СТРЕЛА ГРУЗОПОДЪЁМНОГО 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, МПК B66C 23/04, B66F 9/06, 1986).
Технический недостаток данной стрелы - недостаточно широкие функциональные возможности и 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, МПК B66C 23/04, 2002).
Технический недостаток этой стрелы - недостаточно широкие функциональные возможности, в частности недостаточная зона действия в горизонтальной и вертикальной плоскостях, обеспечиваемая телескопическими стержнями и недостаточная силовая мощность конструкции, обеспечиваемая двумя, ближайшими к корневой секции, силовыми гидроцилиндрами.
Техническая задача - увеличение силовой мощности конструкции и расширение функциональных возможностей стрелы.
Согласно полезной модели 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 гидроцилиндрами рукояти, один из вышеуказанных треугольников со стороны одного из острых углов соединен с корневой секцией, а другой треугольник со стороны острого угла, наиболее удаленного от корневой секции, с грузонесущим органом, все стержни, составляющих рукоять, треугольников выполнены без возможности регулирования длины, а стержни всех треугольников, включая треугольник корневой секции, шарниры которых соединены с силовыми цилиндрами, выполнены в виде плоских в поперечном направлении ферм с двумя гнездами для шарниров на каждом конце, при этом стрела имеет шесть силовых гидроцилиндра, два из которых расположены под углом друг к другу и соединены общим шарниром и имеют общую связь с двумя параллельными друг другу ближайшими к рукояти гидроцилиндрами посредством общего шарнира с цапфами, соединенными с гнездами плоских ферм, взаимодействующих с этим шарниром, а корневая секция и ее гидроцилиндры противоположными гнездами закреплены на грузоподъемном средстве посредством опорно-поворотных устройств с двумя степенями свободы, два последующих параллельно расположенных друг другу гидроцилиндра связаны с последующими за ними параллельно расположенными гидроцилиндрами посредством шарниров со своими цапфами соединенными с гнездами плоских ферм, эти силовые гидроцилиндры являются составной частью стержневого соединения стрелы на конце которой имеется грузонесущий орган, способный перемещаться в горизонтальном направлении по поверхности траверсы оголовка стрелы, все четыре гидроцилиндра соединены между собой посредством шарнира со своими цапфами, а с грузонесущий орган и концы двух силовых гидроцилиндров связаны посредством шарниров, на траверсе оголовка стрелы, при этом грузонесущий орган имеет возможность перемещаться по поверхности траверсы.
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 силовых цилиндра 9 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 верхний стержень 14 на виде сбоку образует 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 и с общей связью 15, один из шарниров которой соединен со штоками силовых гидроцилиндров 9. Два силовых гидроцилиндра 9 расположены параллельно друг другу и работают как одно кинематическое звено. Общая связь 15 и стержень 16 выполнены в виде плоских в поперечном направлении ферм со своими гнездами для шарниров. Два силовых гидроцилиндра 17, параллельные друг другу (фиг. 3) и работающие как одно кинематическое звено, оголовка стрелы рукояти 2 связаны с силовыми гидроцилиндрами 9 и траверсой 20. В свою очередь плоские в поперечном направлении фермы 18 и 19, выполняющие функцию стержней, связаны с траверсой 20 (фиг. 4) посредством своих гнезд для шарниров на каждом конце этих ферм. С поверхностью траверсы 20 связан грузонесущий орган 21, который имеет возможность перемещаться по поверхности траверсы 20 на величину, зависящую от работы гидроцилиндров 17.
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 силовых гидроцилиндров 9 (оба цилиндра работают, как одно кинематическое звено и расположены параллельно друг другу) и гидроцилиндров 17 (оба цилиндра расположены параллельно друг другу и работают как одно кинематическое звено) расположенных в основании шарнирных треугольников, грузонесущему органу 21 сообщается дополнительный разворот в вертикальной плоскости - плоскости стрелы и возможность изменения вылета стрелы. Посредством поочередной или одновременной работы силовых гидроцилиндров 17 происходит изменение положения грузонесущего органа 21 на траверсе 20.
Зона действия в вертикальной плоскости стрелы и ее грузонесущего органа 21, за счет работы силовых гидроцилиндров 9, 17 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 силовые гидроцилиндры 17 увеличивают силовую мощность указанной конструкции, траверса 20 способствует перемещению грузонесущего органа для заданных работой силовыми гидроцилиндрами 17 положений.
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.