устройство для крепления грузов на платформе транспортного средства

Формула изобретения

УСТРОЙСТВО ДЛЯ КРЕПЛЕНИЯ ГРУЗОВ НА ПЛАТФОРМЕ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА, содержащее установленные на платформе стойки, закрепленные на них с возможностью перемещения и фиксации в требуемом положении поперечины с обращенными одна к другой подушками для взаимодействия с грузом, каждая из которых выполнена в виде герметичного корпуса, закрытого с обращенной к грузу стороны мембраной, сообщенного с источником сжатого воздуха входным патрубком и с атмосферой - выходным, в патрубках размещены обратные клапаны, а клапан выходного патрубка подпружинен и выполнен с перепускными отверстиями, отличающееся тем, что корпус по крайней мере одной из подушек установлен на поперечине с возможностью ограниченного перемещения перпендикулярно ей и подпружинен относительно поперечины пружиной сжатия, жесткость которой не больше допустимой силы сжатия груза.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к устройствам для крепления грузов, преимущественно для грузовых транспортных средств.

Известно устройство для крепления грузов на платформе транспортного средства, содержащее установленные на платформе стойки, закрепленные на них с возможностью продольного перемещения и фиксации в требуемом положении поперечины с упругими подушками, обращенными одна к другой, каждая из которых включает в себя мембранный герметичный корпус с входным и выходным патрубками с клапанами, сообщенными с источником сжатого воздуха гибким воздухопроводом [1].

В известном устройстве крепление груза осуществляют следующим образом. Поперечины с подушками при атмосферном давлении воздуха в мембранных корпусах устанавливают в таком положении, что они, точнее их жесткие кольцевые элементы крепления мембраны образуют со стенками груза зазоры h, не превышающие максимальный выгиб мембраны. После фиксации поперечин в указанном положении в полости мембранных корпусов подают сжатый воздух под давлением, необходимым для крепления груза. Мембраны синхронно выгибаются и вступают в силовое взаимодействие с грузом. Реакции, равные силе сжатия груза и направленные в стороны соответствующих поперечин, замыкаются в стойках. Однако в случае выхода из строя источника сжатого воздуха, повреждения воздухопровода, разгерметизации полостей мембранных корпусов или иной аварийной ситуации упругие подушки перестают фиксировать груз. Кроме того, до подачи сжатого воздуха груз приходится поддерживать во избежание его случайного смещения или падения, т.к. фиксируется лишь за счет гравитационного поля. В тех случаях, когда стойки ориентированы не вертикально, поддерживание груза до подачи сжатого воздуха обязательно. Таким образом, известное устройство характеризуется недостаточно надежным креплением груза при его установке и перевозке, определенным неудобством в эксплуатации, неиспользованными резервами расширения технико-эксплуатационных возможностей.

Цель изобретения - повышение надежности крепления груза при его установке и перевозке, удобства эксплуатации и расширение технико-эксплуатационных возможностей.

Достигается это тем, что в устройстве крепления грузов на платформе транспортного средства, по крайней мере, одна упругая подушка установлена с возможностью ограниченного поперечного перемещения относительно соответствующей поперечины и между ними предусмотрена предварительно сдеформированная пружина сжатия, сила которой при максимальном указанном поперечном перемещении упругой подушки не превышает максимальную допустимую величину силы сжатия груза упругой подушкой.

Иными словами, сущность изобретения заключается в том, что известное пневматическое устройство крепления груза дополнено механическим устройством фиксации груза в пространстве, обеспечивающим временную фиксацию (крепление) груза до включения пневмосистемы основного устройства, при ее самопроизвольном отключении и при выключении перед снятием груза. При этом увеличение габаритно-массовых показателей и стоимости устройства незначительно и перекрывается достигнутым положительным эффектом.

На фиг. 1 показано устройство крепления грузов на платформе транспортного средства, исходное положение; на фиг. 2 - то же, при закрепленном посредством пневмосистемы грузе.

Устройство для крепления грузов на платформе транспортного средства содержит установленные на платформе 1 стойки 2, 3. На них закреплены посредством узлов 4, 5 и 6, 7 перемещения и фиксации в продольном направлении (т. е. вдоль стоек 2, 3) поперечины 8 и 9, расположенные симметрично относительно месторасположения груза 10. На каждой поперечине 8, 9 установлена упругая подушка в виде жесткого герметичного цилиндрического корпуса 11 с перегородкой 12, Н-образного в поперечном разрезе, и мембраной 13, преимущественно из эластичного материала, например резины, прижатой к корпусу 11 герметично жестким кольцевым элементом 14. Часть корпуса 11 с перегородкой 12 и мембрана 13 образуют герметичную полость 15. Последняя сообщается с источником 16 сжатого воздуха (компрессорной установкой или воздушным аккумулятором) посредством гибкого воздухопровода 17 и входного патрубка 18 с обратным клапаном. Она же сообщается с окружающим пространством посредством выходного патрубка 19 с подпружиненным обратным клапаном и перепускными отверстиями. Подушки обращены одна к другой. Мембранный корпус 11 прикреплен к поперечине 8 (9) шпилькой 20, вставленной в направляющее отверстие в поперечине с возможностью ограниченного (в пределах максимального хода h корпуса 11) поперечного перемещения относительно соответствующей поперечины 8, 9. Между перегородкой 12 и поперечиной 8 (9) предусмотрена пружина сжатия 21. В исходном положении (фиг. 1) подушка максимально удалена от поперечины 8 (9). При этом между корпусом 11 и поперечиной 8 (9) предусмотрен кольцевой зазор h, пружина 21 находится в состоянии предварительной деформации (при сборке), шпилька 20 сидит на упоре в поперечину 8 (9) и воспринимает силу Р₁ предварительной деформации пружины 21. При вертикальной ориентации стоек 2, 3 и большой массе груза 10 возможно обеспечение различных значений Р₁ для верхней и нижней подушек с учетом массы груза 10. Характеристики пружины выбраны из расчета, что в другом крайнем (основном рабочем) положении (фиг. 2) указанный кольцевой зазор равен нулю (это соответствует увеличению деформации пружины 21 на величину h) и сила Р₃ пружины 21 не превышает максимальную допустимую величину Р силы сжатия груза упругими подушками. Устройство может быть ориентировано в пространстве как по вертикали (фиг. 1, 2), так и любым другим образом, включая горизонтальное расположение.

Устройство работает следующим образом. При давлении воздуха в полостях 15 поперечины 8 и 9 сдвигают до упора элементов 14 в стенки груза 10. Мембраны 13 при этом прогибаются внутрь. Возможно дальнейшее, теперь уже силовое перемещение поперечины 8 и 9 на любую величину, меньшую, чем h, в зависимости от необходимой силы Р₂ предварительного сжатия груза 10 и/или возможностей узлов 4-7 и/или физических возможностей грузчика. Предварительно закрепленный (зафиксированный) таким образом груз 10 закрепляют окончательно, включив подачу сжатого воздуха от источника 16 по воздухопроводу 17 и патрубки 18 в полости 15. Мембраны 13 синхронно выгибаются наружу и вступают в силовое взаимодействие со стенками груза 10, а мембранные корпуса 1 оттесняются в направлении к поперечинам 8 и 9 соответственно, преодолевая возрастающее сопротивление пружины 21; зазор между корпусом 11 и поперечиной 8 (9) уменьшается, а зазоры между элементом 14 и грузом 10, а также между поперечиной 8 (9) и упором шпильки 20 в той же степени увеличивается. Когда зазоры между корпусами 11 и поперечинами 8, 9 выбираются полностью, зазоры между элементами 14 и грузом 10 достигают величин h, а пружины 21 приобретают максимальную деформацию (соответствует силе Р₃). При дальнейшем увеличении давления воздуха в полостях 15 сила сжатия груза 10 продолжает увеличиваться до заданного значения Р, но продольных перемещений корпусов 11 относительно стоек 2, 3 и деформаций пружин 21 уже не происходит. В дальнейшем при установившемся заданном давлении воздуха в полостях 15 работа устройства не отличается от прототипа.

В случае непредвиденного (аварийная ситуация) или целенаправленного (в обеспечение меньшей заданной силы Р, например для крепления груза 10 с менее прочными корпусами или упаковками) уменьшения давления воздуха в полостях 15 вплоть до нуля корпуса 11, начиная с момента Р = Р₃, сближаются на соответствующую величину вплоть до упора элементами 14 в груз в10. В указанном крайнем случае груз 10 вновь оказывается в предварительном фиксированном положении с силой сжатия груза 10, равной Р₂. Снятие груза 10 осуществляют в обратной последовательности.

Описанный конкретный пример не исчерпывает всех возможных вариантов конструктивного выполнения устройства в рамках заявляемой совокупности существенных признаков. В частности, возможен вариант с одной поперечиной 8 и упругой подушкой, прижимающей груз 10 к платформе 1 или иному неподвижному относительно платформы телу.

Использование изобретения позволяет, во-первых, повысить надежность крепления груза 10 при его установке и перевозке: при аварии в штатной пневмосистеме (выход из строя или снижение производительности источника 16, повреждение воздухопровода 17, разгерметизация полостей 15 (автоматически вводится в действие дополнительное устройство крепления груза 10, основным элементом которого является пружина 21. Возврат к предварительной силе Р₂ сжатия груза 10 не обеспечивает заданного значения Р, но достаточен для фиксации груза 10 в прежнем положении в широком диапазоне эксплуатационных условий до устранения неисправности или в условиях продолжения эксплуатации (перевозки груза 10) в аварийном, щадящем режиме (например, с меньшей скоростью на неровной доpоге). Во всяком случае сила Р₂ может быть вполне достаточной для удержания груза 10 при невертикальной ориентации стоек 2, 3. Во-вторых, устройство удобнее в эксплуатации: нет необходимости поддерживать груз 10 в фиксируемом положении до полного его закрепления подачей сжатого воздуха. Это же относится и к процессу сжатия груза 10. Данное преимущество особенно наглядно проявляется при невертикальной ориентации стоек 2, 3, в частности горизонтальном их положении. Сопутствующим преимуществом здесь выступает повышение безопасности погрузочно-разгрузочных работ. В-третьих, устройство расширяет технико-эксплуатационные возможности регулирования величины Р с учетом разнообразия грузов 10 и условий их перевозки. При запланированном уменьшении силы Р сжатия уже закрепленного груза 10 зазор между мембранными корпусами автоматически сокращается, не вызывая существенного сокращения площади контакта мембраны 13 с грузом 10.