УНИВЕРСАЛЬНАЯ ТРАКТОРНАЯ ГИДРАВЛИЧЕСКАЯ СТРЕЛА

Полезная модель относится к области подъемно-транспортных машин, в частности к грузоподъемным устройствам с гидравлическим приводом, и может быть использована в качестве автономного погрузчика или в качестве навесного рабочего органа для тракторных погрузчиков или для иных сельскохозяйственных машин и грузовых автомобилей.
Известен погрузчик, содержащий основу, несущую на себе грузоподъемную стрелу, состоящую из ведущего и ведомого звеньев, приводимыми в действие силовыми гидроцилиндрами, и гидросистему для управления указанными гидроцилиндрами, причем основа выполнена в виде плоской треугольной рамы со съемными балками, несущими опорные башмаки, а по углам рамы установлены шарнирные узлы, один из которых соединен с грузоподъемной стрелой, а два других - с силовыми гидроцилиндрами, причем противолежащие концы цилиндров соединены между собой и со стрелой [см. авт. св. СССР №555046 по классу B66F 9/12, опубл. 25.04.1977 г. Бюл. №15].
Основным существенным недостатком известного погрузчика является несовершенство конструкции его грузоподъемной стрелы. Наличие этого недостатка обусловлено следующим. Грузоподъемная стрела известного погрузчика состоит из двух основных элементов: ведущего звена-стрелы и стрелы-рукояти, прикрепленной шарнирно к консольному концу ведущего звена-стрелы. В центре ведущего звена стрелы расположен шарнир, в который упираются три силовых гидроцилиндра. Следовательно, этот шарнир испытывает чрезмерно высокую нагрузку и для обеспечения высокой надежности его работы он, естественно, должен быть достаточно массивным, что автоматически приводит к увеличению габаритных размеров грузоподъемной стрелы в целом, со всеми вытекающими негативными последствиями, например, увеличение веса. Кроме того, отверстия, в которые установлен упомянутый шарнир, является концентратором напряжений, что повышает вероятность разрушения ведущего звена-стрелы в ее центральной части. То же самое можно сказать и о шарнире, соединяющим ведущее звено-стрелу со стрелою-рукоятью: он также должен быть массивным для обеспечения надежности крепления, поскольку работает «на отрыв» под воздействием силового гидроцилиндра, обеспечивающего поворот стрелы-рукояти в вертикальной плоскости.
Этот недостаток устранен в гидравлической стреле, содержащей основу и непосредственно грузоподъемную стрелу, состоящую из ведущего и ведомого звеньев, приводимыми в действие силовыми гидроцилиндрами, и гидросистему управления указанными гидроцилиндрами, причем основа выполнена в виде плоской вертикальной треугольной рамы с горизонтальными балками коаксиальной конструкции с выдвижными элементами, несущими опорные башмаки, при этом ведущее звено грузоподъемной стрелы выполнено в виде вертикальной балки, шарнирно прикрепленной к плоской вертикальной треугольной раме с возможностью поворота относительно своих крепежных шарниров, а ведомое звено выполнено в виде телескопической балки коробчатого сечения и связано с одного конца с верхним концом ведущего звена с помощью шарнира [см. пат. Украины №45754 по кл. B66F 9/12, опубл. 25.11.2009 г. Бюл. №22].
Основным существенным недостатком этой гидравлической стрелы является неоправданное ограничение ее грузоподъемности вследствие расположения оси вертикального поворота грузоподъемной стрелы на линии расположения опорных башмаков. Такое расположение опорных башмаков обеспечивает достаточную устойчивость грузоподъемной стрелы только при крайнем боковом ее расположении (повороте вправо-влево) относительно линии опорных башмаков, но при перпендикулярном ее расположении (вдоль линии трактора) такое расположение опорных башмаков не устраняет опрокидывающий момент. Кроме того, известная гидравлическая стрела имеет конструктивное ограничение радиуса зоны обслуживания из-за неизменности длины ведомого звена, чрезмерную перегрузку гидроцилиндров из-за их недостаточного количества, следовательно, и невозможности перераспределения нагрузки на каждый из них, невозможность хранения гидравлической стрелы в вертикальном положении из-за отсутствия дополнительного опорного элемента и другие конструктивные недостатки, что дает основание для вывода о конструктивном несовершенстве известной гидравлической стрелы.
Наиболее близкой по своей сущности и достигаемому эффекту, принимаемой за прототип, является универсальная автономная поворотная гидравлическая стрела, содержащая основу, несущую на себе грузоподъемную стрелу, состоящую из ведущего и ведомого звеньев, приводимых в действие силовыми гидроцилиндрами, и гидросистему для управления работой указанных гидроцилиндров, причем основа выполнена в виде плоской вертикальной треугольной рамы, высота которой равняется высоте ведущего звена, а также снизу эта вертикальная рама снабжена дополнительной горизонтальной плоской рамой, оснащенной на конце стандартными сцепкой и опорным неподвижным подпятником, и под которой расположен опорный узел стрелы, выполненный в виде поперечной горизонтальной пустотелой балки, ширина отверстия в которой достаточна для размещения в ней параллельно двух выдвижных элементов, отделенных один от другого вертикальной перегородкой, закрепленной неподвижно внутри поперечной горизонтальной пустотелой балки по всей ее длине, и предназначенных для удержания опорных башмаков, расположенных в вертикальных трубчатых (или сплошных) элементах, в которых выполнен набор последовательных отверстий в шахматном порядке для установки в них фиксирующего пальца для регулирования высоты расположения опорных башмаков, при этом ведущее звено грузоподъемной стрелы выполнено в виде вертикальной балки круглого сечения, шарнирно сочлененной с плоской вертикальной треугольной рамой с возможностью поворота относительно своих крепежных шарниров, а ведомое звено выполнено в виде в виде телескопической балки коробчатого сечения и связано с одного конца с верхним концом ведущего звена с помощью шарнира, а также в последнем коробчатом элементе телескопической балки ведомого звена установлено подвижно с возможностью фиксации пальцем дополнительное звено небольших размеров для изменения общей длины ведомого звена, к концу которого присоединен грузозахватный орган, например, крюк, при этом свободный конец корпуса гидроцилиндра, расположенного на ведомом звене, охвачен предохранительной скобой, фиксирующей положение корпуса относительно первого коробчатого элемента телескопической балки ведомого звена, кроме того, шарнир в виде пальца, соединяющий звенья гидравлической стрелы, установлен на верхнем конце ведущего звена, а поворот в вертикальной плоскости ведомого звена обеспечивается двумя силовыми цилиндрами, свободные концы корпусов которых жестко связаны между собой планкой, к тому же пульт управления гидросистемой гидравлической стрелы смонтирован на поворотном Г-образном патрубке, расположенном на задней стороне плоской вертикальной треугольной рамы, с возможностью фиксации в выбранном положении [см. пат. Украины №60114, кл. B66F 19/00, опубл. 10.06.2011 г. в Бюл. №11].
Основным существенным недостатком известной универсальной гидравлической стрелы является несовершенство конструкции ее опорного узла, что обусловлено необходимостью использования ручного труда для настойки опорных башмаков, в частности, необходимостью высовывания/всовывание выдвижных элементов из поперечной горизонтальной пустотелой балки ручным способом, что довольно трудоемко, поскольку при перемещении этих элементов по внутренней поверхности поперечной горизонтальной пустотелой балки возникает значительное трение скольжения, которое после каждого цикла осуществления этой операции увеличивается из-за естественного загрязнение выдвижных элементов. При значительных размерах выдвижных элементов (в случае большой грузоподъемности гидравлической стрелы необходимо использовать массивные опорные элементы), их перемещение ручным способом становится проблематичным, даже для сильного мужчины. К тому же высота опорных башмаков изменяется дискретно и, снова же, ручным способом. Дискретность перемещения опорных элементов не позволяет точно выровнять гидравлическую стрелу по вертикали, например, если опорная поверхность оказалась наклонной. В этом случае опорные элементы (или один из них) необходимо принудительно опустить вниз (вдавить в грунт), что ручным способом вообще невозможно, поскольку для этого необходимо преодолеть вес гидравлической стрелы и вес трактора, что выходит за пределы человеческих возможностей. Отметим также, что известный «механический» опорный узел в известной гидравлической стреле является малонадежным - достаточно согнуть хотя бы один из выдвижных элементов в любом направлении, и его уже невозможно вставить во внутрь поперечной горизонтальной пустотелой балки, а случаев для непредвиденного изгиба выдвижного элемента на практике предостаточно, например, перегрузка гидравлической стрелы, ударные нагрузки от перемещаемых объектов и т.д.
Вторым существенным недостатком известного технического решения является опять же несовершенство конструкции ее опорного узла, но уже в другом ракурсе. Речь идет о невозможности разворота опорных башмаков в горизонтальной плоскости в сторону от линии поперечной горизонтальной пустотелой балки, поскольку выдвижные элементы могут перемещать только вдоль этой балки, что ограничивает функциональные возможности опорного узла, а вместе с ним, и функциональные возможности всей гидравлической стрелы. Если бы выдвижные элементы могли бы разворачиваться относительно поперечной горизонтальной пустотелой балки, то опорные башмаки можно было бы устанавливать с любое место, наиболее приемлемое для выполнения конкретных погрузочно-разгрузочных работ, даже, в сложных условиях рельефа местности, а также выполнять функцию опоры для устранения опрокидывающего момента при взаимодействии в единичных случаях с чрезмерно тяжелыми грузами.
Третьим существенным недостатком известного технического решения является то, что ведущее звено стрелы имеет круглое сечение, а ведомое звено со вставным элементом - коробчатое. Сущность этого недостатка поясняется следующим. Во-первых, для изготовления звеньев стрелы необходимо использовать разные типы заготовок (круглые и коробчатые), что неудобно, поскольку для их обработки необходимо использовать разное оборудования для преобразования заготовки в звенья стрелы, следовательно, увеличивается трудоемкость и себестоимость гидравлической стрелы. Во-вторых, обе заготовки (круглые, коробчатые) уступают по жесткости, например, шестигранным трубам, которые широко применяются в строительстве. Использование таких труб для изготовления звеньев гидравлической стрелы позволило бы, или уменьшить ее вес, в случае изготовления стрелы таких же размеров за счет уменьшения их толщины или диаметра, или увеличить грузоподъемность при изготовлении звеньев таких же размеров, каких их изготавливают из круглых и коробчатых труб.
Четвертым существенным недостатком известного технического решения является то, что высота ведущего звена связана с высотой плоской вертикальной горизонтальной рамой. Сущность этого недостатка поясняется следующим. Максимальная высота подъема груза, в основном, зависит от высоты ведущего звена, следовательно, для увеличения общей высоты подъема груза необходимо увеличивать длину ведущего звена. При этом высота подъема груза никоим образом не зависит от высоты плоской вертикальной треугольной рамы, которая выполняет лишь функцию жесткого вертикального элемента (опоры) к которому крепится ведущее звено гидравлической стрелы. А если это так, то в увеличении высоты плоской вертикальной треугольной рамы нет смысла - это никак не влияет на работу гидравлической стрелы, однако неоправданно увеличивает ее общий вес, следовательно, и энергетические затраты на ее перемещение к месту эксплуатации или к месту стационарного хранения.
Пятым существенным недостатком известного технического решения является то, что дополнительное звено, расположенное в последнем коробчатом элементе телескопической балки ведомого звена, и предназначенное для увеличения общей длины ведомого звена, имеет небольшую длину. Это, во-первых, нерациональное использование внутренней полости последнего коробчатого элемента телескопической балки, большая часть которой остается всегда пустой, а, во-вторых, из-за этого (короткое дополнительное звено) гидравлическая стрела, в целом, имеет ограниченный вылет, следовательно, и радиус обслуживания «площадки», на которой осуществляются погрузочно-разгрузочные работы.
Шестым существенным недостатком известного технического решения является то, что дополнительное звено, расположенное в последнем коробчатом элементе телескопической балки ведомого звена и предназначенное для увеличения общей длины ведомого звена, перемещают и фиксируют в выбранном положении вручную. Это, прежде всего, вынуждает предельно уменьшить длину дополнительного звена с целью уменьшения ее веса - ведь она перемещается и фиксируется в выбранном положении вручную, а дополнительное звено большой длины тяжело перемещать вручную (велико трение скольжение дополнительного звена о внутреннюю поверхность коробчатого элемента), во-вторых, фиксация пальцем, которое также осуществляется вручную, довольно трудоемкая операция - ведь необходимо совместить отверстия этого дополнительного звена с отверстием на конце коробчатого элемента, чтобы вставить палец, и, в-третьих, из-за незначительности длины дополнительного звена, гидравлическая стрела в целом имеет ограниченный вылет, следовательно, и радиус обслуживания площадки, на которой с помощью гидравлической стрелы осуществляются погрузочно-разгрузочные работы.
Седьмым существенным недостатком известного технического решения является несовершенство конструкции дополнительной плоской горизонтальной рамы, в частности, невозможности изменения ее вылета. Сущность этого недостатка поясняется следующим. Основное назначение этой горизонтальной рамы - устранять опрокидывающий момент, возникающий при подъеме и перемещении грузов. Чем больше груз, тем больший этот опрокидывающий момент. Обычно эта плоская горизонтальная рама имеет вылет, приемлемый для грузов какого-то диапазона. Иначе говоря, эта рама, в какой-то степени, определяет грузоподъемность гидравлической стрелы. Но если груз окажется большим, чем указано в диапазоне грузов, эта рама не в состоянии устранить опрокидывающий момент, а если груз небольшой - в такой раме вообще нет смысла - опрокидывающий момент устранит сам трактор, который является, к тому же, противовесом. Кроме того, иногда гидравлическую стрелу необходимо расположить почти вплотную к какому-либо препятствию, однако плоская горизонтальная рама этому будет препятствовать. Второе назначение этой плоской горизонтальной рамы - обеспечение устойчивости гидравлической стреле при ее хранении в вертикальном положении, то есть рама в этом случае выполняет роль третьей точки опоры. Но для этого достаточно раме иметь минимальную длину, чтобы гидравлическая стрела занимала минимальную площадь складского помещения. Из этого вытекает очевидное техническое противоречие - с одной стороны, плоская горизонтальная рама должна иметь, как можно больший вылет, чтобы устранять большие опрокидывающие моменты, а, с другой, - как можно меньшую длину по время хранения гидравлической стрелы на складе. Это приводит к вполне обоснованному выводу, что исполнение плоской горизонтальной рамой неподвижной - не лучший вариант для гидравлической стрелы, поскольку в этом случае невозможно учитывать величину опрокидывающего момента, а также минимизировать складское место. К тому же наличие на конце этой плоской горизонтальной рамы неподвижного подпятника не позволяет учитывать рельеф опорной площадки, выравнивать гидравлическую стрелу по вертикали, что ограничивает функциональные возможности известной гидравлической стрелы с такой плоской горизонтальной рамой.
В основу полезной модели поставлена задача дальнейшего усовершенствования конструкции универсальной тракторной гидравлической стрелы за счет замены кинематической конструкции опорного узла на пневматическую путем использования гидравлических опор и изменение конструкции звеньев гидравлической стрелы и конструкции плоской горизонтальной рамы, несущей третью точку опоры - подпятник.
Решение поставленной задачи достигается тем, что универсальная тракторная гидравлическая стрела, содержащая основу, несущую на себе грузоподъемную стрелу, состоящую из ведущего и ведомого звеньев, связанных между собою шарниром, и которые приводятся в действие силовыми гидроцилиндрами, гидросистему для управления указанными гидроцилиндрами, причем основа выполнена в виде плоской вертикальной треугольной рамы, а также снизу эта вертикальная рама снабжена дополнительной горизонтальной плоской рамой, оснащенной на конце стандартными сцепкой и подпятником, и под которой расположен опорный узел стрелы, при этом ведущее звено грузоподъемной стрелы выполнено в виде вертикальной балки, шарнирно сочлененной с плоской вертикальной треугольной рамой с возможностью поворота относительно своих крепежных шарниров, а ведомое звено выполнено в виде в виде телескопической балки и связано с одного конца с верхним концом ведущего звена с помощью шарнира, а также в последнем элементе телескопической балки ведомого звена установлено подвижно с возможностью фиксации пальцем дополнительное звено для изменения общей длины ведомого звена, к концу которого присоединен грузозахватный орган, например, крюк, при этом свободный конец корпуса гидроцилиндра, расположенного на ведомом звене, охвачен предохранительной скобой, фиксирующей положение корпуса относительно первого элемента телескопической балки ведомого звена, кроме того, шарнир в виде пальца, соединяющий звенья гидравлической стрелы, установлен на верхнем конце ведущего звена, а поворот в вертикальной плоскости ведомого звена обеспечивается двумя силовыми цилиндрами, свободные концы корпусов которых жестко связаны между собой планкой, к тому же, пульт управления гидросистемой гидравлической стрелы смонтирован на поворотном патрубке, установленном на задней стороне плоской вертикальной треугольной рамы, согласно предложению, опорный узел гидравлической стрелы выполнен виде двух вертикальных гидравлических опор, расположенных по обе стороны от ведущего звена стрелы и присоединенных к нижней поперечной горизонтальной пустотелой балке плоской вертикальной треугольной рамы и выполненных в виде башмаков, приводимых в действие вертикальными гидроцилиндрами, которые в горизонтальном направлении перемещаются с помощью гидроцилиндра, установленного в нижней горизонтальной балке плоской вертикальной треугольной рамы, при этом на внешних концах поперечной горизонтальной пустотелой балки выполнены вырезы, размер которых соответствует сечению выдвижных элементов, в которых выполнены квадратные отверстия под фиксирующий палец для обеспечения разворота выдвижных элементов от продольной оси поперечной горизонтальной пустотелой балки, а также ведущее и ведомое звенья гидравлической стрелы изготовлены из шестигранных труб, причем высота ведущего звена превышает высоту плоской вертикальной треугольной рамы, а длина выдвижного дополнительного звена, расположенного в последнем элементе телескопической балки, равняется длине этого шестигранного элемента или превышает ее, к тому же под последним элементом телескопической балки расположен силовой гидроцилиндр, предназначенный для перемещения и фиксации выдвижного дополнительного звена в выбранном положении, коме того, дополнительная горизонтальная плоская рама выполнена подвижной в горизонтальном направлении относительно параллельных направляющих, закрепленных на нижней поперечной горизонтальной пустотелой балке плоской вертикальной треугольной рамы, и снабженных отверстием для фиксации пальцем выбранной длины дополнительной горизонтальной плоской рамы, а также подпятник выполнен в виде гидравлического опорного элемента.
Понятно, выдвижное дополнительное (конечное) звено гидравлической стрелы также может быть изготовлено из шестигранной трубы.
Понятно, плоская вертикальная треугольная рама и дополнительная плоская горизонтальная рама гидравлической стрелы также могут быть изготовлены из шестигранных труб.
Использование шестигранных труб для изготовления звеньев и рам гидравлической стрелы позволяет или уменьшить общий вес стрелы без снижения ее грузоподъемности благодаря уменьшению толщины стенок шестигранных труб, или увеличить грузоподъемность стрелы без увеличения габаритных размеров ее несущих элементов (звеньев и рам).
Применение опорного узла в виде гидравлических опор полностью исключает использование ручного труда при их переводе в транспортное или рабочее положение, позволяет управлять их пространственным положением синхронно вместе или раздельно каждой опорой и таким образом выравнивать гидравлическую стрелу по вертикали, плавно (не дискретно) регулировать высоту опорных башмаков.
Увеличение длины выдвижного дополнительного звена до максимально возможного позволяет увеличить радиус зоны обслуживания, а наличие гидроцилиндра, связанного с ним, позволяет оперативно изменять вылет ведомого звена и исключить ручной труд.
Увеличение длины ведущего звена позволяет увеличить высоту подъема груза без дополнительных затрат и дополнительных средств (приспособлений и механизмов).
Выполнение плоской горизонтальной дополнительной рамы подвижной позволяет учитывать любой опрокидывающий момент, а также минимизировать габариты складского помещения для хранения гидравлической стрелы благодаря уменьшению габаритных размеров гидравлической стрелы, а использование вместо подпятника гидравлической опоры позволяет автоматически регулировать положение опорной точки и выравнивать гидравлическую стрелу по вертикали в случае необходимости.
Таким образом, совокупность всех существенных признаков предложенного технического решения, полученных благодаря внесению соответствующих конструктивных изменений в опорный узел и звенья и рамы стрелы, позволили приобрести предложенной гидравлической стреле новые качественный свойства (безопасность и удобство обслуживания и эксплуатации, а также повысить грузоподъемность при неизменных габаритных размерах), то есть обеспечивает достижение технического результата, сформулированного в постановке решаемой задачи.
Дальнейшая сущность предложенного технического решения поясняется совместно с иллюстративным материалом, на котором изображено следующее: фиг. 1 - общий вид предложенной универсальной тракторной гидравлической стрелы; фиг. 2 - сечение А-А фиг. 1, фиг. 3 - сечение Б-Б фиг. 1.
Предложенная универсальная тракторная гидравлическая стрела содержит основу, выполненную в виде плоской вертикальной треугольной рамы 1, в верхней и нижней частях которой установлены соосные двойные проушины 2, к которым прикреплено с возможностью поворота ведущее звено 3 гидравлической стрелы. Ведущее звено 3 выполнено в виде вертикальной поворотной колонны из шестигранной трубы. Ведущее звено 3 гидравлической стрелы снабжено соответствующими одинарными проушинами 4. Сочленение двойных проушин 2 и одинарных проушин осуществляется с помощью соединительного пальца 5, образующего осевой шарнир между плоской вертикальной треугольной рамой 1 и ведущим звеном 3 для обеспечения возможности поворота последней относительно плоской вертикальной треугольной рамы 1. Верхний конец ведущего звена 3, с помощью пальца 6, кинематически связан с ведомым звеном 7 гидравлической стрелы через щеки 8, прикрепленные к ведущему звену 7 неразъемным соединением, например, сваркой. Ведомое звено 7 выполнено в виде телескопической балки из шестигранных труб и состоит из первого неподвижного шестигранного элемента 9, к которому прикреплены щеки 8 и на котором установлен силовой гидроцилиндр 10, конец корпуса которого охвачен предохранительной скобой 11, и второго подвижного шестигранного элемента 12, к концу которого прикреплен шток силового гидроцилиндра 10. Во внешний консольный конец подвижного шестигранного элемента 12 установлено дополнительное выдвижное звено 13, длина которого равняется длине этого шестигранного элемента 12 или превышает ее. Под последним шестигранным элементом 12 телескопической балки расположен силовой гидроцилиндр 14, предназначенный для перемещения и фиксации выдвижного дополнительного звена 13 в выбранном положении. На конце выдвижного дополнительного звена 13 установлен сменный рабочий орган, например, крюк 15. Вместо крюка 15 может быть установлен грейфер, челюстной захват, электромагнит, ковш экскаватора или другой исполнительный или грузозахватный орган.
Подъем или опускание ведомого звена 7 осуществляется с помощью двух силовых гидроцилиндров 16, корпусы которых шарнирно соединены с ведущим звеном, а штоки шарнирно связаны с первым неподвижным шестигранным элементом 9 ведомого звена 7. При работе силовых гидроцилиндров 16 ведомое звено 7 может поворачиваться в вертикальной плоскости относительно шарнира 6. Для изменения длины ведомого звена 7 используется силовой гидроцилиндр 10, при работе которого происходит выдвижение/втягивание второго подвижного шестигранного элемента 12 во внутрь первого неподвижного шестигранного элемента 9. Если возникает необходимость в еще большем увеличении общей длины ведомого звена 7, из второго подвижного шестигранного элемента 12 высовывают на необходимую длину дополнительное выдвижное звено 13 с помощью силового цилиндра 14. Для поворота ведущего звена 3 влево/вправо используют силовые гидроцилиндры 17, корпусы которых шарнирно связаны с плоской вертикальной треугольной рамой 1, а штоки - с ведущим звеном 3. Силовые гидроцилиндры 10, 16 и 17 вместе обеспечивают изменение пространственного положения крюка 15 в трех направлениях.
К нижней части плоской вертикальной треугольной рамы 1 прикреплена горизонтальная плоская треугольная рама 18, на конце которой установлены сцепка 19 и подпятник, выполненный в виде гидравлической опоры 20. Дополнительная горизонтальная плоская рама 18 выполнена подвижной в горизонтальном направлении относительно параллельных направляющих 21, закрепленных на нижней поперечной горизонтальной пустотелой балке 22 плоской вертикальной треугольной рамы 1, и снабженных отверстием для фиксации пальцем 23 выбранной длины дополнительной горизонтальной плоской рамы 1.
Под плоской вертикальной треугольной рамой 1 расположена поперечная горизонтальная пустотелая балка 22 коробчатого сечения (эта балка 22 может быть нижним элементом плоской вертикальной треугольной рамы 1), в которую вставлены внутренние выдвижные элементы 24, на консольных концах которых установлены вертикальные гидравлические опоры, выполненные в виде опорных башмаков 25, приводимых в действие с помощью вертикальными силовыми гидроцилиндрами 26. Выдвижные элементы 24 в горизонтальном направлении перемещаются с помощью силового гидроцилиндра двухстороннего действия (не показан ввиду общеизвестности и расположения внутри балки 22), установленного в центре поперечной горизонтальной пустотелой балки 22. На внешних концах поперечной горизонтальной пустотелой балки 22 выполнены вырезы, размер которых соответствует сечению выдвижных элементов 24, в которых выполнены квадратные отверстия 27 под фиксирующий палец 28 для обеспечения разворота выдвижных элементов 24 от продольной оси поперечной горизонтальной пустотелой балки 22.
Пульт управления 29 работой гидравлической стрелы установлен на патрубке 30, прикрепленном к задней стороне плоской вертикальной треугольной рамы 1 на удобной для эксплуатации высоте. Патрубок 30 может быть поворотным, то есть закреплен на шарнире. Гидравлическая стрела крепится к трактору с помощью штатного набора петель (не показаны в виду общеизвестности), что позволяет учесть тип навески трактора, а это делает гидравлическую стрелу универсальной - способной сочетаться с любым современным трактором.
Корпусы парных силовых гидроцилиндров 16 жестко связаны между собой перемычкой 31 и разнесены на расстояние, не менее толщины ведущего звена 3 универсальной тракторной гидравлической стрелы.
Предложенная универсальная тракторная гидравлическая стрела работает следующим образом.
Трактор подъезжает к месту стационарного хранения гидравлической стрелы в вертикальном положении. Гидравлическую стрелу прикрепляют к штатной навеске трактора с помощью набора пальцев. С помощью гидравлической системы трактора его навеску поднимают вверх и трактор, вместе с гидравлической стрелой, переезжает к месту выполнения погрузочно-разгрузочных работ. По прибытии трактора на место выполнения погрузочно-разгрузочных работ гидравлические опоры опускают вниз до упора в грунт. В случае необходимости (особенности рельефа), положение каждого опорного башмака 25 регулируют отдельно для выравнивания гидравлической стрелы по вертикали. Трактор выполняет функции противовеса и источника энергии для силовых гидроцилиндров 10, 14, 16, 17 и 26. На этом подготовка гидравлической стрелы к эксплуатации по прямому назначению завершается. При этом опорные башмаки 25 вместе с трактором образуют идеальную опорную поверхность независимо от рельефа почвы и предупреждают появление опрокидывающего момента с любой стороны.
Предложенная универсальная тракторная гидравлическая стрела может быть закреплена как на кузове грузового автомобиля, так и стационарно, в частности, на стене помещения, например, в цеху, мастерской, и использоваться в качестве обычного консольно-поворотного крана. Таким образом, предложенная универсальная тракторная гидравлическая стрела, по сути, является автономным универсальным погрузочно-разгрузочным средством.
Как вариант исполнения, опорный узел может быть частью трактора, или для навешивания гидравлической стрелы используется трактор с наличием в нем гидравлических опор (см. фиг. 3 и 4).
Предложенное техническое решение проверено на практике. Универсальная тракторная гидравлическая стрела состоит из обычных и известных узлов, не содержит ни одного элемента, детали или узла, которые невозможно было бы воссоздать на современном этапе развития науки и техники, в частности, в машиностроении, следовательно, промышленно применимо, имеет преимущества перед известными погрузочно-разгрузочными средствами аналогичного назначения благодаря предложенным конструктивным изменениям, что подтверждает возможность достижения технического результата заявленным объектом. В известных источниках научно-технической, патентной и иной информации не выявлено подобных универсальных тракторных гидравлических стрел с указанными в предложении существенными отличиями, поэтому отвечает критерию «новизна» и, следовательно, может получить правовую защиту на уровне полезной модели.
К техническим преимуществам предложенной универсальной тракторной гидравлической стрелы, по сравнению с прототипом, можно отнести следующее:
- повышение безопасности и скорости подготовки гидравлической стрелы к эксплуатации за счет использования гидравлических опор;
- повышение надежности и работоспособности опорного узла по той же причине;
- возможность выравнивания гидравлической стрелы по вертикали за счет независимости работы каждой гидравлической опоры;
- увеличение грузоподъемности гидравлической стрелы за счет изготовления ее звеньев из шестигранных труб;
- увеличение высоты подъема груза за счет увеличения высоты ведущего звена и использования дополнительного выдвижного элемента максимальной длины;
- увеличение радиуса обслуживания погрузочно-разгрузочной площадки по той же причине;
- возможность учета любого опрокидывающего момента за счет того, что плоская горизонтальная дополнительная рама имеет возможность изменять свой вылет;
- возможность минимизации площади складского места по той же причине;
- возможность регулирования высоты подпятника за счет того, что он выполнен в виде гидравлической опоры.
Социальный эффект от внедрения предложенного технического решения, по сравнению с использованием прототипа, получают за счет повышения безопасности труда и снижения трудоемкости подготовки стрелы к эксплуатации, безопасности эксплуатации вследствие высокой устойчивости гидравлической стрелы.
Экономический эффект от внедрения предложенного технического решения, по сравнению с использованием прототипа, получают за счет сокращения времени подготовки гидравлической стрелы к выполнению погрузочно-разгрузочных работ, а также за счет увеличения грузоподъемности без увеличения габаритных размеров и веса стрелы вследствие использования шестигранных труб для изготовления звеньев стрелы.