ПИРАМИДАЛЬНАЯ ОПОРА ПОД АУТРИГЕР ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО КРАНА

Полезная модель относится к боковым опорам для уравновешивающих подъемных элементов подвижного стрелового крана и может использоваться, в частности, для железнодорожных кранов грузоподъемностью до 200 тонн.
Следует пояснить, что у большинства кранов, в том числе и у кранов ЕДК, использование основных грузовых характеристик возможно только при расстановке крана на опоры. При этом вариант работы крана на опорах является основным для кранов на железнодорожном ходу типа ЕДК. Установка и уборка опор предусмотрена и разрешена только при условии, что корпус крана со стрелой стоит в направлении рельсового пути и заблокирован, затянуты противоугонные тормоза, заблокированы тележки. До и после вывода крана на опоры корпус крана разрешается поворачивать без груза на крюке. Опорные поверхности домкратов или выносных опор (аутригеров) должны при максимальных фактических нагрузках снижать давление на грунт до нормативных значений. В кранах на гусеничном, колесном и железнодорожном ходах под опору домкратов укладываются, как правило, подушки из деревянных брусьев (например, шпал) или металлические сварные плиты (М. Шеффлер и др. Грузоподъемные краны, кн. 2, пер. с нем., Машиностроение, 1981 г., стр. 111, рис. 1.64). Для увеличения опорной поверхности элементов, соприкасающихся с грунтом, опорные плиты под домкратами выполняются в виде фундаментных оснований, (см. например, п. №2113397 по кл. B66C 23/78). На практике для железнодорожных кранов, в частности, немецких кранов ЕДК в качестве увеличивающих опорную поверхность элементов используются пирамидальные подставки, через которые вес крана и поднимаемого груза посредством шпальной решетки передается на грунт. До недавнего времени пирамидальная подставка (опорная пирамида) выполнялась цельнолитой из сплава (силумина) весом более 130 кг.
Патентов на выносные опоры (аутригеры) существует достаточно много (см. например, пп. №№2361806, 2304079, 2059566, 2175947, 2150424, 2124993, 2116210, 2006377, 53662, 80686, 64613, 89052, 61699 и т.п.) однако, поскольку объектом полезной модели является деталь не самого крана, а лишь вспомогательная опора для аутригера, то найти подходящий патентный аналог не удалось.
Наиболее близкой по технической сущности к заявляемой является пирамидальная опора под аутригер железнодорожного крана ЕДК-1000/2, представленная на сайте scaletrainsclub.com>board/viewtopic.php от 15.05.2009 г с добавлениями от 28.04.2011 г. и выбранная в качестве прототипа, (см. Приложение).
Известная пирамидальная опора выполнена литой из сплава силумина с высокой твердостью в виде симметричной четырехгранной пирамиды, усеченной сверху. При этом грани пирамиды являются условными, так как каждая из них задана тремя, отходящими от общего центрального цилиндрического ствола ребрами жесткости, крайние из которых являются общими для двух соседних граней. Центральный цилиндрический ствол выполнен сплошным и имеет в верхней части округлое углубление для захода гидравлического домкрата. Ребра жесткости отходят от ствола на равном расстоянии друг от друга и имеют форму треугольных пластин с прямым углом у основания ствола, причем и ствол, и ребра размещены неразъемно на общем плоском квадратном основании, две противолежащие стороны которого снабжены по краям вертикально расположенными петлями для удобства подъема опоры при монтаже.
Недостатками известной опоры являются следующие.
Выполнение опоры литой делает ее вес весьма значительным (130-160 кг), что в совокупности с использованием для литья твердого, но хрупкого сплава (силумина) приводит к необходимости при транспортировке ее на платформе крана и последующих аккуратных снятии с него и установке использовать большое число рабочих (6 человек). Если же опору просто сбросить с платформы крана (с высоты порядка 1,5 м) для последующей установки ее, то это может привести к механическому повреждению ее элементов или всей опоры и невозможности ее дальнейшего использования, что часто и происходит при эксплуатации железнодорожных кранов ЕДК. Сварка же поврежденных силуминовых элементов не допускается; при этом установка таких пирамидальных опор из-за сплошного плоского основания допускается только на хорошо подготовленную строго горизонтальную поверхность, так как в противном случае возможен излом элементов. Опыт эксплуатации показывает, что выход из строя таких опор за год доходит до 20%. Стоимость же одной такой опоры составляет около 500 тыс.рублей.
Таким образом, ненадежность известной конструкции и неудобство ее эксплуатации из-за выполнения ее литой и тяжелой, а также значительного по размеру плоского сплошного основания становятся главным препятствием для ее использования.
Задачей является повышение надежности опоры и повышение удобства ее эксплуатации при снижении эксплуатационных расходов.
Поставленная задача решается тем, что в пирамидальной опоре под аутригер железнодорожного крана, выполненной из металла и имеющей вид симметричной пирамиды из нескольких граней, усеченной сверху, при этом грани пирамиды являются условными, так как каждая из них задана несколькими, отходящими от общего центрального элемента, ребрами жесткости, крайние из которых являются общими для двух соседних граней, общий центральный элемент имеет в верхней части округлое опорное углубление для захода гидравлического домкрата, нижние концы ребер расположены на равном расстоянии друг от друга, причем ребра жесткости закреплены неразъемно на общем плоском основании, а у нижнего края ребер, которые являются общими для двух соседних граней, имеются две вертикально расположенные неразъемно закрепленные петли для удобства подъема опоры при монтаже, СОГЛАСНО ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ, опора выполнена в виде трехгранной пирамиды, каждая из граней которой задана двумя соседними ребрами жесткости, выполненными из металлической трубы и неразъемно соединенными между собой верхними концами таким образом, что пирамида фактически представляет собой треногу, в верхней части которой на соединенных между собой концах труб выполнено полукруглое опорное углубление, а нижние концы труб неразъемно закреплены на общем плоском основании треугольной формы каждый в своем отверстии у закругленных вершин этого основания, при этом в нижние концы труб вварены их верхней частью опорные шары с возможностью входа их при сборке нижней частью в короткие полые цилиндрические стволы, неразъемно закрепленные в центре каждого из трех симметрично расположенных под треугольным основанием плоских опорных дисков с помощью шести невысоких треугольных ребер жесткости, отходящих от короткого цилиндрического ствола, расположенного под концом каждого трубчатого ребра, при этом на каждом из плоских дисков между двумя из соседних треугольных ребер с противоположных сторон диска симметрично расположены две вертикальные прямоугольные петли, при этом все элементы опоры выполнены из конструкционных сталей.
При этом общее основание треугольной формы может быть выполнено сплошным или в виде равносторонней треугольной рамки.
Выполнение пирамидальной опоры из отдельных стальных элементов в виде трех ребер жесткости, выполненных из металлических труб, неразъемно соединенных верхними концами между собой в виде треноги с образованием в ее верхней части опорного полукруглого углубления и с вваренными верхней частью в их нижние, неразъемно закрепленные на общем плоском треугольном основании, концы опорными шарами, с образованием трех граней вместо четырех, позволяет существенно уменьшить вес опоры, а установка треугольного общего основания пирамиды-треноги на три плоских опорных диска посредством введения нижних частей вваренных в концы труб опорных шаров в короткие полые цилиндрические стволы, неразъемно закрепленные с помощью невысоких треугольных ребер жесткости, на трех отдельных плоских дисках, снабженных двумя вертикальными петлями, упрощает размещение опоры, во-первых, не требуя гладкой, хорошо подготовленной поверхности под опору, во-вторых, используя для переноски каждого из опорных дисков всего одного человека, и, в-третьих, увеличивая в итоге площадь опоры, что повышает ее устойчивость, и, следовательно, надежность. И даже при падении с высоты 1,5 м значительных повреждений опора не получит, поскольку выполнена не из хрупкого силумина, а из конструкционных сталей, обладающих большим запасом устойчивости к ударным нагрузкам, а если и получит, то их можно исправить сваркой. Повышение надежности опоры и обеспечение возможности ее сборки с помощью одного человека повышает и экономичность ее эксплуатации, что также немаловажно.
Технический результат - снижение веса опоры, упрощение ее установки, повышение надежности.
Заявляемая пирамидальная опора под аутригер железнодорожного крана обладает новизной в сравнении с прототипом, отличаясь от него такими существенными признаками как выполнение опоры в виде трехгранной пирамиды, каждая из граней которой задана двумя соседними ребрами жесткости, выполнение ребер из металлической трубы, неразъемное их соединение между собой верхними концами таким образом, что пирамида фактически представляет собой треногу, в верхней части которой на соединенных между собой концах труб выполнено полукруглое опорное углубление, неразъемное закрепление нижних концов труб на общем плоском основании треугольной формы каждый в своем отверстии у закругленных вершин этого основания, установка треугольной пирамиды-треноги на трех плоских симметрично расположенных снизу дисках за счет наличия в нижних концах труб вваренных в них их верхней частью опорных шаров с возможностью входа их при сборке нижней частью в короткие цилиндрические стволы, неразъемное крепление последних в центре каждого из трех расположенных под треугольным основанием плоских опорных дисков с помощью шести невысоких треугольных ребер жесткости, отходящих от короткого цилиндрического ствола, расположенного под концом каждого трубчатого ребра, наличие на каждом из плоских дисков между двумя из соседних треугольных ребер с противоположных сторон диска симметрично расположенных две вертикальные прямоугольные петли, выполнение всех элементов опоры из конструкционных сталей, обеспечивающими в совокупности достижение заданного технического результата.
Заявляемая пирамидальная опора под аутригер железнодорожного крана может найти широкое применение для подвижных кранов, а потому соответствует критерию «промышленная применимость».
Полезная модель иллюстрируется чертежами, где представлены на:
- фиг. 1 - общий вид пирамидальной опоры;
- фиг. 2 - вид пирамидальной части опоры сбоку;
- фиг. 3 а) и б) - вид плоского треугольного основания сверху;
- фиг. 4 - вид опорного диска сверху;
- фиг. 5 - вид опорного диска сбоку;
- фиг. 6 - вид сбоку треугольного ребра жесткости.
Заявляемая пирамидальная опора под аутригер железнодорожного крана (фиг. 1-5) имеет вид симметричной пирамиды из трех граней, усеченной сверху. При этом грани пирамиды являются условными, так как каждая из них задана двумя соседними, отходящими от общего центрального элемента ребрами 1-3 жесткости, выполненными из металлической трубы. Эти трубчатые ребра 1-3 неразъемно соединены между собой верхними концами таким образом, что пирамида фактически представляет собой треногу. В верхней части пирамиды-треноги на соединенных между собой концах труб 1-3 выполнено полукруглое опорное углубление 4 для захода в него при работе гидравлического домкрата (на чертежах не показан). Нижние концы труб 1-3 расположены на равном расстоянии друг от друга и неразъемно закреплены на общем плоском основании 5 треугольной формы каждый в своем отверстии 6 у закругленных вершин этого основания 5. Плоское треугольное основание 5 может быть выполнено сплошным (фиг. 3а) или в виде треугольной рамки (фиг. 3б). В нижние концы труб 1-3 вварены их верхней частью опорные шары 7 (фиг. 2), входящие при сборке в короткие полые цилиндрические стволы 8 (фиг. 5). Цилиндрические стволы 8 неразъемно закреплены в центре каждого из трех расположенных под треугольным основанием 5 плоских опорных дисков 9 с помощью шести невысоких треугольных ребер 10 жесткости, отходящих от короткого цилиндрического ствола 8. На каждом из плоских дисков 9 между двумя из соседних треугольных ребер 10 с противоположных сторон диска 9 симметрично расположены две вертикальные прямоугольные петли 11 и 12 (фиг. 4). При этом опорное полукруглое углубление 4 и опорные шары 7 выполнены, в частности, из стали 09Г2С, а опорные плоские диски 9 и их треугольные ребра 10 жесткости - из стали Ст20.
Сборка и установка пирамидальной опоры производится следующим образом.
Вначале пирамидальную часть опоры сваривают в равностороннюю треногу из металлических буровых труб 1-3 толщиной 5 мм из стали Ст20. К верхней части треноги, где сходятся концы всех трех труб 1-3, приваривают округлое углубление в форме тарелки 4 для установки домкрата (на чертежах не показан). Нижние концы труб 1-3 неразъемно закрепляют на равном расстоянии друг от друга на плоском треугольном основании 5 - каждое в своем отверстии 6 у закругленной его вершины. В нижние концы труб 1-3 вваривают верхней частью опорные шары 7. Изготавливают опорные диски 9, для чего на плоском диске 9 в его центре неразъемно закрепляют с помощью невысоких треугольных ребер 10 жесткости короткий цилиндрический ствол 8, полый внутри.
Затем располагают опорные диски 9 таким образом, чтобы цилиндрический ствол 8 каждого диска 9 находился под отверстием 6 треугольного основания 5 и закрепленный в трубчатом ребре 1-3 опорный шар 7 входил при сборке пирамидальной опоры в цилиндрический ствол 8. В сравнении с прототипом заявляемая выносная пирамидальная опора под аутригер железнодорожного крана является более удобной и надеждой в эксплуатации.