Выносная опора грузоподъемной машины
Владельцы патента RU 2707158:
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Новгородский государственный университет имени Ярослава Мудрого" (RU)
Изобретение относится к подъемно-транспортному машиностроению, а именно к самоходным грузоподъемным машинам. Выносная опора грузоподъемной машины, при работе машины на грунтах с недостаточной несущей способностью в качестве опорной плиты, содержит завинчиваемый в грунт шнек с коническим наконечником и углом подъема винтовой поверхности меньше угла трения этой поверхности о грунт. Выносная опора оснащена приводом вращения шнека, обеспечивающим вместе с приводом подачи его завинчивание в грунт без отделения стружки. Достигается увеличение устойчивости грузоподъемных машин, работающих на грунтах с малой несущей способностью и предотвращение аварии. 1 ил.
Изобретение относится к подъемно-транспортному машиностроению, а именно к самоходным грузоподъемным машинам, а также может быть использовано и для других машин, работающих на грунтах и использующих при этом дополнительные выносные опоры (аутригеры), увеличивающие опорный контур машины для обеспечения ее устойчивости.
Известны различные схемы устройства выносных опор стреловых самоходных кранов (см. Барсов И.П. Строительные машины и оборудование: Учеб. для техникумов. - М.: Стройиздат, 1986. - 511 с; на с. 154, рис. 89). В современных машинах опорные плиты (башмаки) выносных опор прижимаются к поверхности земли (грунту) посредством гидроцилиндров и системы гидропривода.
Недостатком известных аналогов является имеющие место опрокидывания кранов (аварии) при подъеме грузов в случаях работы машин на грунтах с недостаточной несущей способностью. Основной причиной опрокидывания является то, что опорные плиты выносных опор устанавливаются на поверхность земли (грунта), где грунт обычно имеет меньшую несущую способность, чем в заглублении (см. Далматов Б.И. Механика грунтов, основания и фундаменты (включая специальный курс инженерной геологии). - 2-е изд. Перераб. и доп. - Л.: Стройиздат, Ленингр. отд-ние, 1988. - 415 с. ил.). При опрокидывании опорные плиты выносных опор, выдвинутых в сторону поднимаемого груза, продавливаются в грунт, кран наклоняется и теряет устойчивость. При этом выносные опоры с противоположной стороны от груза не создают удерживающего усилия и не препятствуют опрокидыванию.
Наиболее близким по техническому решению является аутригер для подъемно-транспортного средства, содержащий в опорной плите стакан, в котором установлен подвижный штырь в виде конуса, вокруг основания которого установлен диск с возможностью его вращения относительно оси конуса. К диску прикреплены стержни, выполненные в форме цилиндрической спирали (см. RU №1752716, В66С 23/78, 1992) - прототип. Подвижный штырь и спиралевидные стержни служат в указанном аутригере для вдавливания в грунт и крепления, таким образом, аутригера к грунту.
Недостатком прототипа является то, что у него, как и у аналогов, опорная плита основной своей площадью передает нагрузку при работе машины на поверхность грунта, имеющего меньшую несущую способность, чем в заглублении. Вдавливаемые же на некоторую глубину в грунт конический штырь и спиралевидные стержни имеют небольшую по сравнению с опорной плитой площадь опирания на заглубленные слои грунта. Спиралевидные стержни при этом, чтобы вдавиться (вкрутиться) в грунт, скользя по нему, а затем при подъеме свободно выкрутиться из него, не имея привода вращения, должны иметь большой угол подъема витков спирали, превышающий угол трения поверхности стержня о грунт. В противном случае (при угле подъема витков спирали меньше угла трения поверхности стержня о грунт) спиралевидные стержни при вдавливании не будут скользить наклонной поверхностью по грунту, а будут вынуждены сжиматься как цилиндрическая пружина или пытаться прорезать грунт, не вращаясь при этом. Таким образом, представленные в прототипе спиралевидные стержни, находясь с противоположной стороны от поднимаемого груза, в случае опрокидывания или крена машины, не могут создать существенного удерживающего усилия из-за плохого их сцепления с грунтом и возможности вращения, следовательно, вывинчивания, при выдергивании из земли.
Задачей изобретения является повышение устойчивости грузоподъемной машины при ее работе на грунте с недостаточной несущей способностью.
Технический результат - повышение устойчивости грузоподъемной машины при ее работе на грунте с недостаточной несущей способностью за счет обеспечения того, что опорная плита выносной опоры будет опираться на заглубленные слои грунта, характеризующегося большей, чем на поверхности, несущей способностью и иметь при этом значительную общую площадь опирания, при этом опорная плита, находясь с противоположной стороны от поднимаемого груза, будет создавать значительное удерживающее усилие, препятствующее опрокидыванию машины.
Поставленная задача достигается тем, что выносная опора грузоподъемной машины, содержащая опорную плиту и привод ее подачи на грунт, содержит шнек, выполненный с коническим наконечником и углом подъема винтовой поверхности меньше угла трения этой поверхности о грунт, а выносная опора оснащена приводом вращения шнека, обеспечивающим вместе с приводом подачи его завинчивание в грунт без отделения стружки, причем параметры приводов вращения и подачи увязаны между собой соотношением:
V=n×L,
где V - скорость подачи шнека;
n - частота вращения шнека;
L - шаг винтовой поверхности шнека.
Для пояснения предполагаемого изобретения предложен чертеж, на котором выносная опора представлена позицией 1, привод подачи - 2, привод вращения - 3, шнек, завинченный в грунт - 4.
Для решения данной задачи предлагается выносная опора грузоподъемной машины, у которой при работе машины на грунтах с недостаточной несущей способностью в качестве опорной плиты служит завинченный в грунт шнек с коническим наконечником и углом подъема винтовой поверхности меньше угла трения этой поверхности о грунт. Для этого выносная опора оснащена приводом вращения шнека, обеспечивающим вместе с приводом подачи его завинчивание в грунт без отделения стружки. То есть шнек должен работать (завинчиваться) не как бур, отделяя стружку от грунта и вынося ее винтовой поверхностью на поверхность земли, а как саморез, завинчиваемый в древесину. При этом для обеспечения перемещения (подачи) шнека, соответствующего его вращению и завинчиванию, а не бурению, параметры приводов вращения и подачи должны быть увязаны между собой соотношением:
V=n×L,
где V - скорость подачи шнека;
n - частота вращения шнека;
L - шаг винтовой поверхности шнека.
У завинченного таким образом шнека, являющегося опорной плитой выносной опоры машины, будет обеспечиваться опирание на заглубленные слои грунта всеми витками шнека, погруженными в грунт, от чего общая площадь опирания может быть весьма значительной. Кроме того, завинченный в грунт шнек будет существенно сопротивляться неизбежному при подъеме груза машиной ее наклону или крену. Применением шнека с углом подъема винтовой поверхности меньше угла трения этой поверхности о грунт будет обеспечиваться отсутствие произвольного прокручивания, при не заторможенном механизме привода вращения, шнека в случаях выдергивания или вдавливания шнека в грунт от различных кренов машины. Этим также будет обеспечиваться хорошее сцепление шнека с грунтом. Предлагаемая выносная опора, находясь с противоположной стороны от поднимаемого груза, будет создавать значительное удерживающее усилие, препятствующее опрокидыванию машины.
Предлагаемое изобретение позволит существенно увеличить устойчивость грузоподъемных машин, работающих на грунтах с малой несущей способностью и предотвратить аварии. При работе машины с предлагаемыми выносными опорами на прочных основаниях или на грунтах с прочными покрытиями предлагаемые опоры могут работать как обычные, опираясь наконечником шнека на поверхность основания (покрытия) через металлическую прокладку.
Выносная опора грузоподъемной машины, содержащая опорную плиту и привод ее подачи на грунт, отличающаяся тем, что содержит шнек, выполненный с коническим наконечником и углом подъема винтовой поверхности меньше угла трения этой поверхности о грунт, при этом выносная опора оснащена приводом вращения шнека, обеспечивающим вместе с приводом подачи его завинчивание в грунт без отделения стружки, причем параметры приводов вращения и подачи увязаны между собой соотношением:
V=n×L,
где V - скорость подачи шнека;
n - частота вращения шнека;
L - шаг винтовой поверхности шнека.
