ГРУЗОПОДЪЕМНИК ПОГРУЗЧИКА
LOADER LOAD LIFTER

Изобретение относится к погрузочно-транспортной технике и может быть использовано в авто- и электропогрузчиках.
Известен грузоподъемник, содержащий три секции, грузовую каретку, два гибких тяговых элемента, гидроцилиндр подъема со штоком и два шкива, причем вторая секция, третья секция и грузовая каретка прикреплены, соответственно, к первой, второй и третьей секциям с возможностью своего перемещения вверх, гидроцилиндр подъема, первый и второй шкивы прикреплены, соответственно, к первой, второй и третьей секциям, первый и второй шкивы огибаются, соответственно, первым и вторым гибкими тяговыми элементами, концы первого гибкого тягового элемента прикреплены к первой и третьей секциям, один конец второго гибкого тягового элемента прикреплен к грузовой каретке (DE 3435690, 1987, МКИ B66F 9/08).
Недостатком этого грузоподъемника является отсутствие специального свободного хода - возможности без увеличения габаритной высоты грузоподъемника перемещать вверх грузовую каретку с грузозахватным приспособлением на высоту, соизмеримую с высотой обрабатываемого груза, что ограничивает возможности обработки грузов этим грузоподъемником в помещениях с низкими потолками (вагонах, фурах, контейнерах), поскольку этот грузоподъемник не способен обработать груз, размещенный на втором и последующих ярусах.
Технический эффект изобретения заключается в том, в нем реализован режим специального свободного хода
Данный технический эффект достигается тем, что грузоподъемник погрузчика, содержащий три секции, грузовую каретку, два гибких тяговых элемента, гидроцилиндр подъема со штоком и два шкива, причем вторая секция, третья секция и грузовая каретка прикреплены, соответственно, к первой, второй и третьей секциям с возможностью своего перемещения вверх, гидроцилиндр подъема, первый и второй шкивы прикреплены, соответственно, к первой, второй и третьей секциям, первый и второй шкивы огибаются, соответственно, первым и вторым гибкими тяговыми элементами, концы первого гибкого тягового элемента прикреплены к первой и третьей секциям, один конец второго гибкого тягового элемента прикреплен к грузовой каретке, дополнительно содержит третий гибкий тяговый элемент, ограничитель подъема грузовой каретки, третий, четвертый, пятый, шестой и седьмой шкивы, причем ограничитель подъема грузовой каретки прикреплен к третьей секции, третий и четвертый шкивы прикреплены к штоку гидроцилиндр подъема, пятый и шестой шкивы прикреплены ко второй секции, второй гибкий тяговый элемент огибает второй, пятый и четвертый шкивы, а его второй конец соединен с осью седьмого шкива, третий гибкий тяговый элемент огибает третий, шестой и седьмой шкивы, один конец третьего гибкого тягового элемента прикреплен к первой, а другой - к второй секции.
На графических материалах изображено:
фиг.1 - грузоподъемник в исходном положении (первый вариант);
фиг.2 - грузоподъемник в исходном положении (второй вариант);
фиг.3 - грузоподъемник в конце первого этапа подъема (свободный ход);
фиг.4 - грузоподъемник в конце второго этапа подъема (подъем груза на максимальную высоту);
Грузоподъемник содержит (фиг.1):
- первую секцию 1;
- вторую секцию 2;
- третью секцию 3;
- грузовую каретку (далее - ГК) 4;
- гидроцилиндр подъема (далее - ЦП) 5;
- шток гидроцилиндра подъема 6;
- первый гибкий тяговый элемент (далее - ГТЭ) 7;
- второй ГТЭ 8;
- третий ГТЭ 9;
- ограничитель подъема ГК 10;
- первый шкив 11;
- второй шкив 12;
- третий шкив 13;
- четвертый шкив 14;
- пятый шкив 15;
- шестой шкив 16;
- седьмой шкив 17.
Секции 2 и 3 прикреплены к предыдущей секции (1 и 2 соответственно) с возможностью своего перемещения вверх;
ГК 4 прикреплена к секции 3 с возможностью своего перемещения вверх и к ней может быть прикреплено грузозахватное приспособление (например, вилы);
ЦП 5, имеющий шток 6, прикреплен к секции 1;
ГТЭ 7 своими концами прикреплен к секциям 1 и 3 и огибает шкив 11;
ГТЭ 8 своими концами прикреплен к ГК 4 и к оси шкива 17 и последовательно огибает шкивы 12, 15 и 14;
ГТЭ 9 своими концами прикреплен к секции 1 и секции 2 и последовательно огибает шкивы 13, 16 и 17. В первом варианте (фиг.1) конец ГТЭ 9, примыкающий к шкиву 13, прикреплен к секции 1, а конец ГТЭ 9, примыкающий к шкиву 17 - к секции 2, а во втором (фиг.2) - наоборот. Функционирование грузоподъемника в обоих вариантах идентично.
Ограничитель подъема ГК 10 прикреплен к третьей секции.
Шкивы 11-17 прикреплены, соответственно, к секции 2, секции 3, штоку 6, штоку 6, секции 2, секции 2, одному из концов ГТЭ 8.
В исходном положении шток 6 полностью вдвинут в ЦП 5, секция 2 находится в крайнем нижнем положении, опираясь на секцию 1 (опора на графических материалах не показана), секция 3 находится в крайнем нижнем положении, будучи подвешена на ГТЭ 7, ГК 4 находится в крайнем нижнем положении, будучи подвешена на ГТЭ 8.
Подъем груза осуществляется в 2 этапа.
ш1
ш1
ш1
ш1
ш1
ш1
ш1
ш1
ш1
На первом этапе (специальный свободный ход, фиг.3) шток 6 выдвигается до верхнего уровня секций, при этом длина ветвей ГТЭ 8, примыкающих к шкиву 13 увеличивается на величину Н (Н - ход штока 6 на первом этапе), соответственно, длина ветвей ГТЭ 9, примыкающих к шкиву 17 уменьшается на ту же величину, поэтому шкив 17 опускается вниз на величину Н. Длина ветви ГТЭ 8, заключенной между шкивами 14 и 17, увеличивается на величину 2Н (т.к. шток 6 поднимается на величину Н, а шкив 17 опускается на величину Н), а длина ветви ГТЭ 8, заключенной между шкивами 14 и 15, увеличивается на величину Н. Длина ветви ГТЭ 8, заключенной между шкивами 12 и 15, остается неизменной, т.к. взаимное расположение секций 2 и 3 не меняется (см. ниже). Поэтому длина ветви ГТЭ 8, заключенной между шкивом 12 и ГК 4, уменьшается на величину 3Н. В результате ГК 4 поднимается вверх на величину 3Н.
Секции 2 и 3 остаются неподвижными.
Рассмотрим силы, действующие на секции 2 и 3 на первом этапе (положительным считается направление вниз):
кроме того:
где
Р - вес груза (с весом ГК 4 и ее элементов);
2
3
Q и Q - вес секций 2 и 3;
7
8
9
Т, T и Т - натяжение ГТЭ 7, 8 и 9;
TP.1-2
TP.2-3
F и F - силы трения между секциями 1-2 и секциями 2-3;
TP.3-K
F - сила трения между секцией 3 и ГК 4.
7
8
9
Исключая Т, Т и Т, получаем, что на первом этапе секции 2 и 3 не будут двигаться вверх при условии
TP.К-3
TP.К-3
Принципиально важным является наличие величины веса груза Р в левой части этого неравенства, поскольку величина F зависит от Р (трение F образуется в результате действия момента сил на ГК 4, вызванного смещением ЦТ груза относительно точки крепления ГК 4 к секции 3). При увеличении нагрузки Р одновременно растут и правая, и левая части неравенства [5].
с2
Второй этап (фиг.4) начинается в тот момент, когда ГК 4 касается ограничителя 10 и дальнейшее перемещение ГК 4 относительно секции 3 становится невозможным. Поскольку прикрепленный к секции 2 шкив 11 выполняет функцию подвижного физического блока, высота подъема секций 2 и 3 на втором этапе относительно секций 1 и 2 соответственно одинакова, обозначим ее, как Н. Тогда
ш2
ш2
с2
ш2
1-13
ш2
2-13
ш2
с2
A-B
- длина ветви ГТЭ 9, находящейся между секцией 1 (секцией 2 - во втором варианте) и шкивом 13, изменяется на величину Н в первом варианте и на величину Н-Н во втором варианте, где Н - ход штока 6 на втором этапе, т.е. ΔL=Н, a ΔL=Н-Н. Здесь и далее обозначение ΔL означает изменение длины ветви ГТЭ, находящейся между элементами (секциями, шкивами) А и В.
13-16
ш2
с2
- длина ветви ГТЭ 9, находящейся между шкивами 13 и 16, изменяется на величину ΔL=Н-Н.
16-17
ш2
с2
14-17
- длина ветви ГТЭ 9, находящейся между шкивами 16 и 17, изменяется на величину ΔL=Н-Н-ΔL.
17-2
ш2
с2
14-17
17-1
ш2
14-17
- длина ветви ГТЭ 9, находящейся между шкивом 17 и секцией 2 (секцией 1 - во втором варианте), изменяется на величину ΔL=Н-Н-ΔL в первом варианте и на величину ΔL=Н-ΔL во втором варианте.
Далее,
12-15
с2
- длина ветви ГТЭ 8, находящейся между шкивами 12 и 15, изменяется на величину ΔL=Н;
15-14
ш2
с2
- длина ветви ГТЭ 8, находящейся между шкивами 15 и 14, изменяется на величину ΔL=Н-Н.
12-4
- длина ветви ГТЭ 8, находящейся между шкивом 12 и ГК 4, не изменяется, т.к. подъему ГК 4 препятствует ограничитель 10: ΔL=0.
Суммируя изменения длин ветвей ГТЭ 8 и приравняв их к нулю, т.к. длина ГТЭ 8 не изменяется, получаем:
, или
ш2
14-17
ш2
В результате длина ветви ГТЭ 8, находящейся между шкивами 14 и 17, уменьшается на величину Н, т.е. ΔL=-Н.
Суммируя изменения длин ветвей ГТЭ 9 и приравняв их к нулю, т.к. длина ГТЭ 9 не изменяется, получаем:
в первом варианте:
во втором варианте:
с2
ш2
ш2
В обоих случаях Н=2Н. В результате ГК 4 на втором этапе поднимается вверх на величину 4Н.
Опускание груза происходит в обратном порядке.