Тягово-сцепное устройство прицепного скрепера
Владельцы патента RU 2368735:
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Воронежский государственный технический университет" (RU)
Изобретение относится к тяговым машинам, работающим с прицепным оборудованием. Технический результат - упрощение конструкции и максимальное увеличение сцепного веса тягача за счет максимального приближения прицепного оборудования с вывешенным передним мостом к тягачу. Тягово-сцепное устройство скрепера включает тягач с рамой, прицепной ковш, тяговый брус, гидроцилиндры догрузки. Прицепной ковш соединен аркой-хоботом через шаровой шарнир с передним мостом скрепера. Тяговый брус посредством продольного шарнира соединен с балкой. Балка соединена с рамой тягача посредством подвижной в продольной плоскости опоры. Гидроцилиндры догрузки закреплены по бокам арки-хобота и гибкой связью соединены с рычагом, жестко прикрепленным к переднему мосту скрепера. Балка снабжена поперечным шарниром, который установлен в вертикальных направляющих рамы тягача. 5 ил.
Изобретение относится к тяговым машинам, работающим с прицепным оборудованием.
Известно устройство для присоединения прицепного скрепера к тягачу [1], включающее прицепной брус, на котором установлена каретка, перемещаемая гидроцилиндром. Шаровая опора тяговой рамы ковша размещена на каретке. Устройство позволяет увеличивать сцепной вес тягача за счет перемещения гидроцилиндром каретки и приближения шаровой опоры к тягачу.
Однако оно не позволяет полностью передать весь вес переднего моста (вывесить его) прицепного скрепера на тягач.
Известно тягово-сцепное устройство скрепера [2], включающее установленные на арке-хоботе гидроцилиндры, соединенные гибкой связью с рычагом, жестко связанным с передним мостом скрепера. Такое устройство обеспечивает передачу на тягач дополнительной вертикальной нагрузки вплоть до полного вывешивания переднего моста скрепера. Однако из-за значительного расстояния между тягачом и передним мостом скрепера эффективность работы устройства снижается.
Наиболее близким к заявленному техническому решению является тягово-сцепное устройство прицепного скрепера [3], включающее тягач и прицепной скрепер, тяговый брус которого при копании может изменять длину, обеспечивая существенное уменьшение расстояния между тягачом и прицепным скрепером. Устройство снабжено гидроцилиндрами догрузки.
Однако такое тягово-сцепное устройство, положительно решая вопросы увеличения и стабилизации сцепного веса тягача, имеет усложненную конструкцию прицепного бруса и моста скрепера и не обеспечивает минимального расстояния между тягачом и передним мостом скрепера.
Изобретение направлено на упрощение конструкции устройства и обеспечение минимального расстояния между тягачом и передним мостом скрепера. Это достигается тем, что тяговый брус переднего моста прицепного скрепера через шаровой шарнир соединен с аркой-хоботом, на которой установлены гидроцилиндры догрузки, соединенные с передним мостом посредством гибкой связи. Кроме того, балка, соединяющая тяговый брус и раму тягача, снабжена поперечным шарниром, при этом сам поперечный шарнир установлен в вертикальных направляющих рамы тягача.
Сущность заявляемого устройства пояснена чертежами, где на фиг.1 дан общий вид устройства в исходном (транспортном) положении; на фиг.2 - при копании грунта и вывешивании переднего моста скрепера; на фиг.3 и 4 приведено взаимодействие элементов сцепного устройства при перемещении скреперного агрегата по неровному забою, на фиг.5 показано тягово-сцепное устройство при повороте тягача.
Тягово-сцепное устройство (фиг.1) соединяет тягач и прицепной скрепер. Оно включает тяговый брус 7, соединенный жестко с передним мостом 2 прицепного скрепера и посредством продольного шарнира 3 с балкой 4, опирающейся через поперечный палец 5 на раму 6 внутри опорного периметра тягача. Поперечный палец 5 балки 4 размещен в продольных направляющих 7 рамы 6 тягача. Передний мост 2 прицепного скрепера снабжен жестким рычагом 8 и шаровым шарниром 9 и соединен с аркой-хоботом 10 прицепного скрепера. На арке-хоботе 10 установлены гидроцилиндры 11 догрузки, штоки которых соединены гибкой связью 12 с жестким рычагом 8 переднего моста 2. Балка 4 снабжена поперечным шарниром 13, установленным в вертикальных направляющих 14 рамы 6 тягача.
Тягово-сцепное устройство работает следующим образом.
При копании грунта оператор тягача гидроцилиндрами догрузки 11 через гибкую связь 12 за жесткий рычаг 8 вывешивает передний мост 2 прицепного скрепера (фиг.2). Вес переднего моста 2 через тяговый брус 7, продольный шарнир 3 и балку 4 передается на раму 6 тягача внутри его опорного периметра. Поскольку передний мост 2 прицепного скрепера максимально приближен к тягачу, тягово-сцепное устройство обеспечивает максимальное увеличение сцепного веса тягача.
При вывешивании переднего моста 2 прицепного скрепера центры шарового шарнира 9 арки-хобота 10 и поперечного шарнира 13 балки 4 находятся на одном расстоянии «H» от грунта (фиг.2), что исключает влияние развиваемой тягачом силы тяги на величину его сцепного веса. Тяговое усилие тягача передается на прицепной скрепер через раму 6, поперечный шарнир 13, балку 4, продольный шарнир 3, тяговый брус 7, передний мост 2, шаровой шарнир 9 и арку-хобот 10.
После заполнения ковша грунтом оператор тягача выдвигает штоки гидроцилиндров догрузки 11, гибкая связь 12 провисает, передний мост 2 опускается. Его колеса соприкасаются с грунтом. В результате добавочная вертикальная нагрузка, передаваемая рамой 4 на тягач, исчезает и сцепной вес тягача уменьшается до значения, соответствующего транспортному режиму. При этом расстояние поперечного шарнира 13 от грунта (фиг.1) становится на величину «d» больше, чем от грунта до шарового шарнира 9 арки-хобота 10. Минимальное значение величины «d» можно определить по зависимости:
d=λ1+λ2,
где λ1 - вертикальная деформация шин переднего моста прицепного скрепера при порожнем ковше;
λ2 - вертикальная деформация задних колес тягача за счет догрузки со стороны прицепного скрепера.
На фиг.3 и 4 показано взаимодействие элементов тягово-сцепного устройства при перемещении агрегата по неровному забою в транспортном режиме, а на фиг.5 - то же при повороте прицепного скреперного оборудования на 90° относительно тягача.
Применение предлагаемого устройства позволяет в максимальной степени увеличивать сцепной вес тягача за счет существенного уменьшения расстояния между задним ведущим мостом тягача и передним мостом прицепного скрепера при упрощении конструкции, что обеспечивает сокращение времени копания, стоимости изготовления и повышение производительности прицепного скрепера.
Источники информации
1. А.С. СССР 374415, МКИ3 E02F 3/58. Устройство для присоединения прицепного скрепера к тягачу. / Демиденко А.И., Артемьев К.А. и др. (СССР) - №1659050/29-14; Заявлено 17.05.71; Опубл. 20.03.73; Бюл. №14.
2. Патент RU 2244071 C1 МКИ7 E02F 3/64. Тягово-сцепное устройство скрепера. / Нилов В.А., Косенко А.А. и др. (RU) - №2003117589/03; Заявлено 11.08.2003; Опубл. 10.01.2005; Бюл. №1.
3. Патент RU 2306388 C1 МПК E02F 3/64. Тягово-сцепное устройство прицепного скрепера. / Нилов В.А., Нилова В.И., Старостина Н.В. (RU) - №2006104649/03; Заявлено 14.02.2006; Опубл. 20.09.2007; Бюл. №26.
Тягово-сцепное устройство скрепера, включающее тягач с рамой, прицепной ковш, соединенный с аркой-хоботом через шаровой шарнир с передним мостом скрепера, тяговый брус, который посредством продольного шарнира соединен с балкой, которая с рамой тягача соединена посредством подвижной в продольной плоскости опоры, гидроцилиндры догрузки, закрепленные по бокам арки-хобота, которые гибкой связью соединены с рычагом, жестко прикрепленным к переднему мосту скрепера, отличающееся тем, что балка снабжена поперечным шарниром, при этом сам поперечный шарнир установлен в вертикальных направляющих рамы тягача.
