Способ измерения силы внедрения ковша в рабочую среду и устройство для его осуществления



Способ измерения силы внедрения ковша в рабочую среду и устройство для его осуществления
Способ измерения силы внедрения ковша в рабочую среду и устройство для его осуществления
Способ измерения силы внедрения ковша в рабочую среду и устройство для его осуществления
Способ измерения силы внедрения ковша в рабочую среду и устройство для его осуществления

 


Владельцы патента RU 2571468:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Сибирская государственная автомобильно-дорожная академия (СибАДИ)" (RU)

Изобретение относится к способам и устройствам измерения силы внедрения ковша фронтального погрузчика в штабель материала. Способ измерения силы внедрения ковша в штабель материала включает операцию горизонтального внедрения ковша, операцию измерения величины внедрения ковша, операцию измерения силы внедрения. Штабель выполняют подвижным относительно основания и снабжают силовым устройством. Ковш, закрепленный на раме, выполняют неподвижным относительно основания с возможностью выполнения малых горизонтальных перемещений, пропорциональных измеряемой силе внедрения ковша в штабель. Устройство измерения силы внедрения ковша включает штабель, ковш, закрепленный на раме шарнирно-стержневыми элементами, силовое устройство внедрения, устройство измерения величины внедрения ковша, устройство измерения силы внедрения ковша. Штабель выполнен в виде бункера с насыпным материалом и снабжен силовым винтовым механизмом. Ковш с рамой установлен на четырех вертикальных кривошипах, соединенных с цифровым динамометром. Технический результат заключается в обеспечении высокой точности измерения силы на ковше. 2 н.п. ф-лы, 2 ил.

 

Изобретение относится к способам и устройствам измерения силы внедрения ковша фронтального погрузчика в штабель материала.

Известен способ и устройство для исследования сил, действующих на ковш погрузочной машины [см., например, а.с. №655841, Е21F 13/00, G01М 15/00, опубл. 05.04.79, бюл. №13], содержащие ковш погрузочной машины, который перемещается по раме стенда, боковая стенка ковша выполнена подвижной и снабжена датчиками, связанными с самописцами.

Недостатком этого способа и устройства является сложность конструкции и большие габаритные размеры, т.к. вся машина с ковшом устанавливается на стенд для проведения исследования сил на ковше.

Наиболее близким из известных технических решений к заявляемому способу и устройству является стенд для измерения силы на ковше [см., например, а.с. №184496, кл. 42К, 21/01, опубл. 21.07.1966, бюл. №15], содержащее ящик с насыпным материалом и рельсы, расположенные на раме, по которым перемещается погрузчик с ковшом, снабженный измерительным устройством с балочками и тензодатчиками.

Недостатком известных способов и устройств является сложность конструкции, обусловленная громоздкостью механических устройств и использованием тензометрических датчиков, снижающих точность измерения силы на ковше.

Задача способа измерения силы внедрения ковша в штабель материала, включающего силовую операцию горизонтального внедрения ковша, операцию измерения силы внедрения ковша, согласно способу штабель материала выполнен подвижным относительно основания и снабжен силовым устройством, а ковш, закрепленный на раме, выполнен неподвижным относительно основания с возможностью выполнять малые горизонтальные возможные перемещения, пропорциональные измеряемой силе внедрения ковша в штабель.

Задача устройства измерения силы внедрения ковша в штабель, включающего штабель, ковш, закрепленный на раме шарнирно-стержневыми элементами, силовое устройство внедрения, устройство измерения величины внедрения ковша, устройство измерения силы внедрения ковша, согласно изобретению штабель материала выполнен в виде бункера с насыпным материалом и снабжен силовым механизмом, ковш с рамой установлен на четырех вертикальных кривошипах, соединенных с цифровым динамометром.

Указанный технический результат в части способа заключается в уменьшении и исключении влияния сил трения в шарнирах измерительной части стенда на показания цифрового динамометра, а также в упрощении конструкции прибора и повышении точности измерительного процесса силы внедрения ковша в штабель.

Указанный технический результат в части устройства измерения силы внедрения ковша в штабель достигается установкой ковша с рамой на четырех вертикальных кривошипах, малые перемещения которых, пропорциональные измеряемой силе внедрения, фиксируются в виде силы внедрения в штабель цифровым динамометром.

Способ и устройство поясняются чертежами, где на фиг. 1 показан общий вид устройства - вид сбоку; на фиг. 2 - вид сверху на устройство измерения силы внедрения ковша в штабель материала.

Способ и устройство силы внедрения ковша в рабочую среду содержат: 1 - ковш; 2, 3, 4 - шарнирно-стержневые пластины; 5 - рама; 6 - кронштейн на основании; 7, 8 - вертикальные кривошипы; 9 - кронштейн на раме; 10 - цифровой динамометр; 11 - гайка регулировочная; 12 - основание; 13 - винт регулировочный; 14 - направляющий уголок; 15 - винт силовой; 16 - гайка; 17 - кронштейн винта; 18 - рукоятка; 19 - бункер; 20 - штабель.

На фиг. 1 дополнительно показаны геометрические параметры устройства: а - база расположения кривошипов измерительного стенда; а 1 - длина кривошипа; а 2 - размер по высоте от режущей кромки ковша до верхнего шарнира кривошипа О1; Р1 - горизонтальная сила на ковше; Р2 - вертикальная сила на ковше.

Сущность способа измерения силы Р1 внедрения ковша в штабель заключается в следующем.

При надвигании бункера 19 со штабелем 20 на ковш 1 винтовым механизмом 15, 16, 18, на режущей кромке ковша возникают горизонтальная сила Р1 и вертикальная сила Р1. Сила Р1 через раму 5 и кронштейн 9 передается измерительному цифровому динамометру 10. Благодаря малым упругим деформациям измерительной части цифрового динамометра 10 возникают малые упругие горизонтальные перемещения рамы 5, которые пропорциональны силе П1, измеряемой цифровым динамометром. При этом сила Р2 не изменяет свое вертикальное положение и на равновесие сил Р1 и П1 практически не влияет.

Сила трения в шарнирах измерительного стенда, приведенная к измерительному динамометру, определяется по формулам

;

.

где f - коэффициент трения скольжения в шарнирах; d - диаметр оси шарнира.

Указанные силы трения не превышают 1,5% от измеряемой силы Р1. Поэтому предложенный способ измерения силы Р1 является достаточно точным и эффективным.

Устройство измерения силы внедрения ковша в штабель работает следующим образом. Винтовой механизм 15, 16 обеспечивает надвигание бункера 19 со штабелем 20 на ковш 1. На режущей кромке ковша возникают силы Р1 и Р1. При этом сила Р1 через раму 5, кронштейн 9 передается цифровому динамометру 10, который фиксирует значение силы П11. Вертикальная сила Р2 оказывает на процесс измерения силы Р1 только опосредованное влияние через силы трения в шарнирах.

Рассмотренные способ и устройство измерения силы внедрения ковша в штабель позволяют получать надежные результаты измерений, использовать различные материалы штабеля и различные ковши.

1. Способ измерения силы внедрения ковша в штабель материала, включающий силовую операцию горизонтального внедрения ковша, операцию измерения величины внедрения ковша, операцию измерения силы внедрения, отличающийся тем, что штабель материала выполняют подвижным относительно основания и снабжают силовым устройством, а ковш, закрепленный на раме, выполняют неподвижным относительно основания с возможностью выполнения малых горизонтальных перемещений, пропорциональных измеряемой силе внедрения ковша в штабель.

2. Устройство измерения силы внедрения ковша в штабель согласно способу п. 1, включающее штабель, ковш, закрепленный на раме шарнирно-стержневыми элементами, силовое устройство внедрения, устройство измерения величины внедрения ковша, устройство измерения силы внедрения ковша, отличающееся тем, что штабель материала выполнен в виде бункера с насыпным материалом и снабжен силовым винтовым механизмом, ковш с рамой установлен на четырех вертикальных кривошипах, соединенных с цифровым динамометром.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области строительства и горнодобывающей промышленности. Ковш экскаватора включает днище, козырек, гидроцилиндры поворота козырька, ролики, установленные на концах штоков гидроцилиндров и размещенные в направляющих днища, шарниры крепления козырька к днищу, выполненные в виде эксцентриков, эксцентриситет которых в исходном положении козырька направлен в сторону днища.

Изобретение относится к землеройно-транспортным машинам типа фронтальных погрузчиков. Задача изобретения - повышение производительности путем уменьшения потерь грунта в боковые валики при заполнении ковша.

Изобретение относится к просеивающему, дробильному или перемешивающему ковшу, выполненному в виде ковша экскаватора или ковшового погрузчика. Ковш содержит донную пластину, боковые стенки и рабочие барабаны.

Изобретение относится к дробильному ковшу, выполненному в виде ковша экскаватора или ковшового погрузчика. Дробильный ковш содержит донную плиту, боковые стенки (3) и рабочие вальцы (6).

Изобретение относится к способам черпания материалов и грунтов ковшом фронтального погрузчика. В предложенном способе ковш устанавливают передней стенкой под углом к опорной поверхности, выполняют операцию рыхления материала ножами и зубьями, выполняют операцию внедрения ковша в штабель напорным движением погрузчика при относительно неподвижных стреле и ковше, поворачивают ковш после внедрения.

Ковш экскаватора может быть использован на механических экскаваторах типа прямая лопата для погрузки в транспортное средство с меньшими ударными нагрузками на его кузов.

Настоящее изобретение относится к просеивающему, дробильному или перемешивающему ковшу, выполненному в виде ковша экскаватора или ковшового погрузчика. Ковш содержит донную пластину (1), боковые стенки (2) и рабочие барабаны (3), которые расположены в задней части ковша, которые выполнены с возможностью вращения вокруг своих осей и которые при вращении просеивают, дробят или перемешивают материал в ковше и одновременно подают просеянный, раздробленный или перемешанный материал из ковша между рабочими барабанами (3) или через них.

Изобретение относится к просеивающему, дробильному или перемешивающему ковшу, выполненному в виде ковша экскаватора или ковшового погрузчика. Ковш включает донную пластину (1), боковые стенки (2) и рабочие барабаны (3).

Изобретение относится к рабочему оборудованию выемочно-погрузочных машин, предназначенных для разработки и погрузки в транспортные средства или отвал полезных ископаемых.

Изобретение относится к горным машинам, используемым при разработке месторождений полезных ископаемых открытым способом. .
Наверх