Стреловое устройство грузоподъемной машины

 

Изобретение относится к грузоподъемному оборудованию и может быть использовано в манипуляторах, применяемых в лесной промышленности. Стреловое устройство грузоподъемной машины содержит основание, на котором установлена шарнирно сочлененная стрела, силовые цилиндры и привод подвижной части телескопической секции стрелы, выполненный в виде шарнирно сопряженных друг с другом рычага и тяги. Последняя секция шарнирно сочлененной стрелы выполнена телескопической с подвижной и неподвижной частями. Один из силовых цилиндров шарнирно связан с основанием и корневой секцией стрелы, а другой - с последней и с неподвижной частью телескопической секции стрелы. Рычаг шарнирно соединен с основанием и с помощью дополнительного звена - с корневой секцией стрелы, а тяга свободным концом соединена с подвижной частью телескопической секции стрелы. При этом дополнительное звено шарнирно соединено с рычагом и с корневой секцией стрелы и выполнено из наружной и внутренней частей с возможностью их продольного перемещения друг относительно друга, причем внутренняя часть подпружинена относительно наружной части и между ними установлен демпфер. Технический результат изобретения - снижение динамических нагрузок за счет установления упругих элементов в дополнительном звене и повышение надежности стрелового устройства. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к грузоподъемному оборудованию и может быть использовано в манипуляторах, применяемых в лесной промышленности и лесном хозяйстве.

Известно стреловое устройство грузоподъемной машины, содержащее основание, установленную на нем шарнирно сочлененную стрелу, последняя секция которой выполнена телескопической с подвижной и неподвижной частями, силовые цилиндры, один из которые шарнирно связан с основанием и корневой секцией стрелы, а другой - с последней и с неподвижной частью телескопический секции стрелы, выполненный в виде трособлочной системы, приводимой в действие от указанных выше цилиндров (А.с. СССР 1768497, кл. В 66 С 23/04, 1989).

Известное стреловое устройство грузоподъемной машины обладает тем недостатком, что конструкция привода подвижной части телескопической секции стрелы не воспринимает изгибающих моментов от поднимаемого груза, что приводит к увеличению материалоемкости устройства и снижению эффективности его использования.

Известно также стреловое устройство грузоподъемной машины, содержащее основание, установленную на нем шарнирно сочлененную стрелу, последняя секция которой выполнена телескопической с подвижной и неподвижной частями, силовые цилиндры, один из которых шарнирно связан с основанием и корневой секцией стрелы, а другой - с последней и неподвижной частью телескопической секции стрелы, и привод подвижной части телескопической секции стрелы, выполненный в виде шарнирно сопряженных друг с другом рычага и тяги, первый из которых шарнирно соединен с основанием и, с помощью дополнительного звена, с корневой секцией стрелы, а тяга свободным концом соединена с подвижной частью телескопической секции стрелы, при этом дополнительное звено шарнирно соединено с рычагом и с корневой секцией стрелы, тяга может быть выполнена как одинарной, так и сдвоенной, продольные оси сдвоенных частей тяги расположены по обе стороны продольной оси телескопической секции стрелы (Опубликованная заявка 940927535, М. кл. В 66 С 23/04 от 20.07.94, официальный бюллетень "Изобретения (заявки и патенты)" 26 за 1996 г.).

Известное стреловое устройство грузоподъемной машины имеет жесткую конструкцию и при неустановившихся режимах его работы динамические нагрузки передаются на все элементы его конструкции, что снижает его надежность.

Для устранения указанных недостатков в стреловом устройстве грузоподъемной машины, содержащем основание, установленную на нем шарнирно сочлененную стрелу, последняя секция которой выполнена телескопической с подвижной и неподвижной частями, силовые цилиндры, один из которых шарнирно связан с основанием и корневой секцией стрелы, а другой - с последней и неподвижной частью телескопической секции стрелы, выполненный в виде шарнирно сопряженных друг с другом рычага и тяги, первый из которых шарнирно соединен с основанием и, с помощью дополнительного звена, с корневой секцией стрелы, а тяга свободным концом соединена с подвижной частью телескопической секции стрелы, при этом дополнительное звено шарнирно соединено с рычагом и с корневой секцией стрелы, тяга может быть выполнена как одинарной, так и сдвоенной, продольные оси сдвоенных частей тяги расположены по обе стороны продольной оси телескопической секции стрелы, дополнительное звено выполнено из наружной и внутренней частей с возможностью их перемещения друг относительно друга, внутренняя часть подпружинена относительно наружной части и между внутренней и наружной частями установлен демпфер, тяга может быть выполнена с встроенным в ее длину дополнительным звеном, при этом наружная и внутренняя части звена соединены с концами тяги жестко.

При такой конструкции стрелового устройства грузоподъемной машины упругие элементы, установленные в дополнительном звене, будут снижать динамические нагрузки, а демпфер быстро гасить колебания упругих элементов, что повысит надежность устройства.

В патентной и научно-технической литературе подобной конструкции стрелового устройства грузоподъемной машины нами не обнаружено.

На фиг.1 изображена кинематическая схема устройства и работы стрелового устройства грузоподъемной машины, вид сбоку; сплошными, пунктирными и штрихпунктирными линиями изображены различные положения корневой секции стрелы; в положении корневой секции стрелы, изображенном штрихпунктирными линиями, показаны различные положения телескопической секции стрелы: крайнее вытянутое, крайнее подтянутое и промежуточное; на фиг.2 - то же, конструкция дополнительного звена в разрезе.

Стреловое устройство грузоподъемной машины включает основание 1, которое может быть поворотным вокруг вертикальной оси, и на котором шарнирно установлена шарнирно сочлененная двухсекционная стрела с корневой (главной) секцией 2, ее приводом 3, и конечной телескопической секцией 4, снабженной ее приводом 5. В качестве приводов 3 и 5 могут быть использованы, например, cиловые гидроцилиндры. Телескопическая секция 4 стрелы имеет неподвижную часть 6 в виде полого корпуса, подвижную часть 7 в виде грузонесущей балки, к концу которой, например, через ось 8, крепится рабочий орган (на фиг. не показан, так как в качестве рабочего органа может быть установлено грузоподъемное устройство, захватно-срезающее устройство, срезающее устройство, харвестерная головка и т.д.). Для перемещения подвижной части 7, несущей рабочий орган, на основании 1 шарнирно установлен рычаг 9, который свободным концом через ось 10 шарнирно соединен с тягой 11, a последняя свободным концом шарнирно через ось 12 соединена с подвижной частью 7. Тяга 11 может быть сдвоенной, состоящей из двух частей, продольные оси которых расположены по обе стороны продольной оси телескопической секции 4 стрелы. Рычаг 9 связан шарнирно, через оси 13 и 14, дополнительным звеном 15 с корневой секцией 2 стрелы.

Дополнительное звено 15 выполнено из наружной 16 и внутренней 17 частей, между которыми установлены упругие элементы 18 и 19, например пружины, при этом внутри наружной части 16 установлен демпфер 20, соединенный с наружной 16 и внутренней 17 частями дополнительного звена 15. Такое же устройство, что конструкция дополнительного звена 15, может быть установлено в тягу 11, при этом шарниры 13 и 14 отсутствуют и наружная 16 и внутренняя 17 части соединены жестко с частями тяги 11.

Работа стрелового устройства грузоподъемной машины осуществляется следующим образом.

Стреловое устройство грузоподъемной машины работает по циклу шарнирно сочлененного манипулятора, т.е. оператор управляет приводами 3 и 5, приводом рабочего органа и приводом поворота основания, если таковой есть. При поднятии-опускании корневой секции 2 с помощью привода 3 и при неизменном угле между продольными осями корневой секции 2 и телескопической секции 4, т.е. привод 5 не работает и находится в неизменном положении, подвижная часть 7 практически не перемещается относительно неподвижной части 6, т.е. длина телескопической секции 4 стрелы не изменяется. При подтягивании-отталкивании телескопической секции 4 с помощью привода 5 подвижная часть 7 перемещается относительно неподвижной части 6 за счет тяги 11. При отталкивании телескопической секции 4, т.е. увеличении вылета устройства, подвижная часть 7 выталкивается тягой 11 из неподвижной части 6 и вылет устройства увеличивается. При подтягивании телескопической секции 4, т.е. уменьшения вылета устройства, подвижная часть 7 втягивается тягой 11 в неподвижную часть 6 и вылет устройства уменьшается. Величина движения подвижной части 7 относительно неподвижной части 6 составляет 0,7...1,4 м при максимальном вылете устройства, без учета подвижности подвижной части 7, около 8 метров. Величина движения подвижной части 7 относительно неподвижной части 6 зависит от геометрических параметров конструкции устройства, но находится в вышеуказанных пределах. Движение подвижных частей относительно неподвижных в современных конструкциях манипуляторов лесных машин находится в пределам этих же величин (0,7. . . 1,4 м), но в существующих конструкциях манипуляторов установлены дополнительные приводы движения подвижных частей относительно неподвижных. При этом при подтягивании телескопической секции 4 стрелы, когда вылет устройства уменьшается, подвижная часть 7 телескопической секции 4 стрелы втягивается в неподвижную часть 6 и наоборот. Таким образом, без дополнительных механизмов управления стреловое устройство грузоподъемной машины управляется движением подвижной части 7 телескопической секции 4 стрелы и привод движения подвижной части 7 воспринимает изгибающие моменты от поднимаемого груза.

При такой конструкции стрелового устройства грузоподъемной машины при преходных режимам его работы (подъем груза с ускорением, торможение и т.д.) упругие элементы 18 и 19 снижают динамические нагрузки, а демпфер 20 гасит колебания упругих элементов 18 и 19, что повышает надежность устройства.

Формула изобретения

1. Стреловое устройство грузоподъемной машины, содержащее основание, установленную на нем шарнирно сочлененную стрелу, последняя секция которой выполнена телескопической с подвижной и неподвижной частями, силовые цилиндры, один из которых шарнирно связан с основанием и корневой секцией стрелы, а другой - с последней и с неподвижной частью телескопической секции стрелы, и привод подвижной части телескопической секции стрелы, выполненный в виде шарнирно сопряженных друг с другом рычага и тяги, первый из которых шарнирно соединен с основанием и с помощью дополнительного звена - с корневой секцией стрелы, а тяга свободным концом соединена с подвижной частью телескопической секции стрелы, при этом дополнительное звено шарнирно соединено с рычагом и корневой секцией стрелы, отличающееся тем, что дополнительное звено выполнено из наружной и внутренней частей с возможностью их продольного перемещения друг относительно друга, внутренняя часть подпружинена относительно наружной части и между ними установлен демпфер.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что тяга выполнена с встроенным в ее длину дополнительным звеном, аналогичным конструкции вышеупомянутого, при этом наружная и внутренняя части звена соединены с частями тяги жестко.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2