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

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. .

Изобретение относится к строительным машинам. Съемный узел прижимного элемента для строительной машины содержит: монтажный кронштейн для прикрепления узла прижимного элемента к механизму для выемки грунта машины, причем для крепления узла прижимного элемента на указанном механизме машины монтажный кронштейн удерживает в зацеплении две оси шарниров, посредством которых обеспечивается возможность поворота рабочего органа и соединительного рычага, являющегося частью рычажного механизма рабочего органа, на указанном механизме машины; прижимной элемент, шарнирно прикрепленный на монтажном кронштейне; цилиндр прижимного элемента, имеющий корпус, присоединенный к монтажному кронштейну, и шток, отходящий от переднего конца корпуса цилиндра и соединенный с прижимным элементом. Корпус цилиндра присоединен с возможностью поворота вокруг оси к монтажному кронштейну своей соединительной частью, которая отличается от задней концевой части корпуса. Ось шарнира, которая удерживается в зацеплении монтажным кронштейном и которой рабочий орган шарнирно закреплен на упомянутом механизме машины, используется в качестве единственной общей оси шарнира для шарнирного присоединения прижимного элемента на монтажном кронштейне, с обеспечением крепления узла прижимного элемента на механизме для выемки грунта машины, и шарнирного соединения рабочего органа с упомянутым механизмом машины. Механизм обратной лопаты для строительной машины содержит: стрелу, прикрепляемую к машине; узел рукояти, шарнирно прикрепленный к свободному концу стрелы; основной рабочий орган, шарнирно прикрепленный с возможностью поворота вокруг оси к концу узла рукояти, причем управление рабочим органом осуществляется с помощью цилиндра с использованием рычажного механизма, имеющего два рычага, шарнирно соединенных с возможностью их поворота относительно друг друга вокруг оси. Первый рычаг шарнирно прикреплен к узлу рукояти с помощью оси шарнира первого рычага. Второй рычаг шарнирно прикреплен к основному рабочему органу, при этом он содержит съемный узел прижимного элемента. Технический результат - обеспечение компактности съемного узла прижимного элемента. 2 н. и 13 з.п. ф-лы, 8 ил.

Ковш (100) для дробления инертного материала содержит внешний корпус (1), входную секцию (10) для входа материала, подлежащего раздроблению, в корпус (1) и дробильный узел (3), расположенный в корпусе (1), для дробления материала и просеивающее устройство (2) для просеивания материала, подлежащего раздроблению, расположенное в промежуточном положении между входным отверстием (10) и дробильным узлом (3). Просеивающее устройство (2) содержит по меньшей мере один вращающийся элемент (20), частичное вращение которого пригодно для выполнения просеивания частей материала, подлежащего раздроблению, которые имеют размер, меньший предопределенного размера. 5 з.п. ф-лы, 20 ил.

Ковш экскаватора относится к конструкции ковша с открывающимся днищем и может быть использован на механических экскаваторах типа прямая лопата для погрузки вязких и склонных к налипанию и намерзанию горных пород. Ковш по первому варианту содержит корпус с открывающимся днищем и стенками, упругий очиститель, установленный на стенках и расположенный на их плоскости изнутри в их верхней части неподвижно. Очиститель представляет собой один или несколько свободно провисающих продольно-упругоподвижных элементов, нижняя часть каждого из которых имеет утолщение либо объединена утолщением и расположена в свободном состоянии выше уровня плоскости примыкания днища или в непосредственной близости от него, обеспечивающей возможность закрывания днища. Ковш по второму варианту содержит корпус с открывающимся днищем и стенками, упругоподвижный очиститель, установленный на стенках и расположенный на их плоскости изнутри в их верхней части неподвижно и в нижней части с помощью ползуна и продольной направляющей. Очиститель представляет собой один или несколько продольно-упругоподвижных элементов, исходно растянутых между верхним их креплением и продольной направляющей ползуна, нижняя часть каждого из которых имеет утолщение либо объединена утолщением, которое расположено ниже направляющей ползуна, в исходном состоянии выше уровня плоскости примыкания днища или в непосредственной близости от него, обеспечивающей возможность закрывания днища, и имеет возможность опускаться вниз вследствие растяжения упругих подвижных элементов. 2 н. и 2 з.п. ф-лы, 4 ил.

Группа изобретений относится к рабочим машинам с ковшами для просеивания и дробления инертного материала. Технический результат - соединение просеивания и дробления в одном ковше, оптимизируя потребление энергии и координируя две операция точным и надежным образом. Рабочая машина с ковшом (100), включающим внешний корпус (1), просеивающее устройство (2) для просеивания материала, подлежащего дроблению, и дробильный узел (3), расположенный в упомянутом корпус (1) для дробления материала, а также устройство (44) определения для детектирования угла ориентации (ω) ковша (100) относительно поверхности (S) отсчета. При этом просеивающее устройство (2) и дробильный узел (3) выборочно приводятся в действие, по отдельности или в комбинации, согласно углу ориентации (ω) ковша (100). 2 н. и 12 з.п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к горной и строительной технике. Ковш активного действия экскаватора содержит корпус и силовой исполнительный орган в виде механизмов ударного действия с толкателями, рабочими зубцами и ограничителями их хода, а также с возвратными элементами. Силовой исполнительный орган ковша активного действия выполнен в виде эксцентрикового вала в подшипниковых опорах корпуса ковша, с n эксцентриковыми элементами на валу, смещенными вдоль и повернутыми вокруг оси этого вала относительно друг друга с шагом 360/n градусов по его окружности. Толкатели рабочих зубцов выполнены с одной стороны вилкообразными в контакте с эксцентриками. Их продольные оси перпендикулярны оси вращения эксцентриков. С другой стороны толкатели имеют сферические торцы, контактирующие с рабочими зубцами, которые напрямую взаимодействуют с горной породой. Внутри концов вала установлены приводные двигатели, механически соединенные с валом для передачи момента вращения и подключенные к частотно-регулируемой системе управления. Технический результат - увеличение энергоемкости и повышение производительности ковша активного действия. 1 ил.

Группа изобретений относится к рабочим органам, расположенным на дорожно-строительных машинах, в частности к защитному элементу ковшей. Технический результат – простота и быстрота монтажа и демонтажа износной накладки к рабочему органу. Дорожно-строительная машина содержит рабочий орган, включающий первый и второй элементы, выполненные с возможностью перемещения относительно друг друга из разомкнутого положения в сомкнутое положение, и содержащей узел износной накладки. Узел износной накладки содержит износостойкую накладку, и монтажный кронштейн, выполненный с возможностью крепления к износостойкой накладке. При этом монтажный кронштейн выполнен таким образом, что в сомкнутом положении он прочно зажат между первым и вторым элементами рабочего органа. 2 н. и 12 з.п.ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к области строительства и горнодобывающей промышленности. Ковш экскаватора включает днище, козырек, гидроцилиндры поворота козырька относительно днища, шарниры крепления козырька к днищу. Корпусы гидроцилиндров поворота козырька закреплены к днищу со стороны его нижней кромки, а проушины их штоков подняты вверх с тыльной стороны ковша. Проушины штоков соединены шарнирно с ближними к днищу проушинами двухплечих рычагов, установленных шарнирно на осях, которые закреплены жестко в кронштейнах на днище ковша. Удаленные от днища проушины двухплечих рычагов присоединены шарнирно к тягам, которые с другой стороны соединены шарнирно с проушинами на верхней кромке козырька ковша. Технический результат заключается: в уменьшении габаритов и массы механизма раскрытия ковша; в снижении затрат на его изготовление; в упрощении монтажа и демонтажа; в повышении полезной вместимости ковша и производительности экскаватора. 2 ил.

Изобретение относится к ковшу и его применению. Ковш (3) содержит днище (10), боковые пластины (11), заднюю пластину (12) и соединительное средство (9), с помощью которого он присоединяется к рабочей машине (1). Ковш также содержит, по меньшей мере, одну просеивающую часть (6), имеющую множество смежных прутков (7), образующих решетку. По меньшей мере, один пруток, включенный в состав просеивающей части, подвергается вибрации с помощью вибрационного блока (16) так, что вибрирующий пруток перемещается относительно ковша. 2 н. 7 з.п. ф-лы, 8 ил.

Изобретение относится к землеройно-транспортному машиностроению, а именно к ковшам одноковшовых фронтальных погрузчиков для разработки целиковых не разрыхленных грунтов и пород. Цель изобретения при глубоком копании грунтов наряду с использованием ножей и зубьев для вырезания и рыхления грунтов - обеспечить дополнительное рыхление клином, которым снабжена передняя стенка корпуса ковша. Ковш фронтального погрузчика содержит корпус, боковые стенки, боковые ножи, вертикальные ножи, ножевую плиту, зубья, козырек, ребра жесткости, проушины, клин передней стенки корпуса ковша, образованный внутренней и наружной поверхностями, отличается тем, что клин содержит внутреннюю и наружную пластины, которые в сочетании с задней стенкой клина образуют замкнутую полость, ножевая плита имеет уступ для сочленения с наружной пластиной клина, зубья равномерно расположены на ножевой плите и закреплены на ней, нижняя рабочая поверхность зуба параллельна опорной внешней плоскости клина. Технический результат обеспечен тем, что снабжение ковша клином обеспечивает установку ковша в начале копания под углом α=7÷20° без использования системы автоматического управления, процесс копания реализуется простым раздельным способом, обеспечивающим высокую производительность. 7 ил.

Изобретение относится к ковшу с просеивательным ситом, управляемому тяжелой машиной. Множество просеивательных пластин (3) размещены на расстоянии друг от друга и образуют просеивательную поверхность (2), в которой выполнены просеивательные щелевые отверстия и наверху которой может быть размещен материал, подлежащий просеиванию. Под просеивательной поверхностью (2) выполнены поворотные валы (4). Валы (4) оснащены ножами (5), которые выступают от валов и проходят через просеивательные щелевые отверстия над просеивательной поверхностью (2). Ножи (5) выполнены сходящимися наподобие клина по направлению к своим закругленным кончикам. Боковые кромки ножей (5) выполнены по существу прямыми, а угол между ними находится в диапазоне 20-28°. 5 з.п. ф-лы, 4 ил.

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.

Наверх