Скрепер

 

Изобретение относится к землеройно-транспортной технике и позволяет упростить конструкцию скрепера. Он содержит базовую машину 1 с кабиной 8, тяговую раму (ТР) 3 и связанный с ней ковш 5. Датчик положения ковша 5 включает задатчик сигнала изменения положения ковша и шкалу с указателем изменения сигнала задатчика, установленную с возможностью изменения положения сдвига. Задатчик сигнала изменения положения ковша 5 выполнен в виде резервуаров (Р) 9 и 10, сообщенных между собой посредством эластичной трубки 11 и с атмосферой и заполненных контрастной жидкостью (КЖ). Р 9 выполнен прозрачным и установлен в кабине 8, а Р10 - на ТРЗ. Указатель изменения сигнала задатчика образован поверхностью раздела КЖ и воздушной среды в Р9. При опускании ковша 5 опускаются связанные с ним шарниры ТР 3. Последняя поворачивается по часовой стрелке относительно оси передних колес. Вместе с ТРЗ в этом же направлении поворачивается и кабина 8. Этот поворот приводит к повороту в этом же направлении и системы Р9 и 10. Часть КЖ перетекает из Р9 в Р10 и отметка КЖ снижается относительно шкалы. 10 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51) 5 Е 02 F 3/64

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ

К д BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

llO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4190580/25-03 (22) 09 ° 02.87 (46) 23.01.90. Бюл. К- 3 (7 1) Минское научно-производственное объединение дорожного машиностроения

"Дормаш" (72) P.Ñ.Áóðøòåéí и Л.В.Казаков (53) 621.878.6 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 1021726, кл. E 02 F 3/64, 1982.

Авторское свидетельство СССР

1099010, кл. E 02 F 3/64, 1982. (54) СКРЕПЕР (57) Изобретение относится к землеройно-транспортной технике и позволяет упростить конструкцию скрепера.

Он содержит базовую машину 1 с кабиной 8, тяговую раму (TP) 3 и связанный с ней ковш 5. Датчик положения ковша 5 включает задатчик сигнала изменения положения ковша и шкалу с указателем изменения сигнапа за„„SU„„1537768 А1

2 датчика, установленную с возможностью изменения положения сдвига.

Задатчик сигнала изменения положения ковша 5 выполнен в виде резервуаров (Р) 9 и 10, сообщенных между собой посредством эластичной трубки

11 и с атмосферой и заполненных P 9 и 10 контрастной жидкостью (КЖ).

P 9 выполнен прозрачным и установлен в кабине 8, а P 10 — íà TP 3. Указа-. тель изменения. сигнала задатчика образован поверхностью раздела КЖ и воздушной среды в P 9.При опускании ковша 5 опускаются связанные с ним шарниры TP 3. Последняя поворачивает ся по часовой стрелке относительно оси передних колес. Вместе с TP 3 .в этом же направлении поворачивается и кабина 8. Этот поворот приводит к,повороту в этом же направлении и системы Р9 и 10. Часть КЖ перетекает иэ Р9 в Р10 и отметка КЖ снижается относительно шкалы. 10 ил.

1537768

Изобретение относится к землеройно-транспортной технике в частности

Э к скреперам с датчиками положения ковша, постоянно информирующими опе5 ратора о толщине вырезаемой стружки.

Целью изобретения является упрощение конструкции, На фиг.1 изображен скрепер на горизонтальной поверхности, вид сбоку; 10 йа фиг.2 — то же, вид сверху; на фиг.3 — то же, в момент касания ножом грунта; на фиг.4 — то же, при чаксимальной стружке; на фиг.5 — график зависимости угла наклона тяговой амы скрепера от толщины стружки; йа фиг.б — схема положения скрепера йа наклонной поверхности грунта для регулирования устройства; на фиг.7 инематическая функциональная схема 20 ( датчика положения ковша (для упрощеия графики чертежа вместо наклонов дноосного тягача относительно грунта оказаны повороты грунтовой поверхноси относительно базовой машины и выэ- 25 анные этими поворотами измененияnoЙожения свободной поверхности контрастной жидкости в датчике положения ковша); на фиг. 8 -график зависимости сигнала сдвига указателя относительйо свободной поверхности в нем контрастной жидкости в зависимости от уг;

Ла наклона тяговой рамы иэ транспортного положения на фиг.9 -указатель и

Шкала в момент касания ножом ковша горизонтальной поверхности; на фиг.10- 35

1о же, при регулировке устройства на йуль при размещении скрепера на наклонной поверхности (фиг.б).

На фиг.1-10 обозначены: угопа(наклона тяговой рамы скрепера в верти40 калькой плоскости от исходного (транспортного) положения, угол o(наклона

1 рамы в момент касания ножом грунта, максимальный д(угол, толщина h стружки высота Н выгрузки грунта иэ ков45

Э Ь ша; угол р наклона поверхности грун- та для случая копания под уклон, равный углу наклона тяговой рамы; величина 1 сигнала; разности углов a(,- p и (- Д показывают характерные положения наклонов тягача на наклонной поверхности в моменты касания ножом грунта и при максимальной стружке и соответствующие этим положениям сдвига свободной контрастной жидкости 55 относительно указателя; расстояние А между указателем . и резервуаром (база датчика положения ковша). На фиг.8 заштрихованы рабочие диапазоны (в пределах действительной толщины стружки) угла наклона тяговой рамы и сигнала применительно к частному случаю А=2м. Для контрастности рабочие диапазоны сигналов для случаев р=0 и р=З заштрихованы в противоположо ные стороны.

Скрепер содержит базовую машину 1 с установленными на передней оси колесами 2, тяговую раму 3 с шарниром 4 ее сочленения с ковшом 5, имеющим нож 6, и закрепленным на оси задних колес 7. Скрепер оборудован датчиком положения ковша 5, который содержит задатчик сигнала изменения положения ковша, включающий установленный в кабине 8 перед оператором выполненный в виде прозрачной трубки резервуар 9 и установленный на тяговой раме Зрезервуар 10.

Резервуары 9 и 10 размещены вблизи продолной оси скрепера, соединены друг с другом как угодно изогнутой эластичной трубкой 11, заполнены контрастной жидкостью 12 и сообщены с атмосферой. Датчик .положения имеет шкалу 13, установленную с возможностью продольного сдвига относительно резервуара 9 за счет винта 14.

Элементом, фиксирующим изменение сигнала задатчика положения является поверхность раздела жидкости и воздушной среды в резервуаре 9. Непосредственно на резервуар 9 насажено кольцо 15, установленное с возможностью продольного сдвига вдоль него и надежной фиксации эа счет выполнения, например,из резины.

Устройство работает следующим образом.

Транспортное положение тяговой рамы 3 является исходным положением, при котором контрастная жидкость 12 заполняет указатель до максимальной отметки rоризонтальноro положения скрепера, сооответствующего максимальной толщине отсыпаемого скрепером слоя выгружаемого грунта (фиг.1).

При опускании ковша 5 опускается связанный с ним шарнир 4 тяговой ра . мы 3, благодаря чему последняя поворачивается по часовой стрелке относительно оси передних колес 2. Вместе с тяговой рамой 3 в этом же направле нии поворачивается и кабина 8, так как базовая машина 1 в смысле поворота в вертикальной плоскости является

1537768 6 резервуаре 10 выполняется по следующей формуле. единым кинематическим элементом с тяговой рамой 3. Этот поворот приводит к повороту в этом же направлении и системы сообщающихся сосудов резервуаров 9 и 10, что нреведет к

5 перетеканию части контрастной жидкости 12из резервуара 9 в резервуар 10 и снижению показаний верхней отметки контрастной жидкости 12 относительно шкалы 13. При опускании ножа б на горизонтальный уровень опорной поверхности колес 2 и 7 (фиг.3) эта верхняя отметка должна остановиться против нуля шкалы 13. Возможное несоответст-. вие легко компенсируется соответствующим поворотом винта 14, одновременно рекомендуется кольцо t5 совместить с нулевой отметкой шкалы 13.

При максимальном заглублении в ус- 2р тановившемся режиме копания (нож 6 и задние колеса 7 находятся на одном горизонтальном уровне, фиг.4) верхняя отметка контрастной жидкости устанавливается напротив максималь- 25 ной отметки ниже 0 шкалы 13,соответствующей максимальной. толщине разрабатываемой ножом 6 стружки.

Таким образом, поворот тяговой рамы 3 является тем силовым импуль- З0 сом, который приводит в действие устройство. При поворотах базовой машины 1 происходит поворот и системы сообщающихся сосудов датчика положения:ковша 5. Контрастная жидкость 12, подчиняясь законам гравитации, своей .свободной поверхностью всегда занимает горизонтальное положение. Отсчет от этой поверхности до нулевой отметки шкалы 13 дает 40 возможность определить величины заглубления и выглубления ковша 5 °

Для этого необходимо выполнить тарировку шкалы 13, что включает построение зависимостей величины

45 заглубления-выглубления ковша 5 от угла поворота тяговой рамы (фиг.5) и величины сигнала - перемещения . уровня контрастной жидкости 12 от этого же угла 4 (фиг.8). Зависимость угла поворота тяговой рамы 3 o(от величины заглубления (а также и выглубления) является линейной. Выявле-ние по графику (фиг.5) рабочих диапа зонов угла О-а(, и с(,-c(позволяет

1 2 сделать кинематический расчет устройства, который при одинаковых площадях поперечного сечения и вертикально установленных указателе 9 и

П = - tgd

А

w 2 Ф где П вЂ” сигнал. указателя (перемещение уровня контрастности жидкости 12 относительно шкалы 13); А — база системы сообщающихся сосудов (фиг ° 7).

Для выбора длины резервуара 9, шкалы 13 и высоты установки резервуара 10 необходимо проанализировать функциональную кинематику устройства, связанную с рабочими наклонами тягача 1 (фиг.7, показаны только характерные положения, определяемые углами с(0 (Q1q /3 с — p й(— ) °

Этот анализ позволяет сразу опреде-, лить длину шкалы 13 и принять реше- " ние о ее приемлемости для использования оператором с точки зрения читаемости показаний. При необходимости растяжка шкалы 13 осуществляется увеличением базы А, а ее сжатие— уменьшением базы. Высотное размещение резервуара 9 определяется его вписыванием в приборную панель кабины 8, размещение в поперечном направлении — необходимостью установки его (как и резервуара 10) поближе к продольной оси скрепера (фиг.2, резервуар 9 размещен в правом переднем углу асимметрично расположенной относительно оси машины кабины 8).

Одновременно этот анализ определяет и рабоч ю длину резервуара 10, на которой происходит колебание сво-; бодной поверхности контрастной жидкости 12. Над максимальными отметками положения контрастной жидкости в резервуаре 9 и резервуаре 10 должны быть зарезервированы свободные участки для обеспечения сохранения:работо- способности датчика полбжения ковша при движении скрепера по косогорам в соответствии с нормами на строи» тельство земляных сооружений (фиг.7).

Для удобства работы оператора шкала 12 выполнена с двойной разбивкой делений (фиг.9): относительно нуля (нож 6 на поверхности грунта) сверху вниз для определения величины заглублення ковша 5 (контрастная жидкость 12 опускается) и относительно нуля снизу вверх для определения величины подъема ковша 5 (контраст- . ная жидкость относительно наблюдателя поднимается).!

537768

Неизбежные рывки и притормаживания скренера в процессе копания, вызванные сколами стружки, взаимодействием с толчком, неравномерной прочностью разрабатываемого грунта и другими причинами, компенсируются внутренним трением жидкости в резервуаре 9, резервуаре 10 и соединительной трубке 1 1, благодаря чему ускоре- 10 ние скрепера контрастной жидкости 12 не передаются и ее поверхность в резервуаре 9 стабильна и реагирует только на наклоны одноосного тягача 1.

Система отслеживает положение средней части ножа 6 поэтому попе-.

В речные качания ковша 5 или одноосного тягача 1, вызванные проседанием колес 2 или 7 или преодолеванием ими препятствий, либо не передается уст-. ройству (если положение середины осей колес 2 или 7 по вертикали не изменилось), либо отражаются как половина соответствующего перемеще ния одного из колес 2 и 7. .25

В практике скреперисты часто используют копание под уклон, что позволяет к тяговому усилию скрепера добавить составляющую его веса., направленную вдоль опорной поверх- Зп ности. В связи с зависимостью устройства от уклона местности при долговременной работе с производством копания под уклон устройство необходимо отрегулировать на нуль при нахождении машины на этом же уклоне.

Для этого, опустив ковш 5 до положения касания ножом 6 поверхности грунта при размещении одноосного тягача 1 ниже остальной части скрепера (фиг. 4О

6), при помощи регулировочного винта

14 устанавливают нуль шкалы 13 против поднявшейся свободной поверхности контрастной жидкости 12 в резервуаре 9 (фиг.10). Кольцо 15 при этом 45 остается на своем месте и позволяет перевести шкалу 13 в положение для копания на горизонтальной поверхности без регулировки (фиг.3), которая производится после окончания работы под уклон.

Величины сигналов 1, выдаваемых датчиком положения ковша на горизон-.. тальной и наклонных поверхностях при наклонах одноосного тягача 1 на одинаковые углы Ы, также одинаковы (на фиг.8 заштрихованы) . При наклонах вперед скрепера на величину р проис-,. ходит опускание резервуара 9 относительно горизонтального .уровня контрастной жидкости 12 (показано отрицательными значениями 1) при сохранении линейной зависимости величины сигнала 1 от угла наклона с . Соответствующий этому опусканию резервуара 9 .подъем контрастной жидкости

12 и компенсируется подъемом шкалы

13.

При кратковременной работе под уклон шкалу 13 можно оставлять в исходном положении (фиг.9) запомнив, 1 что в этом случае, как и в неустановившемся режиме при заглублении ковша

5, устройство будет показывать меньшую толщину стружки, чем фактически разрабатывается ножом 6. В неустановившемся режиме при выглублении ковша 6 устройство показывает большую толщину стружки, чем фактически разрабатывает нож 6. Величина искажения показаний при неустановившихся режимах заглубления и выглубления ковша, занимающих небольшую часть времени копания, не превышает одного деления шкалы 13.

Формула изобретения

Скрепер, включающий базовую машину с кабиной, тяговую раму, связанную с ковшом, датчик положения ковша, содержащий задатчик сигнала изменения положения ковша и установ.ленную с возможностью-сдвига шкалу отметки изменения сигнала задатчика, отличающийся тем, что, с целью упрощения конструкции, эадатчик сигнала изменения положения ков ша выполнен в виде резервуаров, сооб щенных между собой посредством эластичной трубки и с атмосферой и заполненных контрастной жидкостью,при этом один из резервуаров выполнен прозрачным и установлен в кабине, другой pesepsyap установлен на тяговой раме, шкала установлена на прозрачном резервуаре, отметка изменения сигнапа задатчика образована поверхностью раздела жидкости и воздушной среды в прозрачном резервуаре.

1537768

d, град

3

0

9

2 !

1537 j68

1, pfp

15377á8

120

100

6О

20

-20

-60

Ctac, 1g

Аа3

Составитель Н.Соболев

Редактор Н.Лазаренко Техред М.Ходанич Корректор М.Максимишинец

Заказ 149 Тираж 528 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

1 13035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101