НАВЕСНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ СТРОИТЕЛЬНО-ДОРОЖНОЙ МАШИНЫ

Полезная модель относится к области строительно-дорожного машиностроения и может быть использована в навесном оборудовании строительно-дорожных машин, в частности, в погрузочном оборудовании погрузчиков-экскаваторов.
Известно навесное оборудование строительно-дорожной машины, содержащее ковш, стрелу, шарнирно прикрепленную к стойке рамы строительно-дорожной машины и ковшу, гидроцилиндры подъема стрелы и поворота ковша, сложную систему шарнирно соединенных шести рычагов навесного оборудования, обеспечивающих заданное положение ковша строительно-дорожной машины при его подъеме опускании (патент США №7059422, МПК: G05D 1/02, НПК: 37/348, опубл. 2005 г.). В максимально поднятом положении ковш может переходить из запрокинутого положения в положение полной разгрузки, при этом нижняя часть опрокинутого ковша достигает положения, перпендикулярного поверхности, на которой стоит строительно-дорожная машина. В максимально опущенном положении рычажного механизма стрелы ковш при необходимости может занимать горизонтальное положение, а также может переходить из запрокинутого положения в вертикальное, что необходимо при выполнении некоторых работ. Известное устройство является конструктивно сложным и трудно осуществимым на практике.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому решению является навесное оборудование строительно-дорожной машины, содержащее ковш, стрелу, имеющую два подъемных рычага, соединенных между собой поперечной трубой и шарнирно прикрепленных к стойке рамы строительно-дорожной машины и ковшу, два коромысла, каждое из которых выполнено в виде пары щек, нижние концы которых соединены посредством первой оси между собой и с подъемным рычагом, а верхние концы щек соединены между собой
посредством второй оси, гидроцилиндры подъема стрелы, соединенные со стойкой рамы и с первыми осями, гидроцилиндры поворота ковша, соединенные со стойкой рамы и со вторыми осями, тяги, соединяющие вторые оси с ковшом, дополнительное оборудование, обеспечивающее регулирование положения ковша и возврат его в положение копания (Экскаватор-погрузчик WB93S-5 фирмы KOMATSU, проспект WRSS005100 04/2008, стр.8). В известном устройстве обеспечение постоянного заданного угла запрокидывания ковша при его подъеме, разгрузка ковша в верхней точке подъема стрелы и возврат ковша на грунт в горизонтальное положение достигается с помощью дополнительного гидравлического оборудования. Это приводит к усложнению конструкции навесного оборудования строительно-дорожной машины.
Предлагаемая полезная модель решает задачи обеспечения постоянного заданного угла запрокидывания ковша при его подъеме, разгрузки ковша в верхней точке подъема стрелы и возврат ковша на грунт в горизонтальное положение без усложнения конструкции навесного оборудования.
Для достижения указанного технического результата в известном навесном оборудовании строительно-дорожной машины, содержащем ковш, стрелу, имеющую два подъемных рычага, соединенных между собой поперечной трубой и шарнирно прикрепленных к стойке рамы строительно-дорожной машины и ковшу, два коромысла, каждое из которых выполнено в виде пары щек, нижние концы которых соединены посредством первой оси между собой и с подъемным рычагом, а верхние концы щек соединены между собой посредством второй оси, гидроцилиндры подъема стрелы, соединенные со стойкой рамы и с первыми осями, гидроцилиндры поворота ковша, соединенные со стойкой рамы и со вторыми осями, тяги, соединяющие вторые оси с ковшом, при одинаковых диаметрах штоков с поршнями гидроцилиндров подъема стрелы и поворота ковша и их одинаковом ходе отношение расстояний между первыми и вторыми осями, а также между вторыми осями и ковшом связаны соотношением:
где
А - расстояние между первыми и вторыми осями крепления гидроцилиндров подъема стрелы и поворота ковша,
В - расстояние между вторыми осями крепления гидроцилиндров поворота ковша и осями крепления тяг с ковшом.
Отличительными признаками навесного оборудования строительно-дорожной машины по сравнению с прототипом является то, что при одинаковых диаметрах штоков с поршнями гидроцилиндров подъема стрелы и поворота ковша и их одинаковом ходе отношение расстояний между первыми и вторыми осями, а также между вторыми осями и ковшом связаны соотношением:
где
А - расстояние между первыми и вторыми осями крепления гидроцилиндров подъема стрелы и поворота ковша,
В - расстояние между вторыми осями крепления гидроцилиндров поворота ковша и осями крепления тяг с ковшом.
Благодаря наличию этого соотношения между элементами навесного оборудования обеспечивается заданный угол запрокидывания ковша при его подъеме, разгрузка ковша в верхней точке подъема стрелы и возврат ковша на грунт в горизонтальное положение без усложнения конструкции навесного оборудования.
Навесное оборудование строительно-дорожной машины представлено на чертежах: на фиг.1 изображен вид сбоку на строительно-дорожную машину; на фиг.2 - вид сверху на фиг.1; на фиг.3 - кинематическая схема навесного оборудования в трех положениях ковша при среднем значении заявляемого диапазона соотношения между его элементами; на фиг.4 - кинематическая схема навесного оборудования в трех положениях ковша при крайних значениях заявляемого диапазона соотношения между его
элементами.
Навесное оборудование строительно-дорожной машины содержит ковш 1, стрелу 2, имеющую два подъемных рычага 3, соединенных между собой поперечной трубой 4. Подъемные рычаги 3 прикреплены шарнирами 5 к стойке 6 рамы строительно-дорожной машины и шарнирами 7 - к ковшу 1. Каждое из двух коромысел навесного оборудования выполнено в виде пары щек 8, нижние концы которых соединены посредством первой оси 9 между собой и с подъемным рычагом 3. Верхние концы щек соединены между собой посредством второй оси 10. В средней части щеки 8 коромысел соединены поперечинами 11, являющимися упорами для подъемных рычагов при подъеме ковша в верхнее положение. Гидроцилиндры 12 подъема стрелы соединены со стойкой 6 шарнирами 13 и с осями 9. Гидроцилиндры 14 поворота ковша соединены со стойкой 6 рамы шарнирами 15 и с осями 10. Тяги 16 одним концом соединены с осями 10, а вторым с помощью осей 17 с ковшом 1. Гидроцилиндры 12 подъема стрелы и гидроцилиндры 14 поворота ковша имеют одинаковый ход и одинаковые диаметры штоков с поршнями. Отношение расстояний между осями 9 и 10, а также между осями 10 и 17 связаны соотношением:
где
А - расстояние между осями 9 и 10 крепления гидроцилиндров 12 подъема стрелы и гидроцилиндров 14 поворота ковша.
В - расстояние между осями 10 крепления гидроцилиндров поворота ковша и осями 17 соединения тяг 16 с ковшом.
Строительно-дорожная машина работает следующим образом. После набора грунта ковш 1 запрокидывается с помощью гидроцилиндров 14 на угол β (см. фиг.3), обеспечивающий подъем ковша без высыпания грунта. В таком положении ковш с помощью гидроцилиндров 12 подъема стрелы, совершая плоскопараллельное движение 12', 12", поднимается на максимальную высоту. При этом колебания ковша от заданного значения
угла β допустимы в пределах одного градуса. При подъеме ковша гидроцилиндр 14 поворота ковша заперт, он занимает положения 14, 14', 14", а ось 10 при этом совершает движение по окружности (10, 10', 10"). Полная разгрузка ковша осуществляется выдвижением штока гидроцилиндра 14 в верхнем положении ковша, при этом ковш поворачивается на угол β+γ. При последующем втягивании штоков гидроцилиндров 12 и запертых гидроцилиндрах 14 осуществляется возврат ковша в горизонтальное положение. Положение ковша при выборе крайних значений диапазона соотношений расстояний А и В, а именно 0,45 и 0,50 показаны на фиг.4. При этом допустимая погрешность опускания ковша на грунт колеблется в пределах от 0° до 1°. При выборе соотношения расстояний А и В в пределах от 0,45 до 0,50 эти две допустимые погрешности соблюдаются без использования дополнительного гидравлического оборудования. В случае уменьшения соотношения А и В менее 0,45 ковш при подъеме совершает незначительные колебания, в то время как угол возврата ковша на грунт становится отрицательным. В случае увеличения соотношения А и В более 0,50 погрешность опускания ковша на грунт колеблется в пределах от 0° до 1°, но в тоже время колебания ковша при его подъеме превышают 1°. Например, в прототипе (Экскаватор-погрузчик WB93S-5 фирмы KOMATSU, проспект WRSS005100 04/2008) соотношение А к В равно 0,6. Это приводит к необходимости использования дополнительного гидравлического оборудования, обеспечивающего требования к колебаниям при подъеме ковша и его опускании.