ТРАНСПОРТНОЕ СРЕДСТВО ДЛЯ ЗАГРУЗКИ, ПЕРЕВОЗКИ И ВЫГРУЗКИ СЫПУЧИХ МАТЕРИАЛОВ
VEHICLE FOR LOADING, TRANSPORTATION AND UNLOADING OF LOOSE MATERIALS

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к техническим средствам для перевозки сыпучих материалов невысокой плотности.
Известно транспортное средство для погрузки, перевозки и разгрузки рулонов сенажа и сена [патент RU 2367135 C1, дата публикации: 20.09.2009, A01D 90/00], содержащее шасси, платформу с барьерами, прицеп, фиксатор прицепа и погрузчик с захватами, принятое за прототип.
Известно также транспортное средство для погрузки, перевозки и разгрузки рулонов [патент RU 2314672 C2, дата публикации: 20.01.2008, A01D 90/00], содержащее платформу с барьерами и погрузчик, состоящий из подъемника и захватов, управляемых гидравлическими цилиндрами гидравлической системы трактора. Недостатком этих транспортных средств является сложность их использования для перевозки сыпучих материалов невысокой плотности, например рассыпного сена, соломы, торфа. Для загрузки этих материалов в существующие транспортные средства применяют специальные погрузочные средства, причем часто как транспортные средства, так и погрузочные средства используют неэффективно.
Задачей изобретения является повышение производительности транспортных операций в сельском хозяйстве путем осуществления самозагрузки сыпучих материалов невысокой плотности транспортным средством, без применения специальных погрузочных средств, и их выгрузки в автоматическом режиме.
Поставленная задача решается тем, что кузов предлагаемого транспортного средства оснащен механическими гидроуправляемыми устройствами, осуществляющими его загрузку сыпучими материалами невысокой плотности, и их выгрузку в автоматическом режиме.
Новые существенные признаки:
- к каркасу транспортного средства внизу присоединены лыжи с возможностью их регулирования по высоте;
- спереди к каркасу присоединен прицеп, положением которого относительно каркаса управляют гидроцилиндры управления прицепом;
- к каркасу шарнирно присоединена П-образная рамка, положением которой управляют гидроцилиндры управления рамкой;
- к концам П-образной рамки присоединены тележки шасси;
- в транспортном положении тележки шасси зафиксированы относительно каркаса шкворнями, прижимаемыми пружинами;
- внутри каждого шкворня расположен клин, присоединенный посредством пальца к гидроцилиндру управления шкворнем;
- палец входит также в выемки шкворня, в котором имеются продольные прорези;
- к каркасу шарнирно присоединены рычаги, другими концами приваренные к заднему борту;
- положением заднего борта управляют гидроцилиндры управления бортом;
- на нижней части заднего борта установлен нож, а вверху - камера видеонаблюдения;
- внизу к каркасу приварены упоры;
- на упоры опираются днища эллиптического сечения, положением которых управляют гидроцилиндры управления днищами;
- на концах заднего днища расположены фрезы днища, приводимые во вращение посредством цепей привода через гидроподжимную муфту;
- на задних участках боковых бортов каркаса установлены приводимые цепями привода через гидроподжимные муфты: наружная ветвь левой фрезы, внутренняя ветвь левой фрезы, наружная ветвь правой фрезы и внутренняя ветвь правой фрезы;
- впереди к каркасу присоединены элементы гидросистемы транспортного средства: бак, гидронасос, гидроклапан и гидрораспределитель;
- вверху на каркасе установлены кронштейны;
- на кронштейнах расположены гидромоторы подъема, валы которых соединены с лебедками;
- лебедки управляют положением рамы транспортера;
- транспортер включает цепи, граблины, прикрепленные к планкам, гидромотор прямого вращения и гидромотор обратного вращения;
- на транспортном средстве установлены датчики, а в кабине трактора - блок управления и сигнализации, оснащенный экраном.
Новые существенные признаки достаточны во всех случаях, на которые распространяется испрашиваемый объем правовой охраны.
Совокупность известных и отличительных признаков заявляемого транспортного средства не известна из уровня техники и не вытекает из него очевидным образом.
Новый технический результат заключается в том, что предлагаемым транспортным средством можно осуществлять самозагрузку сыпучих материалов невысокой плотности, их перевозку и выгрузку в автоматическом режиме без применения специальных погрузочных средств.
На фиг. 1 изображен вид справа транспортного средства для загрузки, перевозки и выгрузки сыпучих материалов; на фиг. 2 - то же, вид спереди; на фиг. 3 - вид сзади; на фиг. 4 - вид сверху; на фиг. 5 - вид снизу; на фиг. 6 - вид Б; на фиг. 7 - вид В; на фиг. 8 - разрез А-А; на фиг. 9 - схема агрегатирования с трактором и расположения датчиков; на фиг. 10 и 11 - схемы загрузки сыпучих материалов; на фиг. 12 - схема выгрузки сыпучих материалов.
Остовом кузова транспортного средства является цельносварной каркас 1 (фиг. 1), выполненный из труб прямоугольного профиля, к которым приварены передний и боковые борта. К каркасу внизу присоединены лыжи 2 с возможностью их регулирования по высоте. Спереди к каркасу присоединен прицеп 12, положением которого относительно каркаса управляют гидроцилиндры управления прицепом 13. К каркасу шарнирно присоединена П-образная рамка 9, положением которой управляют гидроцилиндры управления рамкой 15. К концам П-образной рамки присоединены тележки шасси 3. В транспортном положении тележки шасси зафиксированы относительно каркаса шкворнями 45 (фиг. 8), прижимаемыми пружинами 41 и входящими во втулки 47 с подшипниками скольжения 46. К каждому гидроцилиндру управления шкворнем 40, закрытому кожухом 33 (фиг. 4, 5, 8), через палец 42 (фиг. 8) присоединен клин 48, входящий внутрь шкворня. Между П-образной рамкой и тележками шасси также установлены подшипники скольжения. На подшипнике скольжения левой втулки (по ходу транспортного средства) расположен ролик 44, по которому перемещается цепь привода 43. Все цепи привода расположены внутри труб каркаса.
К каркасу шарнирно также присоединены рычаги 19 (фиг. 1), другими концами приваренные к заднему борту 23, на нижней части которого установлен нож 25, а вверху - камера видеонаблюдения 20 (фиг. 1, 3, 4). Положением заднего борта управляют гидроцилиндры управления бортом 14 (фиг. 1).
Внизу к каркасу приварены упоры 7 (фиг. 1, 5). На них опираются днища 6 эллиптического сечения, положением которых управляют гидроцилиндры управления днищами 5. На концах заднего днища расположены фрезы днища 8, приводимые во вращение посредством цепей привода через гидроподжимную муфту 4 (фиг. 1).
На задних участках боковых бортов каркаса установлены приводимые цепями привода через гидроподжимные муфты 21: наружная ветвь левой фрезы 22 (фиг. 1, 4, 5), внутренняя ветвь левой фрезы 36 (фиг. 4, 5), наружная ветвь правой фрезы 34 и внутренняя ветвь правой фрезы 35. Их натяжение осуществляют гидроцилиндры натяжения 24 (фиг. 1). Привод вращения на фрезы поступает от вала отбора мощности трактора 50 (фиг. 9) через редуктор 10 (фиг. 1, 2), карданные валы 26 (фиг. 2) и цепи привода. От редуктора осуществлен также привод гидронасоса 11 (фиг. 1, 2). Впереди к каркасу присоединены элементы гидросистемы транспортного средства: бак 27 (фиг. 2), гидроклапан 31 и гидрораспределитель 32.
Вверху на каркасе установлены кронштейны 28 (фиг. 2, 6, 7), а на них - гидромоторы подъема 16, которые лебедками 29 управляют положением рамы транспортера 37 (фиг. 6, 7). Транспортер включает цепи 17 (фиг. 1, 6, 7), граблины 18, прикрепленные к планкам 30 (фиг. 2, 6), гидромотор прямого вращения 38 (фиг. 6) и гидромотор обратного вращения 39 (фиг. 7). На транспортном средстве установлены датчики 49 (фиг. 9), а в кабине трактора - блок управления и сигнализации (БУС) 51. Трактор должен располагать пневмоусилителем выключения муфты сцепления 52.
Перед началом загрузки или выгрузки механизатор включает вал отбора мощности трактора для создания давления рабочей жидкости в гидросистеме транспортного средства. В зависимости от высоты загружаемого материала предусмотрены три варианта его загрузки. Если высота загружаемого материала превышает высоту транспортного средства, например скирда соломы, механизатор гидроцилиндрами управления шкворнями извлекает шкворни из втулок в каркасе. Вначале гидроцилиндр управления шкворнем (фиг. 8) посредством пальца перемещает клин, выбирая зазор «X» в выемках шкворня. При этом, за счет упругости металла, продольные прорези «П» в шкворне частично сходятся, ослабляя шкворень в отверстии тележки шасси. Затем гидроцилиндр управления шкворнем извлекает шкворень из втулки в каркасе транспортного средства, сжимая пружину. Механизатор оценивает высоту массива материала, предназначенного для погрузки в транспортное средство (фиг. 10а), и скоординированным перемещением прицепа относительно корпуса и корпуса относительно тележек шасси, посредством гидроцилиндров управления прицепом и гидроцилиндров управления рамкой, устанавливает транспортное средство на нужную высоту. Затем он посредством гидроцилиндров управления бортом поднимает задний борт. При этом автоматически включается камера видеонаблюдения. Механизатор включает: гидромотор обратного вращения транспортера, посредством гидроподжимных муфт - фрезы заднего днища, наружную и внутреннюю ветвь левой фрезы, наружную и внутреннюю ветвь правой фрезы и замедленную передачу заднего хода трактора. Ход погрузки механизатор наблюдает на экране блока управления и сигнализации (БУС). Фреза заднего днища, наружная и внутренняя ветвь левой фрезы, наружная и внутренняя ветвь правой фрезы врезаются в погружаемый материал, создавая в нем щели для прохода, соответственно, днищ и боковых бортов транспортного средства в массив материала. Транспортер отбрасывает сверху излишки загружаемого материала.
Если в процессе загрузки в материале на пути фрез встретятся посторонние предметы, гидроподжимная муфта в приводе этой фрезы начнет пробуксовывать, сработает соответствующий датчик и пошлет сигнал в БУС. БУС посредством пневмоусилителя выключения муфты сцепления разъединит ее и перемещение трактора с транспортным средство назад приостановится. Одновременно на табло БУС обозначится фреза, в которую попал посторонний предмет. Механизатор продолжит погрузку после удаления постороннего предмета. Так защищены фрезы и другие элементы транспортного средства от повреждений.
Когда тележки шасси достигнут массива загружаемого материала, также сработает датчик и пошлет сигнал в БУС. БУС посредством пневмоусилителя выключения муфты сцепления разъединит ее и перемещение трактора с транспортным средство назад приостановится. Механизатор посредством гидроцилиндров управления бортом опускает задний борт на массив материала, включает замедленную переднюю передачу и отъезжает от массива материала. При этом нож, установленный на заднем борте, отделяет загруженный в транспортное средство материал от массива материала. Затем механизатор изменяет положение транспортного средства относительно массива материала и продолжает загрузку. Для полной загрузки транспортного средства необходимы три-четыре подъезда к массиву материала. По окончании заполнения кузова сработает соответствующий датчик и пошлет сигнал в БУС. БУС посредством пневмоусилителя выключения муфты сцепления разъединит ее и перемещение трактора с транспортным средство назад приостановится. Одновременно на табло БУС высветится надпись «кузов заполнен».
Механизатор посредством гидроцилиндров управления бортом опускает задний борт на массив материала, включает замедленную переднюю передачу и, отъезжая от массива материала, опускает задний борт. При этом отключается камера видеонаблюдения, а на табло БУС высветится надпись «борт опущен». Механизатор скоординированным перемещением прицепа относительно корпуса и корпуса относительно тележек шасси, устанавливает транспортное средство на высоту транспортного положения. Затем он гидроцилиндрами управления шкворнями вставляет их во втулки в каркасе (фиг. 8). Вначале гидроцилиндр управления шкворнем ослабляет пружину и от ее воздействия шкворень входит во втулку в каркасе. После этого гидроцилиндр управления шкворнем посредством пальца перемещает клин в выемках шкворня. При этом продольные прорези «П» в шкворне расходятся, и шкворень заклинивается в отверстии тележки шасси. Соответствующий датчик пошлет сигнал в БУС. На табло БУС высветится надпись «шкворень зафиксирован». Механизатор выключает: гидромотор обратного вращения транспортера, гидроподжимную муфту привода фрез днища, гидроподжимные муфты привода наружной и внутренней ветви левой фрезы, наружной и внутренней ветви правой фрезы, после - вал отбора мощности трактора. Затем он включает передачу и движется к месту выгрузки материала.
Если высота загружаемого материала приблизительно соответствует или незначительно превышает высоту кузова транспортного средства (фиг. 10б), механизатор оценивает ровность площадки, на которой расположен массив загружаемого материала, и сначала устанавливает лыжи на такой высоте, чтобы фреза днища при вращении не задевала поверхность площадки. Затем он гидроцилиндрами управления шкворнями извлекает их из втулок в каркасе, скоординированным перемещением прицепа относительно корпуса и корпуса относительно тележек шасси устанавливает транспортное средство на лыжи и посредством гидроцилиндров управления рамкой поднимает тележки шасси вверх до конца. Одновременно он посредством гидроцилиндров управления бортом поднимает задний борт. Дальнейший ход загрузки аналогичен описанному ранее, а перевод транспортного средства в транспортное положение отличается от описанного тем, что кузов с грузом не опускается, а поднимается.
Если высота загружаемого материала меньше высоты транспортного средства (фиг. 11а), механизатор после установки лыж опускает транспортное средство на них, поднимает тележки шасси и задний борт вверх до конца. Эта фаза загрузки аналогична загрузке, когда высота загружаемого материала приблизительно соответствует высоте кузова транспортного средства. Она заканчивается, когда загружаемый материал достигнет переднего борта. После этого (фиг. 11б) механизатор включает гидромотор прямого вращения и опускает транспортер на поверхность загружаемого материала. Рама транспортера может «плавать» по этой поверхности, а ее положение относительно кузова механизатор регулирует посредством лебедок гидромоторами подъема. Транспортер планками и граблинами загружает материал в кузов. При этом механизатор периодически включает замедленную заднюю передачу, перемещая транспортное средство назад. В конце загрузки (фиг. 11в) механизатор поднимает полностью транспортер, переводит транспортное средство в транспортное положение и движется к месту выгрузки материала.
После прибытия на место выгрузки (фиг. 12а) механизатор включает вал отбора мощности трактора и программу «выгрузка» на БУС. Выгрузка материала из транспортного средства происходит автоматически в такой последовательности:
- подъем заднего борта (фиг. 12б), в результате чего часть материала, находящаяся сзади выгружается на площадку;
- подъем кузова в положение «выгрузка» (фиг. 12в), обеспечивающем высоту, необходимую для поворота днищ;
- включение фрез заднего днища и поворот заднего днища (фиг. 12г) на угол около 45° посредством гидроцилиндров управления днищем для выгрузки части материала;
- поворот переднего днища (фиг. 12д) для окончательной выгрузки материала;
- подъем кузова над материалом (фиг. 12е);
- поворот днищ в исходное положение (фиг. 12е).
Ход выгрузки механизатор наблюдает на экране блока управления и сигнализации (БУС). Затем он включает передачу, отъезжает от выгруженного материала и переводит транспортное средство в транспортное положение.