Аутригер

Полезная модель относится к подъемно-транспортному машиностроению, а именно к самоходным грузоподъемным машинам, а также может быть использовано и для других машин, работающих на грунтах с установкой аутригеров (дополнительных выносных опор), увеличивающих опорный контур машины для обеспечения ее устойчивости.
Известны конструкции выносных опор машин (см. а.с. RU №503812, В66С 23/78, 1976 г., RU №606804, В66С 23/78, 1978 г.), содержащие опорные устройства в виде опорных плит для передачи на поверхность грунта нагрузки от машины с грузом и оснащенные винтовыми якорями (анкерами), погружаемыми в грунт посредством привода вращения и позволяющими создавать дополнительный удерживающий момент машины.
Недостатком известных аналогов является высокая вероятность продавливания грунта опорной плитой при подъеме грузов в случаях работы машин на грунтах с низкой несущей способностью и потеря устойчивости машины. Это вызвано тем, 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., см. с. 4). В выносных опорах, содержащих опорные плиты и винтовые якоря, только часть нагрузки от грузоподъемной машины с грузом будет передаваться винтовым якорем на заглубленные слои грунта, имеющие большую несущую способность. Другим существенным недостатком аналогов является сложность конструкций выносных опор, вызванная необходимостью устройства в выносных опорах привода вращения для завинчивания винтового якоря.
Наиболее близкой по техническому решению является выносная опора, в которой опорный элемент выполнен в виде винтового якоря, опускаемого в грунт и поднимаемого из него с помощью приводных механизмов вертикального перемещения и вращения винтового якоря (см. а.с. RU №41522, В66С 23/72, 1974 г.) - прототип.
Недостатками прототипа является следующее:
- привод вращения, необходимый для погружения винтового якоря, усложняет конструкцию выносной опоры и имеет более низкие показатели надежности и ремонтопригодности, чем гидропривод поступательного движения на основе гидроцилиндров;
- винтовой якорь, установленный на слабых грунтах (илистых, пылеватых, песчаных, и т.п.) в вертикальном положении, не позволяет создавать большое удерживающие усилие работающей машины от опрокидывания, поскольку может быть выдернут из слабого грунта при опрокидывании машины также в вертикальном направлении;
- устройство типа бурильной установки для погружения в грунт винтового якоря в целом на порядок энергозатратней в сравнении с погружением ковша одноковшовым экскаватором (см. Строительные машины: Учеб. для вузов / Д.П. Волков и др. Под ред. Д.П. Волкова. - М: Высш. шк., 1988. - 319 с. на стр. 202-203).
Технической задачей, на решение которой направлена предлагаемая полезная модель, является разработка устройства надежного и экономичного по энергозатратам аутригера, обеспечивающего повышение устойчивости грузоподъемной машины при ее работе на слабых грунтах, достигаемой за счет опирания опорного элемента на заглубленные слои грунта, и за счет создания значительного удерживающего усилия работающей машины от опрокидывания.
Поставленная задача достигается тем, что аутригер грузоподъемной машины, содержащий поворотный кронштейн, опорный элемент и гидроцилиндр подъема-погружения опорного элемента в грунт, содержит рычаг, шарнирно связанный в средней его части с кронштейном, при этом один конец рычага шарнирно связан со штоком гидроцилиндра, корпус которого шарнирно установлен на поворотном кронштейне, а на другом конце рычага закреплен опорный элемент таврового вида с перевернутым Т-образным поперечным сечением.
Полка опорного Т-образного элемента в плоскости вращения рычага выполнена изогнутой по дуге окружности с радиусом, равным расстоянию от оси шарнира соединения рычага с кронштейном до наружной поверхности полки опорного элемента.
Передние кромки, погружаемой в грунт части опорного элемента, и его полка в плане выполнены с заострением для входа в грунт и с противоположной стороны для выхода из него, а стенка опорного элемента имеет скосы с обеих сторон.
Для пояснения полезной модели предложены чертежи. На фиг. 1 чертежей показано устройство аутригера, где поворотный кронштейн аутригера представлен позицией - 1, гидроцилиндр - 2, рычаг - 3, опорный элемент - 4. На фиг. 2 показан разрез 1-1 с фиг. 1. На фиг. 3 показан разрез 2-2 с фиг. 2.
Предложен аутригер с поворотным кронштейном, снабженным гидроцилиндром подъема-погружения опорного элемента, у которой при работе машины на слабых грунтах в качестве опорного элемента служит погружаемый в грунт, как ковш экскаватора, элемент таврового вида с перевернутым Т-образным поперечным сечением. Для этого к концу поворотного кронштейна шарнирно прикреплен рычаг в средней его части. Верхний конец рычага шарнирно связан со штоком гидроцилиндра, установленного на кронштейне, а на нижнем конце рукояти закреплен опорный элемент таврового вида с перевернутым Т-образным поперечным сечением. Для того чтобы опорный элемент, погружаясь в грунт, не разрыхлял грунт под собой, создавая условия для большой осадки опоры при подъеме груза машиной, целесообразно полку опорного Т-образного элемента выполнять изогнутой по дуге окружности в плоскости вращения рычага. Радиус этой окружности при этом должен быть равен расстоянию от оси шарнира соединения рычага с кронштейном до наружной поверхности полки опорного элемента. Кроме того, заострение передних кромок, погружаемой в грунт части опорного элемента, а также заострение рабочей полки в плане, обеспечат уменьшение усилия погружения опорного элемента. Для вывода опорного элемента из грунта его кромки с противоположной (задней) стороны также целесообразно заострить, так как при работе машины может произойти некоторая осадка опорного элемента в грунте и при выводе рычага из грунта может не произойти попадания опорной площадки в след, прорезанный при погружении.
Предлагаемая конструкция аутригера позволяет также устанавливать рукоять с опорным элементом, находящимся с противоположной стороны от поднимаемого груза, не обязательно вертикально, а под острым углом к поверхности земли. При этом будет обеспечиваться больший вылет, и при крене машины от поднимаемого груза будет создаваться еще и большее удерживающее усилие за счет того, что с наклоном будет увеличиваться путь выхода опорного элемента из грунта при его выдергивании в случае крена машины.
Предлагаемая полезная модель позволит сделать аутригер для работы машины на слабых грунтах более простым и надежным, а также существенно увеличить устойчивость грузоподъемной машины. При работе машины с предлагаемыми аутригерами на прочных основаниях или на грунтах с прочными покрытиями они могут работать как обычные выносные опоры, опираясь заостренной кромкой опорного элемента на поверхность основания (покрытия) через металлическую прокладку. При этом будет обеспечиваться большой вылет у аутригера.
Полезная модель работает следующим образом. В транспортном положении машины рычаги 3 аутригеров подняты гидроцилиндрами 2 в горизонтальное положение и кронштейны 1 повернуты вдоль продольной оси транспортного средства. При установке машины на место подъема груза поворотные кронштейны целесообразно повернуть радиально относительно оси поворотной части грузоподъемной машины. Аутригеры, выставленные в сторону поднимаемого груза, целесообразно погрузить в грунт рычагами в вертикальном положении. При этом опорные элементы будут максимально заглублены в грунт и передавать нагрузку на его более уплотненные слои, обеспечивая меньшие осадки и крен машины. Аутригеры с противоположной стороны от поднимаемого груза могут быть установлены под углом к поверхности земли, обеспечивая большее удерживающее усилие (чем при вертикальной установке) за счет того, что с наклоном будет увеличиваться путь выхода опорного элемента из грунта при его выдергивании в случае крена машины.
Полезная модель позволяет повысить общую устойчивость грузоподъемных машин.