Номер инновационного патента: 25283

Опубликовано: 20.12.2011

Автор: Иваненко Вячеслав Иванович

Скачать PDF файл.

Формула / Реферат

Использование: в качестве автономного погрузчика или в качестве навесного рабочего органа для тракторных погрузчиков или иных сельскохозяйственных машин.
Сущность: Универсальная гидрострела содержит основание, несущее на себе грузозахватную стрелу, состоящую из ведущего и ведомого звена, приводимую в действие силовыми гидроцилиндрами, и гидросистему для управления гидроцилиндрами. Основание выполнено в виде плоской вертикальной треугольной рамы с горизонтальными балками коаксиальной конструкции с выдвижными элементами, несущими опорные башмаки. Ведущее звено грузозахватной стрелы выполнено в виде вертикальной балки, шарнирно прикрепленной к плоской вертикальной треугольной раме с возможностью поворота относительно указанных шарниров. Ведомое звено выполнено в виде телескопической балки коробчатого сечения и связано с одного конца с верхним концом ведущего звена посредством шарнира. Высота плоской вертикальной треугольной рамы соответствует длине ведущего звена стрелы. Снизу вертикальная рама снабжена дополнительной горизонтальной плоской рамой, оснащенной на конце стандартной сцепкой и подпятником. Под горизонтальной плоской рамой расположена горизонтальная балка коаксиальной конструкции, ширина отверстия в которой достаточна для размещения в ней параллельно двух выдвижных элементов, отделенных друг от друга вертикальной перегородкой закрепленной по всей длине внутри коаксиальной балки. В вертикальных трубчатых элементах регулирования высоты несущих опорных башмаков имеется набор последовательных отверстий для фиксирующего пальца выполненных в шахматном порядке. В последнем коробчатом элементе телескопической балки ведомого звена установлено подвижно с возможностью фиксации пальцем дополнительное звено, обеспечивающим дополнительное увеличение длины ведомого звена, к которому присоединен грузозахватный орган. Свободный конец корпуса гидроцилиндра охваченный предохранительной скобой, фиксирующей положение корпуса гидроцилиндра относительно первого коробчатого элемента телескопической балки ведомого звена. Шарнир, соединяющий звенья гидрострелы, установлен на верхнем конце ведомого звена. Поворот в вертикальной плоскости ведущего звена обеспечивается двумя силовыми цилиндрами, свободные концы корпусов которых жестко связаны между собой планкой. Треугольная вертикальная плоская рама оснащена набором петель для сочленения с разными типами подвесок тракторов. Пульт управления гидросистемой смонтирован на поворотном фиксируемом в заданном положении Г-образном патрубке с задней стороны плоской вертикальной треугольной рамы.
Технические преимущества: расширение зоны обслуживания, повышение надежности, удобства и безопасности эксплуатации.

Текст

Смотреть все

(51) 66 9/12 (2011.01) КОМИТЕТ ПО ПРАВАМ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ МИНИСТЕРСТВА ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ИННОВАЦИОННОМУ ПАТЕНТУ конструкции, ширина отверстия в которой достаточна для размещения в ней параллельно двух выдвижных элементов, отделенных друг от друга вертикальной перегородкой закрепленной по всей длине внутри коаксиальной балки. В вертикальных трубчатых элементах регулирования высоты несущих опорных башмаков имеется набор последовательных отверстий для фиксирующего пальца выполненных в шахматном порядке. В последнем коробчатом элементе телескопической балки ведомого звена установлено подвижно с возможностью фиксации пальцем дополнительное звено,обеспечивающим дополнительное увеличение длины ведомого звена, к которому присоединен грузозахватный орган. Свободный конец корпуса гидроцилиндра охваченный предохранительной скобой,фиксирующей положение корпуса гидроцилиндра относительно первого коробчатого элемента телескопической балки ведомого звена. Шарнир, соединяющий звенья гидрострелы, установлен на верхнем конце ведомого звена. Поворот в вертикальной плоскости ведущего звена обеспечивается двумя силовыми цилиндрами, свободные концы корпусов которых жестко связаны между собой планкой. Треугольная вертикальная плоская рама оснащена набором петель для сочленения с разными типами подвесок тракторов. Пульт управления гидросистемой смонтирован на поворотном фиксируемом в заданном положении Г-образном патрубке с задней стороны плоской вертикальной треугольной рамы. Технические преимущества расширение зоны обслуживания, повышение надежности, удобства и безопасности эксплуатации.(57) Использование в качестве автономного погрузчика или в качестве навесного рабочего органа для тракторных погрузчиков или иных сельскохозяйственных машин. Сущность Универсальная гидрострела содержит основание, несущее на себе грузозахватную стрелу,состоящую из ведущего и ведомого звена,приводимую в действие силовыми гидроцилиндрами, и гидросистему для управления гидроцилиндрами. Основание выполнено в виде плоской вертикальной треугольной рамы с горизонтальными балками коаксиальной конструкции с выдвижными элементами, несущими опорные башмаки. Ведущее звено грузозахватной стрелы выполнено в виде вертикальной балки,шарнирно прикрепленной к плоской вертикальной треугольной раме с возможностью поворота относительно указанных шарниров. Ведомое звено выполнено в виде телескопической балки коробчатого сечения и связано с одного конца с верхним концом ведущего звена посредством шарнира. Высота плоской вертикальной треугольной рамы соответствует длине ведущего звена стрелы. Снизу вертикальная рама снабжена дополнительной горизонтальной плоской рамой,оснащенной на конце стандартной сцепкой и подпятником. Под горизонтальной плоской рамой расположена горизонтальная балка коаксиальной Изобретение относится к области подъемнотранспортного оборудования, в частности, к грузоподъемным гидравлическим устройствам, и может быть использовано в качестве автономного погрузчика или в качестве навесного рабочего органа для тракторных погрузчиков или для иных сельскохозяйственных машин и грузовиков. Известно грузозахватное оборудование к погрузчику с подъемно-поворотной стрелой,имеющее раму пространственной конструкции,охватывающую остов трактора и выносные опоры. Для поворота стрелы в горизонтальной плоскости данное грузозахватное оборудование снабжено опорно-поворотным устройством и механизмом поворота стрелы (см. книгу Борисов и др. Сельскохозяйственные погрузочно-разгрузочные машины. - М. Машиностроение, 1973 г.). Такие традиционные схемы погрузчиков характеризуются повышенной металлоемкостью и сложностью конструкции, а потому не могут быть использованы по прямому назначению в составе других машин. Наряду с этим, используемый принцип монтажа грузозахватного оборудования исключает возможность использования штатной гидронавески трактора для преобразования его в погрузчик. Этот недостаток устранен в навесном грузозахватном оборудовании к погрузчику,содержащим основание,несущее на себе грузозахватную стрелу, приводимую в действие силовыми гидроцилиндрами, и гидросистему для управления указанными цилиндрами (см. а.с. СССР 160813 по классу 66 9/06 опубликованное в 1964 году). Однако подобные погрузчики также являются довольно сложными конструктивно, поскольку у них сохраняется традиционное опорно-поворотное устройство с механизмом поворота стрелы, что, при прочих равных условиях, влечет за собой увеличение габаритов и веса навесного оборудования. Такой тип погрузчика не приспособлен также для использования в составе других погрузочно-разгрузочных агрегатов и, кроме того, предусматривает доработку гидросистемы трактора, то есть возможность использования штатной гидронавески трактора полностью не реализуется. Известен также погрузчик,содержащий основание, несущее на себе грузозахватную стрелу,состоящую из ведомого и ведущего звена,приводимую в действие силовыми гидроцилиндрами, и гидросистему для управления цилиндрами, причем основание выполнено в виде плоской треугольной рамы со съемными балками,несущими опорные башмаки, а на углах рамы установлены шарнирные узлы, один из которых соединен с грузозахватной стрелой, а два других - с силовыми гидроцилиндрами,причем противоположные концы цилиндров соединены между собой и со стрелой (см. а.с. СССР 555046 по классу 66 9/12 опубликованное 25.04.1977 года в Бюл.15). Основным недостатком известного погрузчика является довольно узкая зона обслуживания(рабочий сектор) из-за ограничения силовыми гидроцилиндрами угла поворота его грузозахватной стрелы. Вторым существенным недостатком известного погрузчика является сложность конструкции его опорных элементов, что обусловлено наличием балок переменного сечения, изготовление которых требует определенных дополнительных затрат на вырубку из металла деталей балки с последующим их свариванием в коробчатую конструкцию, и шарнирным креплением указанных балок к основанию погрузчика. Третьим существенным недостатком известного погрузчика является несовершенство конструкции его грузозахватной стрелы. Наличие этого недостатка обусловлено следующим. Грузозахватная стрела известного погрузчика состоит из двух основных элементов ведущего звена-стрелы и стрелы-рукояти, прикрепленной шарнирно к консольному концу ведущего звенастрелы. В центре ведущего звена-стрелы расположен шарнир, в который упираются три силовых гидроцилиндра. Следовательно, этот шарнир испытывает довольно большую нагрузку и для обеспечения его высокой надежности работы,он, естественно, должен быть достаточно массивным, что влечет за собой увеличение толщины металла грузозахватной стрелы в целом со всеми вытекающими последствиями (увеличение массы). Кроме того, отверстия, в которые установлен упомянутый шарнир,является концентратором напряжений,повышающим вероятность поломки ведущего звена-стрелы в центре. То же самое можно сказать и о шарнире,соединяющем ведущее звено-стрелу со стрелойрукоятью он тоже должен быть массивным для обеспечения надежности крепления, поскольку работает на отрыв под воздействием силового гидроцилиндра, обеспечивающего поворот стрелырукояти в вертикальной плоскости. Наиболее близкой по своей сущности и достигаемому эффекту, принимаемой за прототип,является гидрострела, содержащая основание,несущее на себе грузозахватную стрелу, состоящую из ведущего и ведомого звена, приводимую в действие силовыми гидроцилиндрами,и гидросистему для управления гидроцилиндрами,причем основание выполнено в виде плоской вертикальной треугольной рамы с горизонтальными балками коаксиальной конструкции с выдвижными элементами, несущими опорные башмаки, при этом ведущее звено грузозахватной стрелы выполнено в виде вертикальной балки, шарнирно прикрепленной к плоской вертикальной треугольной раме с возможностью поворота относительно указанных шарниров, а ведомое звено выполнено в виде телескопической балки коробчатого сечения и связано с одного конца с верхним концом ведущего звена посредством шарнира (см. пат. Украины 45754 по классу 66 9/12 опубликованный 25.11.2009 года в Бюл.22). Основным существенным недостатком известной гидрострелы является неоправданная ограниченность ее грузоподъемности вследствие расположения оси вертикального поворота гидрострелы на линии расположения опорных башмаков. Такое расположение опорных башмаков обеспечивает достаточную устойчивость гидрострелы лишь при боковом ее расположении относительно линии опорных башмаков (при повороте),однако при перпендикулярном расположении гидрострелы (вдоль линии трактора) такое расположение опорных башмаков не устраняет опрокидывающий момент. Вторым существенным недостатком известной гидрострелы является, опять же, неоправданная ограниченность грузоподъемности, но уже по другой причине ограниченность расстояния, на которое могут выдвигаться опорные башмаки, что обусловлено несовершенством узла их размещения коаксиальной коробчатой конструкции балки,расположенной в горизонтальной плоскости, с внутренними подвижными элементами, на концах которых установлены опорные башмаки. Этот недостаток поясняется следующим. Коробчатая конструкция горизонтальной балки имеет ограниченную длину -она не должна выходить за габариты трактора. В такой балке каждый их двух выдвижных элементов не может иметь длину,большую половине длины коробчатой балки (в противном случае эти подвижные элементы будут выступать за габариты трактора), поскольку выдвижные элементы сосны и упираются торцами друг в друга когда полностью находятся внутри коробчатой балки. То есть, максимальная длина выдвижных элементов не может быть больше половины ширины трактора, но такой короткий подвижный элемент не может устранить значительный опрокидывающий момент при подъеме гидрострелой грузов с большим весом, хотя металлоконструкция стрелы и мощность силовой установки (гидроцилиндров) подъем таких грузов обеспечивают. Третьим существенным недостатком известной гидрострелы является невозможность перемещения грузов на значительные расстояния в нештатных ситуациях, которые, хотя и редко, но, все же,случаются, из-за ограниченности длины ведомого звена гидрострелы. Этот недостаток поясняется следующим. Обычно размеры ведущего и ведомого звеньев стрелы рассчитывают для определенных условий эксплуатации грузоподъемного средства, то есть исходя из веса груза и расстояний, на которые они будут перемещаться. Но иногда необходимо переместить груз, даже с небольшим весом, на большее расстояние, чем может это сделать данное грузоподъемное средство, а переместить его ближе к месту погрузки-разгрузки не представляется возможным. Например, этому препятствуют габариты кузова грузовика. В этом случае для выполнения единичной операции необходимо использовать иное грузоподъемное средство. Разумеется это нерационально, но другого выхода нет, если стрела не может увеличиваться по длине более проектной, что ограничивает возможности грузоподъемной гидрострелы. Четвертым существенным недостатком известной гидрострелы является нерациональность узла соединения ведущего и ведомого звеньев, что обусловлено следующим. Ведущее и ведомое звенья гидрострелы соединены между собой с помощью щек, приваренных к вертикальному ведущему звену,к которым с помощью поворотного шарнира присоединено ведомое звено,относительно которого оно может поворачиваться в вертикальной плоскости. Если узел соединения звеньев выполнить наоборот (шарнир на ведущем звене, а щеки приварены к ведомому звену), то можно было бы значительно увеличить высоту подъема (на размер(длину) щек), не используя для этих целей дополнительные элементы конструкции. Пятым существенным недостатком известной гидрострелы является ее неприспособленность для крепления к разным типам тракторов, поскольку треугольная рама имеет всего одну пару петель,установленных на определенном и неизменном расстоянии друг от друга. Выбранное расстояние предполагает крепление гидрострелы только к одному виду подвески трактора. Это обстоятельство делает гидростррелу не универсальной, а только лишь предназначенной для эксплуатации с какимлибо одним типоразмером подвесок тракторов. Шестым существенным недостатком известной гидрострелы является использование для подъемаопускания ведомого звена всего одного силового цилиндра. Мощный гидроцилиндр имеет и значительные габаритные размеры, в частности,диаметр корпуса, и препятствует компактному расположению звеньев для транспортировки гидрострелы, поскольку гидроцилиндр находится в этом случае между звеньями. Устранить этот недостаток можно, если использовать два гидроцилиндра разнесенных друг от друга на некоторое расстояние. В этом случае ведущее звено при переводе гидрострелы в транспортное положение оказывается между цилиндрами. Такие схемы использования двух цилиндров известны,однако в них не предусмотрено спаривание корпусов гидроцилиндров между собой, что автоматически порождает еще один недостаток,сущность которого поясняется следующим. При подъеме ведомого звена гидрострелы двумя и более независимыми гидроцилиндрами, каждый из них отклоняется от первоначального положения, а штоки выдвигаются или вдвигается (при опускании ведомого звена) из корпуса, пусть с незначительной,но все же, с разной скоростью, что неизбежно приведет к выходу из строя хотя бы одного гидроцилиндра его шток обязательно согнется, если он не успевает войти в корпус из-за меньшей скорости перемещения. Синхронность работы гидроцилиндров может быть обеспечена только лишь спариваем их корпусов, что делает работу одного гидроцилиндра зависимой от работы второго гидроцилиндра. Седьмым существенным недостатком известной гидрострелы является ограничение шага 3 ступенчатого перемещения опорных башмаков, что,в случае неровности опорной поверхности (грунта) вынуждает подкладывать под них брусья соответствующих размеров. Этот недостаток обусловлен следующим. Опорные башмаки перемещаются в вертикальном направлении относительно выдвижных из коробчатой балки элементов с помощью вертикальных трубчатых элементов (или сплошных круглой формы), в которых с определенным шагом выполнены сквозные отверстия, в которые вставляются фиксирующие пальцы. Поскольку указанные отверстия расположены в одной плоскости,расстояние между ними выбираются из расчета,чтобы перемычки между смежными отверстиями не сминались под воздействием веса гидрострелы,груза и трактора, то есть эти расстояния значительны. Следовательно, шаг между центрами отверстий значительный, что и приводит к недостатку, о котором идет речь. Конечно,трубчатые элементы можно заменить обычными винтами, однако это намного дороже, и винтовой механизм требует дополнительного ухода за ним(периодическая очистка, смазка). Поэтому для фиксации опорных башмаков трубчатые элементы более приемлемы,но лишь после совершенствования их конструкции. Восьмым существенным недостатком известной гидрострелы является несовершенство конструкции ее вертикальной рамы - к ней нельзя прикрепить прицеп или иной агрегат, поскольку на ней нет сцепки,обеспечивающей возможность присоединения подвижных агрегатов для формирования автопоезда. Известная гидрострела является конечным элементом в грузоподъемной системе (трактор-грузоподъемник), что является,безусловно, недостатком конструкция не позволяет вместе с гидрострелой оттранспортировать прицеп к месту разгрузки-погрузки. Девятым существенным недостатком известной гидрострелы является, опять же, несовершенство конструкции ее вертикальной треугольной рамы, но уже в другом аспекте. Треугольная рама имеет меньшую высоту, чем ведущее звено, что неоправданно, и не позволяет максимально разнести шарниры по высоте и, тем самым, разгрузить наиболее напряженные узлы гидрострелы. Гораздо рациональнее в этом плане высоту вертикальной рамы уравнять с высотой ведущего звена (его высота неизменна), однако такая очевидная возможность разгрузки шарниров крепления ведущего звена к вертикальной треугольной раме в известной гидростреле не использована. Десятым существенным недостатком известной гидрострелы является невозможность ее хранения в том положении, в котором она эксплуатируется, то есть в вертикальном, поскольку в ее конструкции не предусмотрено наличие соответствующей опорной площадки - нет третьей точки опоры (одну опорную линию образует коробчатая балка с опорными башмаками). Из-за этого недостатка, в месте постоянного дислоцирования гидрострелы необходимо предусмотреть наличие определенных 4 вспомогательных конструкций, обеспечивающих закрепление гидрострелы в вертикальном положении. В противном случае ее невозможно ни отцепить от подвески трактора, ни прикрепить ее к ней без вспомогательного грузоподъемного оборудования. Одиннадцатым существенным недостатком известной гидрострелы является отсутствие предохранительных элементов на корпусе гидроцилиндра, изменяющего длину ведомого звена, что делает небезопасной эксплуатацию известной гидрострелы. В случае столкновения груза с препятствием или раскачки груза в момент работы указанного гидроцилиндра, вероятность изгиба его штока и отрыв его корпуса от поверхности ведомого звена довольно высока, а средств для исключения возможных негативных последствий на ведомом звене не предусмотрено. Двенадцатым существенным недостатком известной гидрострелы является то, что фиксация его грузозахватного органа, в частности, крюка, не предусмотрена во время транспортировки, что создает определенные неудобства (крюк, соударяясь с узлами гидрострелы, создает шум), может привести к повреждению отдельных элементов от удара по ним крюком и, в конце концов, может привести к его отрыву. Для фиксации крюка в транспортном положении каких-либо средств не предусмотрено. На практике крюк фиксируют с помощью дополнительного короткого троса или стропы, закрепляемых на раме и на крюке, но это создает определенные неудобства. И последним, тринадцатым, существенным недостатком известной гидрострелы является то, что она не снабжена выносным пультом (блоком) управления гидросистемой. Из-за отсутствия такого пульта,управление работой гидрострелы осуществляется непосредственно из кабины трактора, что создает определенные неудобства при необходимости что-то поправить, например,повернуть груз, каждый раз тракторист вынужден покидать кабину, из кабины плохой обзор погрузочно-разгрузочной площадки. Можно было бы найти еще с десяток недостатков известной гидрострелы,но ограничимся перечисленными, поскольку их вполне достаточно, чтобы показать полное несовершенство конструкции данного технического решения,принятого за прототип. В основу изобретения поставлена задача усовершенствования конструкции гидрострелы с одновременным повышением надежности эксплуатации и расширения зоны обслуживания путем устранения перечисленных выше недостатков за счет изменения конструкций ведомого звена стрелы,опорных элементов и оснащение дополнительными узлами и деталями рамы и гидроцилиндров, позволяющих, в совокупности,придать принципиально новые свойства гидростреле. Решение поставленной задачи достигается тем,что в известной гидростреле, содержащей основание, несущее на себе грузозахватную стрелу, 25283 состоящую из ведущего и ведомого звеньев,приводимую в действие силовыми гидроцилиндрами, и гидросистему для управления гидроцилиндрами, причем основание выполнено в виде плоской вертикальной треугольной рамы с горизонтальными балками коаксиальной конструкции с выдвижными элементами, несущими опорные башмаки, при этом ведущее звено грузозахватной стрелы выполнено в виде вертикальной балки, шарнирно прикрепленной к плоской вертикальной треугольной раме с возможностью поворота относительно указанных шарниров, а ведомое звено выполнено в виде телескопической балки коробчатого сечения и связано с одного конца с верхним концом ведущего звена посредством шарнира, согласно предложения,высота плоской вертикальной треугольной рамы соответствует длине ведущего звена стрелы и снизу вертикальная рама снабжена дополнительной горизонтальной плоской рамой, оснащенной на конце стандартной сцепкой и подпятником, а также под горизонтальной плоской рамой расположена горизонтальная балка коаксиальной конструкции,ширина отверстия в которой достаточна для размещения в ней параллельно двух выдвижных элементов, отделенных друг от друга вертикальной перегородкой закрепленной по всей длине внутри коаксиальной балки, а в вертикальных трубчатых(или сплошных) элементах для регулирования высоты несущих опорных башмаков имеется набор последовательных отверстий для фиксирующего пальца выполненных в шахматном порядке, а также в последнем коробчатом элементе телескопической балки ведомого звена установлено подвижно с возможностью фиксации пальцем дополнительное звено не связанное с гидроцилиндром, изменяющим длину ведомого звена,обеспечивающим дополнительное увеличение длины ведомого звена,к которому присоединен грузозахватный орган,например, крюк, причем свободный конец корпуса указанного гидроцилиндра охваченный предохранительной скобой,фиксирующей положение корпуса гидроцилиндра относительно первого коробчатого элемента телескопической балки ведомого звена, кроме того, шарнир,соединяющий звенья гидрострелы установлен на верхнем конце ведущего звена, а поворот в вертикальной плоскости ведущего звена обеспечивается двумя силовыми цилиндрами,свободные концы корпусов которых жестко связаны между собой планкой, причем треугольная вертикальная плоская рама оснащена набором петель для сочленения с разными типами подвесок тракторов, а пульт управления гидросистемой смонтирован на поворотном фиксируемом в заданном положении Г-образном патрубке с задней стороны плоской вертикальной треугольной рамы. Соответствие высоты плоской вертикальной треугольной рамы длине ведущего звена стрелы позволяет разнести в пространстве поворотные шарниры, соединяющие их между собой, на максимальное расстояние и,тем самым,максимально снизить напряжения отрыва верхнего шарнира и напряжения смятия нижнего шарнира. Дальнейшее увеличение высоты вертикальной рамы бессмысленно, поскольку влечет за собой соответствующее увеличение длины ведущего звена стрелы. Если же высоту вертикальной рамы выбрать меньше длины ведущего звена стрелы - не использована техническая возможность разгрузить поворотные шарниры, поскольку длина ведущего звена остается незадеиствованнои для этой цели,хотя препятствий для этого никаких нет. Оснащение вертикальной рамы снизу дополнительной горизонтальной плоской рамой позволяет придать гидростреле новые свойства, а именно во-первых, сместить линию расположения опорных башмаков за ось вращения ведущего звена стрелы и, тем самым, обеспечить возможность повысить грузоподъемность благодаря уменьшению опрокидывающего момента за счет вынесения точки опоры в сторону нахождения груза во-вторых,горизонтальная рама позволяет оснастить гидрострелу стандартной сцепкой для буксирования немоторных прицепов к месту выполнения погрузочных работ,что,расширяет функциональные возможности гидрострелы втретьих, наличие горизонтальной рамы позволяет установить под ней, конкретно, под сцепкой,дополнительный подпятник, который выполняет две функции - это дополнительный упор, исключающий опрокидывание гидрострелы в случае попытки подъема чрезмерного по весу груза,и,одновременно, является третьей точкой опоры (с опорными башмаками) для хранения гидрострелы в вертикальном положении на месте ее постоянной дислокации. Таким образом, горизонтальная рама является многофункциональной и повышает как безопасность эксплуатации гидрострелы, особенно в нештатных ситуациях, так и удобство хранения и перемещения груза в любое требуемое место. К тому же, сцепка - это место для фиксации грузозахватного органа (крюка) в транспортном положении гидрострелы, то есть сцепка также выполняет двойную функцию. Расположение под горизонтальной плоской рамой горизонтальной балки коаксиальной конструкции определенных размеров сечения позволяет одновременно упростить ее конструкцию и обеспечить пространственную ориентацию выдвижных элементов. Так, ширина отверстия определяется суммарной толщиной двух выдвижных элементов и толщиной перегородки,разделяющей отверстие в горизонтальной балке на две камеры - по одной для каждого выдвижного элемента. Такая ширина коробчатой горизонтальной балки обеспечивает всегда вертикальное положение выдвижных элементов,а неизменность пространственного положения важна при работе гидрострелы - у опорных башмаков исключена возможность какого-либо проворота относительно горизонтальной балки,что обеспечивает необходимую и достаточную устойчивость гидростреле во время ее эксплуатации. Разумеется,можно использовать вместо одной широкой горизонтальной балки две узкие - каждая для одного 5 выдвижного элемента - от этого сущность не меняется - либо устанавливать перегородку в широкой балке, либо эту функцию выполнят смежные стенки двух узких балок. Выполнение в вертикальных трубчатых (или сплошных) элементах для регулирования высоты несущих опорных башмаков набора последовательных отверстий для фиксирующего пальца выполненных в шахматном порядке позволяет уменьшить шаг ступенчатого регулирования положения опорных башмаков по высоте, то есть в более полной мере учитывать рельеф местности. Все расстояния между смежными отверстиями равны между собой, что создает равные условия их нагруженности и подбираются в зависимости от грузоподъемности гидрострелы. Установка в последнем коробчатом элементе телескопической балки ведомого звена подвижного(выдвижного) дополнительного звена с возможностью его фиксации пальцем в выбранном положении позволяет увеличивать длину ведомого звена для выполнения нештатных погрузочноразгрузочных работ. Например, необходимо небольшой груз переместить на более дальнее расстояние или поднять на большую высоту, чем это предусмотрено конструкцией гидрострелы. Поскольку такие работы имеют место не так часто,нет необходимости это дополнительное звено кинематически связывать с гидроцилиндром - в противном случае, необходимо было бы увеличить длину штока,соответственно,корпуса гидроцилиндра на размер дополнительного звена,что экономически неоправданно в виду редкого использования этого звена. Поэтому его целесообразнее перемещать ручным способом. Изменение длины ведомого звена гидрострелы осуществляется с помощью гидроцилиндра,закрепленного на внешней поверхности первого коробчатого элемента телескопической балки ведомого звена (размещение цилиндра внутри указанного элемента нецелесообразно, так как в этом случае оснащение стрелы дополнительным выдвижным звеном крайне затруднено). Свободный конец корпуса указанного гидроцилиндра охваченный предохранительной скобой,фиксирующей положение корпуса гидроцилиндра относительно первого коробчатого элемента. Этот небольшой и простой конструктивный элемент(скоба) играет существенную роль в безопасности эксплуатации гидрострелы. Во время работы этого гидроцилиндра,при случайном резком столкновении груза с препятствием или при его чрезмерной раскачке, что случается на практике довольно часто,если не будет корпус гидроцилиндра зафиксирован предохранительной скобой, его шток неизбежно изогнется со всеми вытекающими из этого последствиями гидроцилиндр придет в негодность,груз неконтролируемо переместиться вниз и может создать угрозу жизни стропальщику или повредиться. Во избежание этого, корпус гидроцилиндра достаточно зафиксировать относительно первого коробчатого элемента 6 ведомого звена предложенной предохранительной скобой. Механизм поворота ведомого звена стрелы относительно ее ведущего звена обеспечивается шарнирным узлом, включающем в конструкцию боковые щеки (или П-образную балочку - не имеет значения) и непосредственно шарнир, традиционно устанавливаемый на ведомом звене,что нерационально. В этом случае исключается возможность использования указанных щек как дополнительного звена телекскопической балки ведомого звена оно поворачивается относительно шарнира, а щеки остаются неподвижными поскольку закреплены (приварены) к ведущему звену. Если схему крепления указанного шарнирного узла изменить на абсолютно противоположную (щеки приварить к ведомому звену, а шарнир установить на ведущем звене),появляется возможность увеличить высоту подъема груза - ведь в этом случае щеки поворачиваются вместе с ведомым звеном. Эта конструктивная особенность абсолютно не усложняет ни конструкцию гидрострелы, ни технологию ее изготовления, однако расширяет ее технические возможности по подъему грузов. Поворот в вертикальной плоскости ведущего звена целесообразней обеспечивать двумя силовыми цилиндрами, а не одним. Это, в первую очередь,позволяет использовать менее мощные гидроцилиндры, а значит, с более тонкими корпусами, и, если их разнести в пространстве,полностью высвобождается место для размещения ведомого звена рядом (параллельно) с ведущем в транспортном положении гидрострелы и, тем самым, максимально уменьшив ее габаритные размеры, что удобно при хранении, и при транспортировки максимально уменьшается опрокидывающий момент. Свободные концы корпусов указанных гидроцилиндров для подъема ведомого звена жестко связаны между собой планкой для обеспечения синхронности их работы. Как известно, довольно трудно найти, хотя бы пару цилиндров с абсолютно идентичными показателями по перемещению их штоков (из-за технологических допусков на изготовление деталей). В результате разбежности в работе двух (и более) гидроцилиндров, один из них будет быстрее выдвигать (втягивать) шток,испытывая дополнительную нагрузку,непредусмотренную его паспортной мощностью. Следовательно, также и второй гидроцилиндр будет испытывать дополнительную нагрузку. Учитывая,что при подъеме-опускании ведомого звена, угол положения гидроцилиндров изменяется, возрастает вероятность выхода из строя того гидроцилиндра,который не успевает за работой другого. Если корпусы гидроцилиндров жестко связать между собой, гидроцилиндр, работающий быстрее, будет автоматически принудительно подтягивать за собой второй, обеспечивая синхронность поворота двух цилиндров и выдвижение-втягивание их штоков. Поэтому простая перемычка между корпусами гидроцилиндров придает новое качество их совместной работе - синхронность, исключая возможность поломки силовых узлов гидросистемы гидрострелы. Оснащение треугольной вертикальной плоской рамы набором петель для сочленения с разными типами подвесок тракторов позволяет гидрострелу сделать универсальной и независимой от типа транспортного средства с которым она эксплуатируется. Вынесение пульта управления гидросистемой за пределы кабины транспортного средства и его монтаж на поворотной Г-образной трубе позволяет его размещать с любой стороны от гидрострелы на безопасном расстоянии от работающих гидроцилиндров и вне зоны перемещения грузов. Это, прежде всего, создает удобство управления работой гидрострелы,увеличивает обзор погрузочной площадки, позволяет оперативно поправить груз, предотвратить оператору его вращение или раскачивание. Таким образом, вся совокупность существенных признаков предложенного технического решения относительно гидрострелы, благодаря внесенным конструктивным изменениям,придала ей принципиально новые качества,делает действительно универсальной и обеспечивает достижение технического результата,сформулированного в постановке решаемой задачи. Дальнейшая сущность изобретения поясняется совместно с иллюстративным материалом, на котором изображено следующее фиг. 1 конструктивная схема предложенной универсальной гидрострелы, вид сбоку фиг. 2 -то же самое, вид сверху фиг. 3 - то же самое, вид с торца фиг. 4 конструкция горизонтальной коаксиальной балки фиг. 5 - конструкция опорного башмака. Предложенная универсальная гидрострела содержит основу, выполненную в виде плоской вертикальной треугольной рамы 1, в верхней и нижней части которой закреплены соосно проушины 2, к которым прикрепляется с возможностью поворота ведущее звено 3 гидрострелы, выполненное в виде вертикальной поворотной балки. Ведущее звено 3 гидрострелы снабжено ответными проушинами 4. Сочленение проушин 2 и 4 с помощью пальца 5 образует шарнир между плоской вертикальной треугольной рамой 1 и ведущим звеном 3 для обеспечения возможности поворота последней относительно плоской вертикальной треугольной рамы 1. Верхний конец ведущего звена 3, с помощью шарнира 6 связано с ведомым звеном 7 гидрострелы через щеки 8,которые прикреплены неразъемно к ведомому звену 7. Ведомое звено 7 выполнено в виде телескопической балки коробчатого сечения,состоящей из первого неподвижного элемента 9, к которому прикреплены щеки 8 и на котором установлен силовой гидроцилиндр 10, конец корпуса которого охвачен предохранительной скобой 11, и второго подвижного элемента 12, с которым связан шток гидроцилиндра 10, на внешнем консольном конце которого установлен дополнительное выдвижное звено 13, положение которого фиксируется с помощью пальца 14, и на конце которого установлен сменный рабочий орган,например, крюк 15 (грейфер, челюстной захват,электромагнит и т.п.). Подъем и опускание ведомого звена 7 осуществляется с помощью двух силовых гидроцилиндров 16, корпусы которых шарнирно связаны с ведущим звеном 3, а штоки - шарнирно связаны с первым элементом 9 ведомого звена 7. При работе силовых гидроцилиндров 16 ведомое звено 7 может поворачиваться в вертикальной плоскости относительно шарнира 6. Для изменения длины ведомого звена 7 используется силовой гидроцилиндр 10. При работе силового гидроцилиндра 10 ведомое звено 7 изменяет свою длину за счет выдвижения-втягивания второго подвижного элемента 12 во внутрь первого неподвижного элемента 9. Если необходимо еще увеличить длину ведомого звена 7, из второго подвижного элемента 12 высовывают на необходимую длину дополнительное выдвижное звено 13 и выбранное положение фиксируют пальцем 14. Для поворота ведущего звена 3 вправовлево использую силовые гидроцилиндры 17,корпусы которых шарнирно прикреплены к плоской вертикальной треугольной раме 1, а штоки - к ведущему звену 3. Все силовые гидроцилиндры 10,16 и 17 связаны с гидросистемой трактора (в виду общеизвестности,не показана). Силовые гидроцилиндры 10, 16 и 17, в совокупности,обеспечивают изменение пространственного положения ведомого звена 7 в трех направлениях. К нижней части плоской вертикальной треугольной рамы 1 прикреплена горизонтальная плоская рама 18, на конке которой закреплена сцепка 19, под которой установлен подпятник 20. Под плоской горизонтальной рамой 18 расположена горизонтальная поперечная балка 21 коробчатой коаксиальной конструкции, на консольных концах внутренних подвижных элементах 22 которых,установлены опорные башмаки 23. Коробчатое сечение балки 21 исключает самопроизвольный поворот в ней подвижных ее элементов 22 с опорными башмаками 23, а коаксиальная конструкция - делает балку 21 компактной. В вертикальных трубчатых (или сплошных) элементах 24 для регулирования высоты опорных башмаков 23 выполнен набор последовательных отверстий 25 для фиксирующего пальца выполненных в шахматном порядке. Пульт управления 26 работой гидрострелы установлен на Г-образном поворотном патрубке 27,прикрепленном шарнирно к задней части плоской вертикальной треугольной рамы 1. Корпусы двух силовых гидроцилиндров 16 жестко связаны между собой перемычкой 28 и разнесены на расстояние, не меньшее толщины ведущего звена 3 универсальной гидрострелы. Описанная универсальная гидрострела работает следующим образом. Трактор подъезжает к месту стационарного хранения гидрострелы в вертикальном положении. Гидрострелу прикрепляют к навеске трактора 7 посредством набора петель 29, позволяющих учитывать тип подвески. С помощью гидросистемы трактора навеску поднимают вверх и трактор вместе с гидрострелой перемещается к месту выполнения погрузочно-разгрузочных работ. Из балки 21,разделенной вертикальной перегородкой 30 выдвигают ее подвижные элементы 22 и регулируют высоту опорных башмаков 23 с помощью вертикальных трубчатых элементов 24, после чего навеска трактора опускается вниз до упора башмаков 23 в грунт. Трактор в данном случае выполняет функцию противовеса и источника энергии для силовых гидроцилиндров 10, 16 и 17. Гидрострела к эксплуатации готова. При работе силового гидроцилиндров 16 ведомое звено 7 гидрострелы поворачивается в вертикальной плоскости, поднимая или опуская крюк 15. При работе силового гидроцилиндра 10 ведомое звено 7 изменяется по длине, перемещая дальше или ближе крюк 15. При работе силовых гидроцилиндров 17,ведущее звено 3 поворачивается, перемещая крюк 15 на требуемый угол. Таким образом, при одновременной или раздельной работе силовых гидроцилиндров 10, 16 и 17, крюк 15 переносится в пространстве в любое требуемое положение. Предложенная универсальная гидрострела может быть закреплена как в кузове грузового автомобиля,так и стационарно, в частности на стене помещения,например, в мастерской, и использоваться в качестве обычного консольно-поворотного крана. Таким образом, предлагаемая гидрострела, по существу, является универсальным погрузочноразгрузочным средством. Предложенное техническое решение проверено на практике, состоит из обычных и известных узлов,не содержит никаких элементов, деталей или узлов,которые невозможно было бы воспроизвести на современном этапе развития науки и техники, в частности, в машиностроении, следовательно,приемлемо для промышленного применения, имеет определенные преимущества перед известными погрузочно-разгрузочными средствами аналогичного назначения благодаря предложенным конструктивным изменениям, что подтверждает возможность достижения технического результата заявляемым объектом, в известных источниках информации не обнаружены подобные универсальные гидрострелы с указанными в предложении существенными признаками, а потому, считается таковой, что может получить правовую защиту. К техническим преимуществам предложенного технического решения, в сравнении с прототипом,можно отнести следующее- повышение надежности эксплуатации за счет вынесение линии опоры башмаков за ось вращения ведущего звена и за счет наличия подпятника- повешение безопасности эксплуатации по той же причине- повешение безопасности эксплуатации за счет наличия предохранительной скобы на силовом гидроцилиндре, изменяющим длину ведомого звена увеличение грузоподъемности по той же причине- увеличение высоты подъема за счет размещения поворотного шарнира между ведомым и ведущим звеном на последнем- увеличение устойчивости при эксплуатации за счет возможности выдвижения опорных башмаков на большее расстояние- устойчивость в вертикальном положении при хранении за счет наличия подпятника- расширение технических возможностей на счет наличия сцепки на горизонтальной раме- увеличение дальности перемещения груза за счет наличия дополнительного выдвижного элемента на конце ведомого звена- расширение зоны обслуживания по той же причине- обеспечения синхронности работы силовых гидроцилиндров подъема ведомого звена за счет связки их корпусов жесткой перемычкой- уменьшение шага регулирования высоты опорных башмаков за счет выполнения в трубчатых элементов отверстий под палец в шахматном порядке- универсальность за счет возможности подсоединения к тракторным подвескам любого типа- уменьшение напряжений в шарнирах сочленения ведущего звена и вертикальной рамы за счет увеличения высоты последней до высоты ведущего звена- нет необходимости в дополнительных средствах для крепления крюка во время транспортировки за счет того, что он крепится к подвеске. Социальный эффект от внедрения предложенного технического решения,по сравнению с использованием прототипа, получают за повышения безопасности и удобства эксплуатации и управления гидрострелой. Экономический эффект от внедрения предложенного технического решения,по сравнению с использованием прототипа, получают за счет увеличения грузоподъемности и зоны обслуживания одним грузоподъемным средством. После описания предложенной универсальной гидрострелы, специалистам в данной отрасли знаний должно быть очевидным, что все вышеописанное является лишь иллюстративным, а не ограничительным будучи представленным данным примером. Многочисленные возможные модификации гидрострелы, в частности, шарнирных узлов и используемых гидроцилиндров, могут изменяться в зависимости от последних достижений науки и техники, особенностей перегружаемых грузов и, понятно, находятся в пределах объема одного из обычных и естественных подходов в данной области знаний и рассматриваются таковыми, что находятся в пределах объема предложенного технического решения. Квинтэссенцией предложенного технического решения является то, в конструкцию добавлены небольшие и простые конструктивно элементы, 25283 изменено местонахождение некоторых узлов,расположение шарниров сочленения, которые в совокупности позволили гидростреле придать принципиально новые функциональные возможности,вышеперечисленные и иные преимущества. Использование лишь отдельных элементов предложенных конструктивных усовершенствований, естественно, ограничивает спектр преимуществ, перечисленных выше, и не могут считаться новыми техническими решениями в данной области знаний, поскольку иные, подобно описанным изменения, уже не требует никакого творческого подхода от конструкторов и инженеров,и не может считаться результатами их творческой деятельности или новыми объектами интеллектуальной собственности, законодательно соответствующих требованиям для защиты их охранными документами. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ Универсальная гидрострела,содержащая основание, несущее на себе грузозахватную стрелу,состоящую из ведущего и ведомого звеньев,приводимую в действие силовыми гидроцилиндрами, и гидросистему для управления гидроцилиндрами, причем основание выполнено в виде плоской вертикальной треугольной рамы с горизонтальными балками коаксиальной конструкции с выдвижными элементами, несущими опорные башмаки, при этом ведущее звено грузозахватной стрелы выполнено в виде вертикальной балки, шарнирно прикрепленной к плоской вертикальной треугольной раме с возможностью поворота относительно указанных шарниров, а ведомое звено выполнено в виде телескопической балки коробчатого сечения и связано с одного конца с верхним концом ведущего звена посредством шарнира, отличающаяся тем,что высота плоской вертикальной треугольной рамы соответствует длине ведущего звена стрелы и снизу вертикальная рама снабжена дополнительной горизонтальной плоской рамой, оснащенной на конце стандартной сцепкой и подпятником, а также под горизонтальной плоской рамой расположена горизонтальная балка коаксиальной конструкции,ширина отверстия в которой достаточна для размещения в ней параллельно двух выдвижных элементов, отделенных друг от друга вертикальной перегородкой закрепленной по всей длине внутри коаксиальной балки, а в вертикальных трубчатых(или сплошных) элементах регулирования высоты несущих опорных башмаков имеется набор последовательных отверстий для фиксирующего пальца выполненных в шахматном порядке, а также в последнем коробчатом элементе телескопической балки ведомого звена установлено подвижно с возможностью фиксации пальцем дополнительное звено не связанное с гидроцилиндром, изменяющим длину ведомого звена,обеспечивающим дополнительное увеличение длины ведомого звена,к которому присоединен грузозахватный орган,например, крюк, причем свободный конец корпуса указанного гидроцилиндра охвачен предохранительной скобой,фиксирующей положение корпуса гидроцилиндра относительно первого коробчатого элемента телескопической балки ведомого звена, кроме того, шарнир,соединяющий звенья гидрострелы, установлен на верхнем конце ведомого звена, а поворот в вертикальной плоскости ведущего звена обеспечивается двумя силовыми цилиндрами,свободные концы корпусов которых жестко связаны между собой планкой, причем треугольная вертикальная плоская рама оснащена набором петель для возможности сочленения с разными типами подвесок тракторов, а пульт управления гидросистемой смонтирован на поворотном фиксируемом в заданном положении Г-образном патрубке с задней стороны плоской вертикальной треугольной рамы.

МПК / Метки

МПК: B66F 9/12

Метки: гидрострела, универсальная

Код ссылки

<a href="https://kz.patents.su/10-ip25283-universalnaya-gidrostrela.html" rel="bookmark" title="База патентов Казахстана">Универсальная гидрострела</a>

Похожие патенты