експлуатації крана. Довгий час використовуються накопичувальні пристрої для потенційної енергії в різних формах здійснення. У випадку застосування порівняно високих мас всієї системи, ці накопичувальні пристрої надалі виправдані. Економія маси для зниження навантаження на колесо, економія витрат при розрахунку габаритів підкранової колії або підвищення вантажопідйомності при збереженні постійного навантаження на колесо є причинами для використання заміщуючих систем, які іншим способом накопичують енергію або в перетвореній формі знову надають її для використання в ході процесу. Були розроблені інші накопичувачі енергії, такі як, наприклад, накопичувачі стисненого газу, накопичувальні конденсатори або пристрої для накопичування кінетичної енергії у формі махових мас. Із DE102006022010А1 відомий пристрій для врівноважування власної маси системи стріли поворотних кранів, у якому зусилля власної маси системи стріли частково врівноважується за рахунок зусилля, що генерує гідроакумулятор. Хоча система стріли або кран можуть бути сконструйовані без важких противаг, конструктивні й експлуатаційні витрати, проте, відносно високі. Крім того, збережена енергія може використовуватися тільки для підтримки переміщення цього елемента передачі крана. Крім того, через перетворення кінетичної енергії в енергію тиску загальний коефіцієнт корисної дії відносно малий. В основі винаходу лежить задача створення підйомного механізму й способу його експлуатації, за допомогою яких простим, недорогим, надійним й ефективним способом при експлуатації підйомного механізму кінетична енергія може бути перетворена в електричну й надана в розпорядження для використання. Ця задача вирішується за рахунок запропонованого підйомного механізму за пунктом 1, а також запропонованого способу експлуатації підйомного механізму за пунктом 6. Переважні форми здійснення запропонованого підйомного механізму зазначені в залежних пунктах формули з 2 по 5. Переважні форми способу експлуатації підйомного механізму зазначені в залежних пунктах формули з 7 по 13. Підйомний механізм виконаний таким чином, що щонайменше один елемент передачі підйомного механізму здійснює переміщення за рахунок щонайменше однієї частини власної сили ваги й сили ваги вантажу, при цьому підйомний механізм обладнаний пристроєм для рекуперації енергії, за допомогою якого виникаюча при русі кінетична енергія перетворюється в електричну; пристрій для рекуперації енергії включає генератор і лебідку з канатом, який закріплений на елементі передачі, що переміщається, підйомного механізму, при цьому генератор механічно з'єднаний з лебідкою таким чином, що енергія обертання, яка створюється канатом, що спускається з лебідки, перетворюється генератором в електричну енергію. Під рекуперацією розуміють повернення або ж перетворення енергії. Часткова власна вага підйомного механізму, залежно від виконання підйомного механізму, що має форму передавального механізму, являє собою силу ваги елемента передачі, що переміщається, на якому висить вантаж, і/або закріплених до елемента передачі, що переміщається, елементів передачі, що також переміщаються. Запропонований підйомний механізм при закріпленому на ньому в певному положенні вантажі здійснює, завдяки геометрії елементів передачі, щонайменше, теоретично мимовільно й, таким чином, без додатка енергії, певне переміщення в інше положення. Однак у реальності для одержання достатнього прискорення переміщення елементів передачі й вантажу необхідно прикласти щонайменше невелику енергію. Внаслідок того, що підйомний механізм при закріпленому вантажі, завдяки власній силі ваги й силі ваги вантажу, здійснює переміщення мимовільно, і канат приєднаний до елемента передачі, що переміщається, канат розмотується з лебідки. Лебідка при цьому надає руху генератору, що перетворює енергію обертання лебідки в електричну енергію. За рахунок цього кінетична енергія переміщення підйомного механізму або ж щонайменше одного з його елементів передачі може бути перетворена в електричну енергію й надана в розпорядження для використання. 1 UA 115218 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Кращим чином, підйомний механізм містить у собі фіксацію елементів передачі в положенні до здійснення мимовільного переміщення, при цьому це мимовільне переміщення стає можливим за рахунок розкриття гальма. Перевага винаходу полягає, особливо, у підвищенні коефіцієнта корисної дії при експлуатації підйомного механізму за рахунок використання або ж перетворення кінетичної енергії. Таким чином, на відміну від традиційних пристроїв рекуперації, як накопичувачі енергії не потрібні важкі переміщувані маси. Надана для використання електрична енергія може використовуватися різними способами, наприклад може бути застосована при роботі інших агрегатів підйомного механізму або подана в мережу. Кращим чином передбачено, щоб запропонований підйомний механізм являв собою кран й, особливо, кран з подвійною шарнірною стрілою, при цьому, однак, зі сфери винаходу не виключені також крани з однією шарнірною стрілою. У випадку крана з подвійною стрілою, що лежить в основі підйомного механізму, передавальний механізм являє собою кривошипнокоромисловий механізм із чотирма шарнірними з'єднаннями, що включає в себе, так називані, штовхаючу тягу, стрілу й тягнучу тягу, які мають відносну рухливість відносно стійкі. Власна сила ваги, таким чином, визначена конструктивною формою елемента передачі, що переміщається, кривошипно-коромислового механізму. У випадку виконання підйомного механізму у вигляді крана й, особливо, у вигляді крана з подвійною шарнірною стрілою кращим чином передбачено, що здійснюване завдяки власній силі ваги й силі ваги вантажу переміщення являє собою переміщення декількох елементів передачі, які спричиняють зміну вильоту стріли. Під вильотом стріли при цьому варто розуміти відстань між вантажем і стійкою крана. При цьому, наприклад, здійснюване після розкриття гальм переміщення може мати, як наслідок, збільшення або зменшення вильоту стріли, так що підйомний механізм висувається або засувається. Це властивість підйомного механізму здійснювати переміщення в певному напрямку, у першу чергу, залежить від геометрії кривошипно-коромислового механізму й, крім того, від величини власної сили ваги елементів передачі, а також закріпленого вантажу. У ще одній кращій формі здійснення передбачено, що підйомний механізм обладнаний пристроєм для створення крутного моменту, який механічно пов'язаний з лебідкою таким чином, що на лебідці може створюватися крутний момент, за допомогою якого через канат щонайменше частково компенсується зусилля, що є результатом власної сили ваги елементів передачі підйомного механізму й/або закріпленого вантажу. Таким чином, у кожній робочій точці, тобто при різному вильоті стріли, зусилля, що є функцією закріпленого вантажу й власної сили ваги елементів передачі, може бути повністю компенсовано. Пристрій для створення крутного моменту, кращим чином, являє собою двигун, що приєднаний до лебідки. Пристрій для створення крутного моменту створює крутний момент на лебідці, який через лебідку перетворюється в силу тяги каната. Ця сила тяги каната за рахунок своєї точки прикладення до елемента передачі впливає на момент, що щонайменше частково компенсує момент, що є наслідком власної сили ваги елемента передачі підйомного механізму й/або закріпленого вантажу у зв'язку з відповідним вильотом стріли. Сприятливим чином, генератор для вироблення електричної енергії може бути одночасно використаний при перетворенні своєї функції у функцію двигуна для створення крутного моменту. Кращим чином запропонований підйомний механізм може бути обладнаний пристроєм виміру переміщення, за допомогою якого може бути визначений відповідний виліт. У накопичувач даних, також включений до складу підйомного механізму, можуть бути записані задані значення, які визначають, який крутний момент має бути створений пристроєм для створення крутного моменту на лебідці, щоб залежно від відповідного вантажу й відповідного вильоту стріли забезпечити необхідний утримуючий момент для компенсації сили, що є результатом власної сили ваги елементів передачі підйомного механізму й/або закріпленого вантажу. При цьому може бути створений крутний момент, за допомогою якого зусилля може бути повністю компенсоване. В альтернативній формі здійснення також можливо здійснювати тільки часткову компенсацію за рахунок пристрою для створення крутного моменту при додаванні додаткових фіксуючих або ж приводних пристроїв. Перевага запропонованої конструкції полягає в тому, що для переміщення елемента передачі в напрямку, протилежному напрямку переміщення, яке б відбувалося на підйомному механізмові завдяки власній силі ваги й силі ваги вантажу, може бути виконаний ще один вузол привода з меншою потужністю й меншими витратами на матеріал/виготовлення. 2 UA 115218 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Відповідно до винаходу, пропонується також спосіб експлуатації підйомного механізму, при якому при переміщенні щонайменше одного елемента передачі підйомного механізму, що здійснює переміщення закріпленого на підйомному механізмі вантажу, завдяки щонайменше частині власної сили ваги й сили ваги вантажу, для рекуперації енергії виникаюча при переміщенні кінетична енергія перетворюється в електричну енергію, при цьому підйомний пристрій являє собою кран, а переміщення, здійснюване завдяки щонайменше частині власної сили ваги й сили ваги вантажу, являє собою переміщення декількох елементів передачі крана, наслідком якого є зміна вильоту стріли; за допомогою пристрою для рекуперації енергії енергія обертання, що створюється звисаючим з лебідки й закріпленим на переміщеному елементі передачі канатом, перетворюється генератором в електричну енергію. Виходячи з вищевикладеного, запропонований спосіб створений для того, щоб експлуатувати запропонований підйомний механізм. Перевага запропонованого способу полягає в підвищенні коефіцієнта корисної дії за рахунок використання кінетичної енергії елемента передачі або ж елементів передачі, а також щоб уникнути використання накопичувачів великої маси. Кран, особливо, може являти собою кран з подвійною шарнірною стрілою. Переміщення, здійснюване завдяки власній силі ваги й силі ваги вантажу, являє собою переміщення декількох елементів передачі крана з подвійною шарнірною стрілою, наслідком чого є зміна вильоту стріли. Це змінення вильоту стріли може, як уже було згадано вище, являти собою збільшення або зменшення вильоту. При цьому переміщення не може бути викликане в результаті розкриття гальм. Кінетична енергія переміщеного елемента передачі спочатку передається через канат, а також кінетичну енергію лебідки, і ця кінетична енергія або ж енергія обертання знову перетворюється в електричну енергію й надається в розпорядження для використання. Створена електрична енергія може бути подана в мережу й/або до електродвигуна підйомного механізму. Перевага цієї конструкції полягає в тому, що вона не дозволяє здійснити нагромадження виробленої енергії, завдяки чому коефіцієнт корисної дії підйомного механізму й способу його експлуатації поліпшується. Вироблена електрична енергія може бути використана універсально. Альтернативним або додатковим чином, можливо, щонайменше, часткове нагромадження виробленої електричної енергії або її використання при експлуатації інших агрегатів, наприклад, для керування або охолодження підйомного механізму. Для компенсування власної сили ваги елемента передачі підйомного механізму й/або закріпленого вантажу передбачено, що за допомогою механічно з'єднаного з лебідкою пристрою для створення крутного моменту на лебідці створюється крутний момент, за допомогою якого через канат компенсують зусилля, що результується із власної сили ваги елементів передачі підйомного механізму й/або закріпленого вантажу. При цьому переважним чином передбачено, щоб пристрій для створення крутного моменту працював під час зміни вильоту стріли підйомного механізму з регулюванням моментів. Це означає, що крутний момент, що задається збереженими кривими моментів, настроюється автоматично. Виходячи із цих кривих моментів, задається підлягаючий настроюванню крутний момент: в залежності від розміру відповідного вильоту стріли й пов'язаного із цим зміщення центра ваги, а також в залежності від вантажу, щоб у кожнім положенні вантажу за допомогою пристрою для створення крутного моменту можна було настроїти момент на лебідці, за допомогою якого може сприйматися зусилля, що виникає внаслідок власної сили ваги, а також вантажу. Таким чином, власна маса системи тяг, у якій також міститься маса закріпленого вантажу, може компенсуватися в будь-якій робочій точці. При монтажі пристрій для створення крутного моменту, зокрема, якщо він являє собою двигун, може експлуатуватися в, так називаному, режимі регулювання кількості обертів, у якому встановлюється тільки певне число обертів, наприклад, щоб можна було повернути елемент передачі, такий як штовхаюча або тягнуча тяга, вверх на одну ланку в монтажне положення. Спосіб експлуатації підйомного механізму реалізований вигідним чином у тому випадку, якщо зусилля для створення переміщення елемента передачі, що здійснюється в напрямку, протилежному переміщенню, прикладається завдяки щонайменше частині власної сили ваги й сили ваги вантажу, за допомогою лінійно діючого привода. Особливо вигідно в цьому випадку використати рейкову передачу. Переміщення, що здійснюється завдяки щонайменше частині власної сили ваги й сили ваги вантажу, може викликати збільшення вильоту стріли. Переміщення у зворотному напрямку являє собою переміщення, наслідком якого є виліт стріли. Для реалізації цього переміщення на передавальний механізм має бути подана енергія, для чого служить рейкова передача. При необхідності, можуть бути також передбачені механізми 3 UA 115218 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 для зміни вильоту стріли з декількома двигунами, тобто кілька рейкових передач або ж декілька лінійно діючих приводів. Спосіб експлуатації підйомного механізму реалізований вигідним чином у тому випадку, якщо зусилля для створення переміщення елемента передачі для зміни вильоту стріли, а також зусилля для створення крутного моменту для компенсації зусилля, що є наслідком власної сили ваги елементів передачі підйомного механізму й/або закріпленого вантажу, фіксуються в контрольному й/або регулюючому пристрої, який при цьому забезпечує виключення протидіючих зусиль. Тобто за рахунок контрольного й/або регулюючого пристрою, що входить до складу підйомного механізму, фіксується зусилля, яке передається від лінійно діючого привода, яке само по собі необхідно при переміщеннях, що теоретично мимовільно відбуваються, щоб реалізувати достатнє прискорення. Крім того, контрольний й/або регулюючий пристрій фіксує зусилля для створення крутного моменту для компенсації зусилля, що виникає внаслідок власної сили ваги елементів передачі підйомного механізму, і/або закріпленого вантажу, що передається на лебідку. Контрольний і/або регулюючий пристрій регулює спосіб таким чином, що зусилля не впливають одне на одного, так що, наприклад, при висуванні лінійно діючого привода з метою збільшення вильоту стріли на лебідку не передається крутний момент, що міг би вплинути на зменшення вильоту стріли. При цьому зафіксовані значення зусиль зберігаються в накопичувачі даних і, при необхідності, залежно від відповідного вильоту стріли й реалізованого таким чином плеча важеля, зрівнюються один з одним за допомогою контрольного й/або регулюючого пристрою. Особливо, може бути передбачено, що зусилля для створення переміщення елемента передачі з метою зміни вильоту стріли далі мінімізується за рахунок спільного контрольного й/або регулюючого пристрою відповідно до вимог по потужності шляхом підвищеного або зниженого компенсування зусилля, що виникає внаслідок власної сили ваги елементів передачі підйомного механізму й/або закріпленого вантажу. Перевага полягає в поліпшенні балансу енергії за рахунок мінімізації або ж виключення потреби в руховій потужності. Одночасно за рахунок цього, якщо буде потреба, можливе підвищене або знижене компенсування пристрою для створення крутного моменту. Винахід надалі пояснюється на підставі прикладеного креслення. На кресленні представлене схематичне зображення запропонованого підйомного механізму - вигляд спереду. Підйомний механізм містить у собі штовхаючу тягу 1, стрілу 2, тягнучу тягу 3 і стійку 4. Штовхаюча тяга 1 і тягнуча тяга 3 закріплені рухливим чином на стійці 4. Штовхаюча тяга 1 рухливим чином з'єднана з тягнучою тягою 3 стрілою 2. Стріла 2 виступає за межі точки з'єднання з штовхаючою тягою 1. На кінці стріли 2 підвішений вантаж 6. З'єднання між штовхаючою тягою 1 і стійкою 4, між штовхаючою тягою 1 і стрілою 2, між стрілою 2 і тягнучою тягою 3, а також між тягнучою тягою 3 і стійкою 4 виконані у вигляді шарнірних з'єднань 5. За рахунок цього формується кривошипно-коромисловий механізм із чотирма обертовими шарнірними з'єднаннями. До штовхаючої тяги 1 у точці 150 прикладений канат 130, що проходить через напрямний ролик 140 до пристрою 100 для рекуперації енергії. Пристрій 100 для рекуперації енергії містить у собі лебідку 120, на яку намотана ділянка каната 130. З лебідкою 120 механічно з'єднаний генератор 110, що з міркувань наочності не показаний окремо. У точці 210 прикладення зубчастої рейки до штовхаючої тяги 1 прикладена рейкова передача 200. Закріплений до стійки 4 рейковий привод 220 діє на зубчасту рейку 230 рейкової передачі 200, яка, у свою чергу, створює тягове або давлюче зусилля на штовхаючу тягу 1. Це означає, що за рахунок приведення в дію рейкової передачі 200 кут штовхаючої тяги 1 може мінятися, так що виліт стріли 10 між стійкою 4 і закріпленим вантажем 6 також може мінятися. Відповідно до габаритів окремих елементів передачі (штовхаюча тяга 1, стріла 2, тягнуча тяга 3 і стійка 4) стріла 2 переміщається при закріпленому вантажі 6 щонайменше теоретично без підведення додаткової енергії мимовільно, або в напрямку, при якому виліт 10 стріли скорочується, або в напрямку, при якому виліт 10 стріли збільшується. Це переміщення може бути викликане, наприклад, розгальмовуванням гальмових пристроїв. Для роз'яснення винаходу надалі буде більш докладно розглянута ситуація, при якій виліт 10 стріли мимовільно збільшується. При збільшенні вильоту 10 стріли штовхаюча тяга 1 повертається зі збільшенням кута навколо точки 5а основи, так що канат 130 розмотується з лебідки 120. Енергія обертання лебідки 120 при цьому за допомогою генератора (окремо не показаний) перетворюється в електричну енергію. 4 UA 115218 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Це означає, що кінетична енергія переміщення елементів передачі штовхаючої тяги 1, стріли 2 і тягнучої тяги 3, а також закріпленого до неї вантажу 6 перетворюється в енергію обертання лебідки 120 і там за допомогою генератора 110 перетворюється в електричну енергію. Ця електрична енергія може бути подана в мережу й/або надана для використання у вузли привода підйомного механізму або у вторинні пристрої. Якщо необхідно скорочення вильоту стріли 10, то приводиться в дію рейковий привод 220, який використовується як лінійно діючий привод, що впливає на зубчасту рейку 230 так, що остання при подачі тягового зусилля на штовхаючу тягу 1 повертається навколо точки 5а основи зі зменшенням кута. Для ефективного розподілу зусиль передбачено, щоб зусилля, що складається із часткової власної сили ваги штовхаючої тяги 1, стріли 2, а також тягнучої тяги 3 і закріпленого вантажу 6, компенсувалося за рахунок пристрою 100 для рекуперації енергії, у результаті того, що на лебідці 120 розташований пристрій 160 для створення крутного моменту, що настроює такий крутний момент, щоб згадане зусилля було скомпенсоване. Очевидно, що зусилля залежить від величини відповідних сил ваги, а також величини масового числа закріпленого вантажу 6. На прикладеному кресленні результуючий центр ваги 300, приблизно, показує точку, до якої прикладені всі сили ваги. Залежно від зміни вильоту 10, зрозуміло, також змінюється положення результуючого центра ваги 300. За рахунок цього також змінюється момент, що перебуває під впливом зусилля, який необхідно компенсувати. Щоб досягти надійної компенсації, підйомний механізм, кращим чином, містить у собі накопичувач даних, у якому задані масиви даних, при необхідності, у формі кривих зміни моментів, які залежно від відповідного закріпленого вантажу 6, а також відповідного вильоту стріли 10 задають певне значення настроюваного крутного моменту каната 120. Пристрій для створення крутного моменту при цьому не обов'язково має перебувати поруч із генератором для створення електричної енергії, при цьому генератор і пристрій 160 для створення крутного моменту можуть бути виконані у формі агрегату, що може працювати в режимі генератора, а також у режимі двигуна. За допомогою запропонованого підйомного пристрою, а також запропонованого способу експлуатації підйомного пристрою кінетична енергія процесу переміщення, що відбувається після розкриття гальм за допомогою пристрою для рекуперації енергії, може бути легко перетворена в електричну енергію, і вироблена електрична енергія може бути знову надана в розпорядження експлуатації підйомного механізму й/або для інших агрегатів або функцій. Таким чином, зникає необхідність у недосконалому накопиченні енергії, а також необхідність обладнання підйомного механізму додатковими великими масами. При цьому пристрій для рекуперації енергії має перевагу в тому, що за допомогою його або окремих агрегатів власна вага здатних до переміщення елементів передачі, а також закріпленого вантажу 6 можуть компенсуватися так, що за допомогою лінійного привода, такого як, наприклад, рейковий привод 200, має бути передана тільки така сила або ж тільки такий момент, що служить для зміни вильоту стріли 10 і, таким чином, для транспортування вантажу 6, в основному, у горизонтальному напрямку. У протилежному напрямку транспортування вантажу 6 здійснюється майже мимовільно й при використанні звільненої кінетичної енергії. Список позицій 1 Штовхаюча тяга 2 Стріла 3 Тягнуча тяга 4 Стійка 5 Шарнірне з'єднання 5а Точка основи 6 Вантаж 10 Виліт стріли 100 Пристрій для рекуперації енергії 110 Генератор 120 Лебідка 130 Канат 140 Напрямний ролик 150 Точка прикладення каната 160 Пристрій створення крутного моменту 200 Рейкова передача 210 Точка прикладення зубчастої рейки 220 Рейковий привод 5 UA 115218 C2 230 Зубчаста рейка 300 Результуючий центр ваги ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 1. Підйомний механізм, виконаний таким чином, що щонайменше один елемент передачі підйомного механізму здійснює переміщення за рахунок щонайменше однієї частини власної сили ваги і сили ваги вантажу, при цьому підйомний механізм виконаний у вигляді крана і забезпечений пристроєм для рекуперації енергії, за допомогою якого кінетична енергія, що виникає при русі, перетворюється в електричну, який відрізняється тим, що пристрій для рекуперації енергії включає генератор і лебідку з канатом, який закріплений на елементі передачі підйомного механізму, що рухається, при цьому генератор механічно з'єднаний з лебідкою таким чином, що енергія обертання, яка створюється канатом, який спускається з лебідки, перетворюється генератором в електричну енергію, при цьому завдяки щонайменше одній частині власної сили тяжіння і сили тяжіння вантажу здійснюється переміщення, яке являє собою переміщення декількох елементів передачі, які викликають зміну вильоту стріли. 2. Підйомний механізм за п. 1, який відрізняється тим, що переміщення і) викликає збільшення вильоту стріли або іі) викликає зменшення вильоту стріли. 3. Підйомний механізм за будь-яким з перелічених вище пунктів, який відрізняється тим, що він забезпечений пристроєм для створення крутного моменту, який механічно пов'язаний з лебідкою таким чином, що на лебідці може створюватися крутний момент, за допомогою якого через канат щонайменше частково компенсується зусилля, яке є результатом власної сили тяжіння елементів передачі підйомного механізму і/або закріпленого вантажу. 4. Спосіб експлуатації підйомного механізму, при якому при переміщенні щонайменше одного елемента передачі підйомного механізму, який здійснює переміщення закріпленого на підйомному механізмі вантажу, завдяки щонайменше частині власної сили тяжіння і сили тяжіння вантажу, для рекуперації енергії, кінетична енергія, що виникає при переміщенні, перетворюється в електричну енергію, при цьому підйомний пристрій являє собою кран, а переміщення, здійснюване завдяки щонайменше частині власної сили тяжіння і сили тяжіння вантажу, являє собою переміщення декількох елементів передачі крана, наслідком якого є зміна вильоту стріли, який відрізняється тим, що за допомогою пристрою для рекуперації енергії енергія обертання, яка створюється канатом, що звисає з лебідки і закріплений на переміщеному елементі передачі, перетворюється генератором в електричну енергію. 5. Спосіб за п. 4, який відрізняється тим, що переміщення і) викликає збільшення вильоту стріли або іі) викликає зменшення вильоту стріли. 6. Спосіб за одним із пп. 4, 5, який відрізняється тим, що вироблену електричну енергію подають в мережу й/або до електродвигуна підйомного механізму. 7. Спосіб за одним із пп. 4-6, який відрізняється тим, що за допомогою механічно з'єднаного з лебідкою пристрою для створення крутного моменту на лебідці створюється крутний момент, за допомогою якого через канат компенсують зусилля, які є результатом власної сили тяжіння елементів передачі підйомного механізму і/або закріпленого вантажу. 8. Спосіб за п. 7, який відрізняється тим, що пристрій для створення крутного моменту працює під час зміни вильоту стріли підйомного механізму з регулюванням моментів. 9. Спосіб за одним із пп. 4-8, який відрізняється тим, що зусилля для створення переміщення елемента передачі, яке здійснюється в напрямку, протилежному переміщенню, прикладається завдяки щонайменше частині власної сили тяжіння і сили тяжіння вантажу, за допомогою лінійно діючого приводу. 10. Спосіб за одним із пп. 4-9, який відрізняється тим, що зусилля для створення переміщення елемента передачі для зміни вильоту стріли, а також зусилля для створення крутного моменту для компенсації зусилля, що є наслідком власної сили тяжіння елементів передачі підйомного механізму і/або закріпленого вантажу, фіксуються в контрольному і/або регулюючому пристрої, який при цьому забезпечує виключення протидіючих зусиль. 11. Спосіб за п. 10, який відрізняється тим, що зусилля для створення переміщення елемента передачі з метою зміни вильоту стріли далі мінімізується за рахунок загального контрольного й/або регулюючого пристрою відповідно до вимог з потужності шляхом підвищеного або зниженого компенсування зусилля, що виникає внаслідок власної сили тяжіння елементів передачі підйомного механізму і/або закріпленого вантажу. 6 UA 115218 C2 Комп’ютерна верстка Л. Ціхановська Міністерство економічного розвитку і торгівлі України, вул. М. Грушевського, 12/2, м. Київ, 01008, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 7

Дивитися

Додаткова інформація

Автори російською

Olaf Hieronimus

МПК / Мітки

МПК: B66C 23/76, B66C 13/28, B66C 13/18

Мітки: підйомного, експлуатації, підйомний, механізму, спосіб, механізм

Код посилання

<a href="http://uapatents.com/9-115218-pidjjomnijj-mekhanizm-i-sposib-ekspluataci-pidjjomnogo-mekhanizmu.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Підйомний механізм і спосіб експлуатації підйомного механізму</a>

Подібні патенти