НАВЕСНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ ПОГРУЗЧИКА

Полезная модель относится к области строительно-дорожного машиностроения и может быть использована в навесном оборудовании погрузчиков.
Известно навесное оборудование погрузчика, содержащее ковш, стрелу, имеющую два подъемных рычага, соединенных между собой поперечиной и шарнирно прикрепленных к раме погрузчика и ковшу, коромысло, установленное на первой оси в кронштейнах поперечины, гидроцилиндры подъема стрелы, шарнирно соединенные с рамой погрузчика и с подъемными рычагами, гидроцилиндр поворота ковша, шарнирно соединенный с рамой погрузчика и с помощью второй оси с верхним концом коромысла, тягу, шарнирно соединенную с ковшом и с помощью третьей оси с нижним концом коромысла, электрогидравлическое оборудование, автоматически обеспечивающее заданное положение ковша погрузчика (патент США №6246939, МПК: G06F 19/00, НПК: 701/50, опубл. 12.06.2001). Использование электро-гидравлического оборудования для обеспечения заданного положения ковша погрузчика значительно усложняет и удорожает конструкцию.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому решению является навесное оборудование погрузчика, содержащее ковш, стрелу, имеющую два подъемных рычага, соединенных между собой поперечиной и шарнирно прикрепленных к раме погрузчика и ковшу, коромысло, установленное на первой оси в кронштейнах поперечины, гидроцилиндры подъема стрелы, шарнирно соединенные с рамой погрузчика и с подъемными рычагами, гидроцилиндр поворота ковша, шарнирно соединенный с рамой погрузчика и с помощью второй оси с верхним концом коромысла, тягу, шарнирно соединенную с ковшом и с помощью третьей оси с нижним концом коромысла. Соотношения длин элементов навесного оборудования, образующих первый, второй, третий и четвертый треугольники, таковы, что первый и третий треугольники подобны второму и четвертому треугольникам соответственно. При этом нижняя кромка ковша при его подъеме-опускании должна быть горизонтальной (патент США №5184932, МПК: E02F 3/28, НПК: 414/685, опубл. 09.02.1993). Известное устройство решает частную задачу обеспечения горизонтального положения ковша при подъеме-опускании стрелы за счет соотношения длин элементов навесного оборудования погрузчика без использования гидроцилиндра поворота ковша. При работе погрузчика возникает задача горизонтального подъема запрокинутого ковша без выдвижения штока гидроцилиндра поворота ковша, его опрокидывания в верхней точке подъема стрелы с помощью гидроцилиндра поворота ковша, а также последующего опускания ковша на грунт в рабочее положение с выдвинутым штоком гидроцилиндра поворота ковша. С помощью известного устройства данная задача не может быть решена только за счет кинематического соотношения элементов навесного оборудования погрузчика.
Предлагаемая полезная модель решает задачи обеспечения заданного угла запрокидывания ковша при его подъеме, разгрузки ковша в верхней точке подъема стрелы и возврат ковша на грунт в рабочее положение без усложнения конструкции навесного оборудования.
Для достижения указанного технического результата в известном навесном оборудовании погрузчика, содержащем ковш, стрелу, имеющую два подъемных рычага, соединенных между собой поперечиной и шарнирно прикрепленных к раме погрузчика и ковшу, коромысло, установленное на первой оси в кронштейнах поперечины, гидроцилиндры подъема стрелы, шарнирно соединенные с рамой погрузчика и с подъемными рычагами, гидроцилиндр поворота ковша, шарнирно соединенный с рамой погрузчика и с помощью второй оси с верхним концом коромысла, тягу, шарнирно соединенную с ковшом и с помощью третьей оси с нижним концом коромысла, тяга и нижнее плечо коромысла расположены на одной прямой в верхнем положении опрокинутого ковша, отношения расстояний «а» между осями крепления тяги и подъемных рычагов к ковшу и «b» между первой и третьей осями, а также расстояний «c» между осью крепления подъемных рычагов к раме погрузчика и осью крепления гидроцилиндра поворота ковша к раме погрузчика и «d» между первой и второй осями связаны соотношениями, принадлежащими диапазону 0,47…0,54, т.е.
отношение расстояний «е» между осью крепления подъемных рычагов к ковшу и первой осью и «f» между первой осью и осью крепления подъемных рычагов к раме погрузчика, а также отношение расстояний «g» между осью крепления тяги к ковшу и третьей осью и «е» между осью крепления подъемных рычагов к ковшу и первой осью связаны соотношениями, принадлежащими диапазону 0,6…0,67, т.е.
Отличительными признаками навесного оборудования погрузчика по сравнению с прототипом являются: расположение тяги и нижнего плеча коромысла на одной прямой в верхнем положении опрокинутого ковша; отношения расстояний «а» между осями крепления тяги и подъемных рычагов к ковшу и «b» между первой и третьей осями, а также расстояний «с» между осью крепления подъемных рычагов к раме погрузчика и осью крепления гидроцилиндра поворота ковша к раме погрузчика и «d» между первой и второй осями связаны соотношениями, принадлежащими диапазону 0,47…0,54, т.е.
отношение расстояний «е» между осью крепления подъемных рычагов к ковшу и первой осью и «f» между первой осью и осью крепления подъемных рычагов к раме погрузчика, а также отношение расстояний «g» между осью крепления тяги к ковшу и третьей осью и «е» между осью крепления подъемных рычагов к ковшу и первой осью связаны соотношениями, принадлежащими диапазону 0,6…0,67, т.е.
Благодаря наличию этих соотношений между элементами навесного оборудования обеспечивается горизонтальный подъем запрокинутого ковша без перемещения штока гидроцилиндра поворота ковша, опрокидывание ковша в верхней точке подъема стрелы с помощью гидроцилиндра поворота ковша, а также последующее опускание ковша на грунт в рабочее положение с выдвинутым штоком гидроцилиндра поворота ковша.
Навесное оборудование погрузчика представлено на чертежах: на фиг.1 изображен вид сбоку на погрузчик; на фиг.2 - вид сверху на фиг.1; на фиг.3 - кинематическая схема навесного оборудования в нижнем и верхнем положениях ковша при среднем значении заявляемых диапазонов соотношений между его элементами.
Навесное оборудование погрузчика содержит ковш 1, стрелу, имеющую два подъемных рычага 2, соединенных между собой поперечиной 3 и прикрепленных к раме 4 погрузчика и к ковшу шарнирами 5 и 6 соответственно. Коромысло 7 установлено на первой оси 8 в кронштейнах поперечины. Гидроцилиндры 9 подъема стрелы соединены шарнирами 10 с рамой погрузчика и шарнирами 11 с подъемными рычагами. Гидроцилиндр 12 поворота ковша соединен шарниром 13 с рамой погрузчика и с помощью второй оси 14 с верхним концом коромысла. Тяга 15 соединена с ковшом шарниром 16 и с помощью третьей оси 17 с нижним концом коромысла. Отношение расстояний «а» между осями крепления тяги и подъемных рычагов к ковшу и «b» между первой и третьей осями, а также отношение расстояний «c» между осью крепления подъемных рычагов к раме погрузчика и осью крепления гидроцилиндра поворота ковша к раме погрузчика и «d» между первой и второй осями связаны соотношениями, принадлежащими диапазону 0,47…0,54, т.е.
кроме того, отношение расстояний «е» между осью крепления подъемных рычагов к ковшу и первой осью и «f» между первой осью и осью крепления подъемных рычагов к раме погрузчика, а также отношение расстояний «g» между осью крепления тяги к ковшу и третьей осью и «е» между осью крепления подъемных рычагов к ковшу и первой осью связаны соотношениями, принадлежащими диапазону 0,6…0,67, т.е.
Погрузчик работает следующим образом. После набора грунта ковш 1 запрокидывается с помощью гидроцилиндра 12 поворота ковша на угол α (см. фиг.3), обеспечивающий подъем ковша без высыпания грунта. В таком положении ковш с помощью гидроцилиндров 9 подъема стрелы, совершая плоскопараллельное движение, поднимается на максимальную высоту, занимая положение 1′. При подъеме ковша гидроцилиндр 12 поворота ковша заперт, он занимает положения 12, 12', при этом ось 14 совершает движение по окружности 14, 14' с центром в шарнире 13 соединения гидроцилиндра поворота ковша с рамой погрузчика, а ось 8 - движение по окружности 8, 8”. Полная разгрузка ковша осуществляется втягиванием штока гидроцилиндра 12 в верхнем положении стрелы, а ковш поворачивается на угол α+β, занимая положение 1”. При этом коромысло упирается в поперечную балку 3, а шарниры 16, 17 и ось 8 размещаются на одной прямой, занимая положение 16”, 17”, 8”. При последующем втягивании штоков гидроцилиндров 9 и запертом гидроцилиндре 12 осуществляется возврат ковша в положение набора грунта, т.е. ковш устанавливается под углом γ его нижней поверхности к горизонтали. Угол γ составляет обычно около 5°. На фиг.3 показана кинематическая схема навесного оборудования в нижнем и верхнем положениях ковша при среднем значении заявляемых диапазонов соотношений между его элементами. При этом колебания ковша от заданного значения угла α допустимы в пределах от 0° до 10°…12°, а допустимая погрешность от заданного значения угла γ лежит в пределах ±1°.
При выборе соотношения расстояний «а» и «b», «с» и «d» в пределах от 0,47 до 0,54, соотношения расстояний «е» и «f», «g» и «е» в пределах от 0,6 до 0,67 эти две допустимые погрешности соблюдаются без использования дополнительного электро-гидравлического оборудования.
В случае сохранения соотношений расстояний «а» и «b», «с» и «d» в пределах от 0,47 до 0,54 и уменьшения соотношения расстояний «е» и «f», «g» и «е» менее 0,6 угол γ становится отрицательным, т.е. не соблюдается условие оптимального положения ковша при наборе грунта. В случае сохранения соотношений расстояний «а» и «b», «с» и «d» в пределах от 0,47 до 0,54 и увеличения соотношения расстояний «е» и «f», «g» и «е» более 0,67 угол γ становится значительно больше 5°±1, что также нежелательно при наборе грунта.
В случае сохранения соотношений расстояний «е» и «f», «g» и «е» в пределах от 0,6 до 0,67 и уменьшения соотношения расстояний «а» и «b», «c» и «d» менее 0,47 ковш в его верхнем положении запрокидывается более чем на 12°, что приводит к высыпанию грунта через козырек ковша. В случае сохранения соотношений расстояний «е» и «f», «g» и «е» в пределах от 0,6 до 0,67 и увеличения соотношения расстояний «а» и «b», «с» и «d» более 0,54 ковш в его верхнем положении начинает опрокидываться вперед что приводит к высыпанию грунта из ковша.