КОНСТРУКЦИЯ КАБИНЫ ДЛЯ РАБОЧЕЙ МАШИНЫ
WORKING MACHINE CABIN

Настоящее изобретение относится к конструкции кабины для рабочей машины.
Кабины в рабочей машине используются для защиты оператора от травм в аварийных ситуациях. Конструкции таких кабин обычно изготавливают из различных опорных элементов, скрепленных вместе для формирования рамы, которая располагается вокруг оператора. В настоящее время известные конструкции кабин обычно состоят из четырех стоек, скрепленных между собой балками. Конструкция кабины, как правило, снабжена необходимым количеством балок между стойками, чтобы она могла обладать достаточным сопротивлением ударному воздействию. Однако такие конструкции являются сложными и дорогими, к тому же они не обеспечивают достаточного сопротивления кабины ударному воздействию.
В документе CN 1775607 A описана усиленная конструкция кабины, которая содержит переднюю стойку, заднюю стойку, левую стойку и правую стойку, верхние участки которых соединены между собой посредством балок. Кроме того, в конструкции кабины дополнительно предусмотрены составные балки на верхних и нижних концах стоек для того, чтобы обеспечить сопротивление кабины ударному воздействию. Даже при такой конструкции не обеспечивается достаточное сопротивление кабины ударному воздействию.
Следовательно, остается необходимость создания простой и прочной конструкции, которая способна обеспечить сопротивление кабины воздействию внешних сил.
В настоящем изобретении предлагается конструкция кабины для рабочей машины, содержащая базовую плиту, по меньшей мере, первую стойку, вторую стойку, третью стойку и четвертую стойку, при этом нижние участки стоек прочно закреплены на указанной базовой плите и верхние участки стоек соединены между собой посредством поперечных элементов, таким образом образуется рама конструкции, причем поперечный элемент, соединяющий указанную первую стойку и указанную вторую стойку, включает первую балку и соединительные балки, при этом соединительные балки одной стороной прочно закреплены на внешних сторонах указанной первой и указанной второй стойки и другой стороной закреплены на указанной первой балке; и между указанной первой балкой и, соответственно, указанной первой стойкой и указанной второй стойкой закреплены опорные ребра жесткости. Согласно настоящему изобретению, первая балка расположена с внешней стороны указанной первой стойки и указанной второй стойки и продолжается, как правило, в направлении соединения между первой и второй стойками, причем первая балка и соединительные балки представляют собой U-образные балки. Следует учесть, что термин «внешняя сторона» имеет отношение к внешней стороне рамы конструкции, образованной стойками. Предпочтительно стойки выполнены в виде квадратных труб.
Поэтому благодаря расположению первой балки, соединительных балок и опорных ребер жесткости любое ударное воздействие на конструкцию кабины может быть распределено симметрично по всей конструкции. Конструкция кабины является легкой в изготовлении и весьма практичной в эксплуатации.
Поперечный элемент, соединяющий третью и четвертую стойки и расположенный напротив U-образной первой балки, также представляет собой U-образную балку для того, чтобы обеспечивалось распределение ударного воздействия. Предпочтительно, чтобы первая балка и U-образный поперечный элемент были направлены своей U-образной выемкой вверх или вниз и U-образные соединительные балки расположены таким образом, что их U-образные выемки обращены к указанной первой стойке или к указанной второй стойке, или к указанной первой балке. Таким образом, нижние участки U-образных соединительных балок закреплены на внешней стенке U-образной первой балки, и верхние участки U-образных соединительных балок закреплены, соответственно, на первой стойке или второй стойке. При такой сборке соединительные балки, которые способны сопротивляться ударному воздействию, сформированы U-образными соединительными балками, требующими при изготовлении меньшего количества материала.
В предпочтительном варианте выполнения изобретения на участках соединения указанной первой балки с указанными опорными ребрами жесткости или с указанными соединительными балками предусмотрены усиливающие элементы. Точнее, усиливающие элементы включают усиливающие ребра, которые расположены перпендикулярно указанной U-образной выемке первой балки, и могут также включать усиливающие накладки, закрепленные на боковой и нижней поверхностях указанной U-образной выемки первой балки. Следует учесть, что нижняя поверхность относится к внутренней стороне U-образной выемки первой балки, боковая поверхность относится к внутренней стенке первой балки, перпендикулярной нижней поверхности. Кроме того, возможно установить усиливающую накладку без использования усиливающих ребер. Если предусмотрены усиливающая накладка и усиливающие ребра, то усиливающие ребра устанавливают таким образом, чтобы они одним концом соединялись со средней частью усиливающей накладки, при этом соединение имеет Т-образную форму. Благодаря указанным усиливающим элементам усиливаются участки, которые подвергаются относительно большим нагрузкам, что обеспечивает прочность всей конструкции кабины, изготовленной при минимальном расходе материала.
Предпочтительно поперечное сечение U-образной первой балки, т.е. ее ширина должна быть больше ширины U-образных поперечных элементов, соединенных с третьей и четвертой стойками. Благодаря этому оптимизируется расход материала и обеспечивается оптимальное сопротивление конструкции кабины ударному воздействию. Кроме того, соединительные участки между стойками и поперечными элементами, так же как и между стойками и базовой плитой, могут быть снабжены, соответственно, ребрами жесткости, чтобы улучшить прочность соединения для формирования жесткой рамы.
Настоящее изобретение поясняется чертежами, на которых представлено следующее:
фиг.1 - вид спереди в перспективе кабины согласно предпочтительному варианту выполнения настоящего изобретения;
фиг.2 - вид сзади в перспективе кабины согласно другому предпочтительному варианту выполнения настоящего изобретения.
Передняя часть кабины по ходу стрелки А на фиг.1 называется «передней частью», а задняя часть кабины по ходу стрелки А называется «задней частью».
На фиг.1 представлена конструкция кабины для рабочей машины, которая, главным образом, содержит базовую плиту 1, четыре стойки 21, 22, 23 и 24 и поперечные элементы 3, 4, 7, 8, соединенные с указанными стойками. На фиг.1 показано, что стойки 21, 22, 23, 24 изготовлены из квадратных труб, нижние участки которых прочно закреплены на базовой плите 1 и верхние участки указанных труб соединены между собой посредством поперечных элементов 3, 4, 7 и 8 с образованием конструкции рамы.
В частности, первая стойка 21 и вторая стойка 22 в задней части кабины соединены между собой поперечным элементом 3, и третья стойка 23 и четвертая стойка 24 в передней части кабины соединены между собой поперечным элементом 4. Кроме того, первая и третья стойки 21 и 23 соединены между собой посредством поперечного элемента 7, а вторая и четвертая стойки 22 и 24 соединены между собой посредством поперечного элемента 8.
Как и в конструкциях, согласно известному уровню техники, предусмотрены ребра жесткости, соответственно, между концами стоек 21, 22, 23 и 24 и базовой плитой 1 и также предусмотрены ребра жесткости между поперечным элементом 4 и третьей и четвертой стойками 23 и 24, так же как и между поперечным элементом 7 и первой и третьей стойками 21 и 23, и между поперечным элементом 8 и второй и четвертой стойками 22 и 24, благодаря чему формируется жесткая конструкция повышенной прочности.
Что касается поперечных элементов, то на фиг.1 показано, что поперечные элементы 7 и 8, соединяющие между собой концы стоек, изготовлены из профилированных квадратных труб, и поперечный элемент 3, соединяющий первую и вторую стойки 21 и 22 на задней части кабины, так же как поперечный элемент 4, соединяющий третью и четвертую стойки 23 и 24 на передней части кабины, оба изготовлены из U-образных профилей.
Поперечный элемент 3, посредством которого первая стойка 21 и вторая стойка 22 соединены между собой, включает первую балку 31 и две соединительные балки 32 и 33, причем первая балка 31 расположена на внешней стороне рамы конструкции, образованной первой и второй стойками, и продолжается, более или менее, в направлении соединения указанной первой стойки с указанной второй стойкой, и один конец каждой из двух соединительных балок 32 и 33 закреплен на внешней стороне, соответственно, первой или второй стоек, а другой конец соединительных балок закреплен, соответственно, на первой балке 31.
Согласно настоящему изобретению первая балка 31, соединительные балки 32 и 33 и передний поперечный элемент 4, расположенный напротив первой балки 31, являются U-образными балками. В частности, первая балка 31 и поперечный U-образной элемент 4 расположены таким образом, что U-образная выемка обращена вверх или вниз (на фиг.1 показана выемка, обращенная вверх), и две соединительные балки 32 и 33 расположены таким образом, что U-образная выемка обращена к первой или второй стойкам или к первой балке, например к первой или второй стойке, как показано на фиг.1, при этом нижние участки соединительных балок 32 и 33, имеющих U-образную форму, закреплены на внешней стенке первой балки 31, и верхние участки, противоположные нижним участкам двух соединительных балок 32 и 33, соединены, соответственно, с первой или второй стойками. При такой сборке могут быть достигнуты устойчивые и ударостойкие соединения посредством U-образных балок 32 и 33, соединяющих стойки 21, 22 с первой балкой 31, причем при изготовлении требуется меньшее количество материала.
В конструкции кабины, согласно настоящему изобретению, между первой и второй стойками 21, 22 и поперечным элементом 3 предусмотрены опорные ребра жесткости 51 и 52, которые совместно с поперечным элементом действуют как демпфирующие средства. В частности, как показано на фиг.1, опорное ребро жесткости 51 одним концом закреплено на первой стойке 21 и другим концом закреплено на первой балке 31 поперечного элемента 3; аналогично, опорное ребро жесткости 52 своими концами закреплено на второй стойке 22 и первой балке 31. Опорные ребра жесткости 51, 55 определенного размера, изготовленные, как правило, из стальной плиты, обеспечивают большую прочность соединений в кабине, по сравнению с ребрами жесткости, которые применяются для улучшения соединений в кабине согласно известному уровню техники.
Таким образом, реализована конструкция кабины для защиты от травм оператора рабочей машины. Благодаря прочной конструкции кабины кабина в рабочей машине при аварийной ситуации не будет подвергаться деформации, обеспечивая защиту оператора от несчастного случая. Поэтому благодаря конструкции кабины согласно настоящему изобретению существенно повышается эксплуатационная безопасность рабочей машины.
Поскольку соединительные участки первой балки 31 с опорными ребрами жесткости 51, 52 обычно подвергаются относительно большой нагрузке, в U-образной выемке указанной первой балки 31 предусмотрены усиливающие ребра 61 и 62 в местах, соответствующих соединительному участку между указанной первой балкой 31 и указанными опорными ребрами жесткости 51 и 52, чтобы локально улучшить конструкцию кабины. На фиг.1 видно, что указанные усиливающие ребра 61 и 62 выступают из основания U-образной выемки первой балки 31 и закреплены своими концами на противоположных внутренних стенках выемки. Таким образом, значительно повышается прочность первой балки 31.
На фиг.2 показан вид сзади в перспективе кабины согласно другому предпочтительному варианту выполнения настоящего изобретения, при этом компоненты, аналогичные компонентам кабины в вышеупомянутом варианте выполнения изобретения, обозначены аналогичными ссылочными позициями. На фиг.2 показано, что различие между этим вариантом осуществления изобретения и вариантом осуществления изобретения, представленным на фиг.1, состоит только в том, что усиливающие накладки (обычно стальные плиты) 63 и 64 соединены под наклоном с внутренней стенкой U-образной выемки первой балки 31 и к тому же предусмотрены усиливающие ребра 61' и 62', которые одним концом соединяются со средней частью усиливающих накладок, при этом соединение имеет Т-образную форму. Эти усиливающие элементы будут усиливать участки, подвергающиеся относительно большим нагрузкам, обеспечивая прочность всей конструкции кабины. Также в рамках объема настоящего изобретения имеется возможность предусмотреть только усиливающие накладки 63 и 64.
Предпочтительно поперечное сечение U-образной задней первой балки 31 имеет больший размер, чем размер поперечного сечения U-образных поперечных элементов 4. Это приводит к оптимизации расхода материала и обеспечивается оптимальное сопротивление конструкции кабины ударному воздействию. Кроме того, для улучшения конструкции кабины на стойках могут быть предусмотрены упрочняющие участки.
Следует учесть, что вышеупомянутые соединения обычно осуществляются сваркой, однако, также могут использоваться другие соединительные средства, такие как заклепочные или винтовые. Кроме того, в описанной кабине используются четыре стойки, но число стоек может не ограничиваться этим количеством.