СТРЕЛА ГРУЗОПОДЪЕМНОГО СРЕДСТВА

Полезная модель относится к подъемно-транспортным машинам с шарнирно-стержневыми стрелами, в частности к гидравлическим кранам и погрузочным манипуляторам, применяемым в промышленности, строительстве и сельском хозяйстве.
Известна стрела грузоподъемного средства, содержащая закрепленную на грузоподъемном средстве корневую секцию и связанную с ней рукоять, установленные с возможностью поворота посредством двух силовых цилиндров, при этом корневая секция выполнена из трех стержней в виде шарнирного треугольника с двумя острыми углами, вершины которых соединены соответственно с грузоподъемным средством и рукоятью, а вершина тупого угла - с указанными силовыми цилиндрами, при этом, по крайней мере один из стержней корневой секции выполнен с возможностью регулирования длины (SU патент №1221195, 1986).
Недостатком известного технического решения является недостаточно широкие функциональные возможности, в частности неприспособленность для разворота и восприятия нагрузок в горизонтальной плоскости.
Известна также стрела грузоподъемного средства, содержащая корневую секцию и связанную с ней рукоять, установленные с возможностью поворота посредством четырех силовых цилиндров, при этом корневая секция выполнена в виде шарнирного, с двумя острыми углами, треугольника, две стороны которого в поперечном направлении имеют форму плоских ферм, а верхняя - третья сторона представляет стержень, рукоять выполнена из двух стержневых шарнирных треугольников с двумя острыми углами и с общей для обоих треугольников связью, один из шарниров которой соединен с силовыми цилиндрами рукояти, два силовых цилиндра корневой секции расположены под углом друг к другу, все четыре цилиндра имеют общий шарнир с цапфами, соединенными с соответствующими фермами, противоположные концы фермы корневой секции и ее цилиндры закреплены на грузоподъемном средстве посредством опорно-поворотных устройств с двумя степенями свободы (RU Патент №2178382 РФ, 2002).
Недостатком известного технического решения является недостаточно широкие функциональные возможности, в частности недостаточная зона действия в горизонтальной и вертикальной плоскостях, обеспечиваемая телескопическими стержнями.
Известна также стрела грузоподъемного средства, содержащая корневую секцию и связанную с ней рукоять, установленную с возможностью поворота посредством двух силовых гидроцилиндров, при этом корневая секция выполнена в виде шарнирного, с двумя острыми углами треугольника, рукоять выполнена из двух стержневых шарнирных треугольников с двумя острыми углами и общей для обоих треугольников связью, один из шарниров которой соединен с силовыми гидроцилиндрами ближайшими к рукояти, два силовых цилиндра корневой секции расположены под углом друг к другу, все четыре гидроцилиндра имеют общий шарнир с цапфами соединенными с соответствующими фермами, противоположные концы фермы корневой секции и ее цилиндры закреплены на грузоподъемном средстве посредством опорно-поворотных устройств, корневая секция и рукоять имеют связь с грузонесущим органом, посредством траверсы, на цапфах которой шарнирно закреплены гидроцилиндры, ближайшие к грузонесущему органу и сам грузонесущий орган, способный перемещаться по поверхности траверсы (RU Патент на полезную модель №142452 РФ, 2014).
Недостатком известного технического решения является недостаточно широкие функциональные возможности, в частности недостаточная маневренность оголовка стрелы с грузонесущим органом.
Техническая проблема - не обеспечиваются маневренность оголовка стрелы с грузонесущим органом и широкие функциональные возможности стрелы, в частности недостаточная зона действия в горизонтальной и вертикальной плоскостях.
Технический результат - расширение функциональных возможностей стрелы.
Технический результат достигается тем, что стрела грузоподъемного средства, содержащая корневую секцию и связанную с ней рукоять, установленную с возможностью поворота посредством двух силовых гидроцилиндров, при этом корневая секция выполнена в виде шарнирного, с двумя острыми углами, треугольника, рукоять выполнена из двух стержневых шарнирных треугольников с двумя острыми углами и общей для обоих треугольников связью, два силовых гидроцилиндра корневой секции расположены под углом друг к другу, и имеют общий шарнир с цапфами, соединенными с соответствующими фермами, противоположные концы фермы корневой секции и ее гидроцилиндры закреплены на грузоподъемном средстве посредством опорно-поворотных устройств, согласно полезной модели, дополнительно установлен гидроцилиндр, расположенный в основании ферм составляющих стержневые соединения стрелы, имеет жесткую связь с выдвижным грузонесущим органом, который выдвигается по направляющей на поверхности траверсы оголовка стрелы на расстояние, регулируемое работой гидроцилиндра; корневая секция, выполненная в виде шарнирно-стержневого треугольника и рукоять, выполненная в виде двух шарнирно-стержневых треугольников не имеют возможности регулирования стержней по длине, и связаны между собой двумя гидроцилиндрами закрепленными последовательно друг за другом при помощи шарнира со своими цапфами.
Полезная модель поясняется чертежами.
На фигуре 1 схематично представлена стрела грузоподъемного средства, общий вид.
На фигуре 2 - вид А на фигуре 1.
На фигуре 3 - вид Б на фигуре 1.
На фигуре 4 - вид В на фигуре 1.
Сведения, подтверждающие возможность реализации заявленной полезной модели заключаются в следующем.
Стрела грузоподъемного средства (фиг. 1) содержит корневую секцию 1 и связанную с ней рукоять 2. Для подъема и разворота корневой секции и, следовательно, всей стрелы предусмотрены два силовых цилиндра 3 и 4. Эти цилиндры расположены под углом друг к другу (фиг. 2), их штоки связаны посредством общего шарнира 5 и соединены между собой и со стрелой. Корневая секция 1 и противоположные концы (корпуса) цилиндров 3 и 4 закреплены на основании 6 грузоподъемного средства посредством опорно-поворотных устройств 7 и 8 с двумя степенями свободы. На цапфах шарнира 5 шарнирно закреплены два стержня 9 стержневых шарнирных треугольников рукояти, а также плоские в поперечном направлении фермы 10 и 11 - посредством своих гнезд 12 и 13 на каждом конце этих ферм. Фермы 10 и 11, выполняющие функции стержней, и гидроцилиндр 14 на виде сбоку образуют шарнирный, с двумя острыми углами, треугольник - корневую секцию. Вершины острых углов соединены с основаниями бис рукоятью 2, а вершина тупого угла связана с общим шарниром 5.
Рукоять 2 (фиг. 1) выполнена из двух стержневых шарнирных треугольников с двумя острыми углами. Фермы 16 и 17, выполняющие функцию стержней, и гидроцилиндр 15, на виде сбоку, образуют один шарнирный треугольник рукояти 2. Второй стержневой шарнирный треугольник рукояти 2 образуют стержни 17, 18, 19 со своими шарнирами, на виде сбоку. Общей связью двух стержневых шарнирных треугольников рукояти 2 является стержень 17, который шарнирно соединен со стержнями 9 стержневых шарнирных треугольников. Два стержня 9 стержневых шарнирных треугольников расположены параллельно друг другу. Общая связь 17 двух стержневых шарнирных треугольников рукояти 2 и стержень 16 выполнены в виде плоских в поперечном направлении ферм со своими гнездами для шарниров. Два стержня 19 стержневых шарнирных треугольников параллельны друг другу (фиг. 3) являющиеся составной частью рукояти 2 стрелы связаны со стержнями 9 стержневых шарнирных треугольников и траверсой 20. В свою очередь плоские в поперечном направлении фермы 18 и 23, выполняющие функцию стержней, связаны с траверсой 20 (фиг. 4) посредством своих гнезд для шарниров на каждом конце этих ферм. С поверхностью траверсы 20 связан выдвижной грузонесущий орган 22, который имеет возможность выдвигаться по направляющей 24 на поверхности траверсы 20 на величину, регулируемую работой гидроцилиндра 21.
Стрела грузоподъемного средства работает следующим образом.
Работой силовых гидроцилиндров 3 и 4 стреле корневой секции 1 и рукояти 2 сообщается подъем и опускание в вертикальной плоскости, разворот на определенные углы в горизонтальной плоскости.
Опорно-поворотные устройства 7 и 8 на основании 6 грузоподъемного средства обеспечивают корневой секции 1 и корпусам силовых гидроцилиндров 3 и 4, необходимые подвижности - две степени свободы. В шарнире 5 происходит взаимное перемещение штоков силовых гидроцилиндров 3, 4 друг относительно друга и относительно плоских ферм 10 и 11 корневой секции 1. Указанные эволюции шарнира 5 относительно ферм 10 и 11 происходят в их гнездах 12 и 13. При задействовании гидроцилиндров 14, 15 входящих в состав шарнирных треугольников корневой секции 1 и рукояти 2, сообщается изменение перемещения как рукояти 2 стрелы, так и стрелы в целом в вертикальной плоскости - плоскости стрелы и возможность изменения вылета стрелы. Посредством работы силового гидроцилиндра 21 происходит изменение положения выдвижного грузонесущего органа 22 по направляющей 24 на поверхности траверсы 20 на величину, регулируемую работой гидроцилиндра 21.
Зона действия в вертикальной плоскости стрелы и ее грузонесущего органа 22 за счет работы силовых гидроцилиндров 14, 15 увеличивается. В свою очередь жесткие соединения стержней в виде ферм образующих корневую секцию 1 и рукоять 2 повышают жесткость всей шарнирно-стержневой пространственной конструкции, а работа гидроцилиндра 21 способствует перемещению выдвижного грузонесущего органа по направляющей 24 на поверхности траверсы 20 на заданную величину.
В итоге достигается оптимальное распределение нагрузок растяжения - сжатия на стержни и плоские фермы, способствующие повышению силовой мощности конструкции, за счет разворота стрелы в горизонтальной плоскости увеличивается зона действия системы и в вертикальной плоскости за счет работы силовых гидроцилиндров увеличивается зона действия, а для грузонесущего органа сообщается дополнительное перемещение в горизонтальной плоскости, что расширяет функциональные возможности стрелы.
Таким образом, заявленная стрела грузоподъемного средства соответствует техническому результату.