ТРАНСПОРТНОЕ СРЕДСТВО СО СМЕННЫМ КУЗОВОМ ДЛЯ ПЕРЕВОЗКИ НАСЫПНЫХ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ ГРУЗОВ МАЛОЙ ПЛОТНОСТИ
VEHICLE WITH REPLACEABLE BODY FOR TRANSPORTATION OF AGRICULTURAL LOW-DENSITY CARGOES

Изобретение относится к транспорту, а именно к транспортным средствам, оборудованным механизмом для замены сменных кузовов, приспособленных для перевозки легковесных сельскохозяйственных грузов (сена, соломы, половы, зеленой травяной массы и др.) с устройством для уплотнения растительной массы в процессе загрузки.
Известно транспортное средство для перевозки легковесных сельскохозяйственных грузов (патент на изобретение РФ №2240238, МПК 7 В60Р 1/28, 3/00 от 18.03.2003 г. (ГНУ ВИМ)) с механизмом уплотнения, выполненным в виде шарнирно установленных на бортах кузова панелей, на торцах которых жестко закреплены гребенки, так что гребенки панелей одного борта заходят своими зубцами между зубцов гребенок панелей другого борта. Уплотнение груза происходит циклически при остановке процесса загрузки. Боковые панели с гребенками погружаются одновременно внутрь кузова, уплотняя содержимое.
Недостатком известного устройства является цикличность процесса загрузки при работе с кормоуборочным комбайном непрерывного действия и соответственно потеря производительности.
Известно транспортное средство со сменным кузовом для перевозки сельскохозяйственных грузов, в том числе легковесных (Проспект фирмы Fliegl - транспортное средство с толкающей стенкой), содержащее шасси, сменный кузов, имеющий толкающую стенку с гидроприводом для выгрузки загружаемой массы и уплотнения рыхлых грузов малой плотности. Выгрузка и уплотнение происходит под воздействием толкающей стенки в горизонтальном положении кузова.
Недостатком известного транспортного средства является то, что уплотнение загружаемой массы осуществляется также циклически, что требует либо прерывать процесс загрузки, либо одновременно управлять двумя технологическими процессами:
1 - управление трактором в непрерывном процессе загрузки кузова от кормоуборочного комбайна,
2 - управление возвратно-поступательным движением толкающей стенки, в процессе движения которой происходит изменение продольных размеров кузова, находящегося под непрерывной загрузкой.
Наиболее близким по технической сущности к заявленному устройству является выбранное в качестве прототипа транспортное средство со сменным кузовом увеличенного объема для перевозки легковесных грузов (проспекты Всероссийского института механизации сельского хозяйства ВИМ и Московского завода опытных конструкций МЗОК - транспортные средства для работы со сменными кузовами), включающее шасси, оборудованное погрузочно-разгрузочным механизмом замены сменных кузовов, с задними опорными роликами, сменным кузовом с лонжеронами для качения по опорным роликам.
Сменный кузов закатывается с земли, опираясь лонжеронами на задние опорные ролики шасси, и также скатывается с них на землю погрузочно-разгрузочным механизмом замены сменных кузовов. Выгрузка грузов происходит самосвальным способом при открытом заднем борту.
Недостаток транспортного средства с таким сменным кузовом при работе с грузами малой плотности заключается в более чем 40-процентной недогруженности шасси и, соответственно, в потере производительности, а использование устройств для уплотнения циклического типа приведет к потере производительности от простоев во время погрузки.
Задачей изобретения является повышение производительности транспортных средств со сменными кузовами для перевозки насыпных сельскохозяйственных грузов малой плотности путем оборудования их механизмами уплотнения непрерывного действия, позволяющими выполнять процесс загрузки без остановок.
Техническим результатом, достигаемым заявляемым изобретением, будет увеличение производительности при погрузке с уплотнением от комбайнов рыхлых грузов малой плотности за счет непрерывности процесса погрузки и улучшения эргономики управления технологическим процессом погрузки.
Техническая задача достигается тем, что транспортное средство со сменным кузовом для перевозки насыпных сельскохозяйственных грузов малой плотности, включающее шасси, оборудованное погрузочно-разгрузочным механизмом замены сменных кузовов с тягово-сцепным устройством, его гидроприводом с электромагнитным гидрораспределителем, тяговой гидромашиной и пультом управления, а также задними опорными роликами и сменным кузовом с лонжеронами, снабжено вертикальной поперечной стенкой, размещенной, преимущественно, в середине сменного кузова с возможностью поворота стенки в продольно-вертикальной плоскости, возвратно-поступательного движения вдоль кузова и неперемещения относительно шасси, при возвратно-поступательном движении сменного кузова от силового воздействия на него тягово-сцепного устройства погрузочно-разгрузочного механизма, а его гидропривод выполнен с возможностью автоматического реверсивного движения тяговой гидромашины и регулирования продолжительности ее силового воздействия от степени уплотнения.
Кроме того, вертикальная поперечная стенка с возможностью поворота в продольно-вертикальной плоскости, возвратно-поступательного движения вдоль кузова и неперемещения относительно шасси, при возвратно-поступательном движении сменного кузова от силового воздействия на него тягово-сцепного устройства погрузочно-разгрузочного механизма, включает тяговые звенья с опорными колесами, размещенные в нижней части стенки, колесами выступающие из нее вертикально вниз и опирающиеся на днище кузова, два продольных рычага расположенные на боковых сторонах стенки и выступающие над ней в переднем и заднем направлениях вдоль боковых бортов, две каретки, установленные подвижно вдоль сменного кузова в направляющих, закрепленных на верхних кромках боковых бортов, преимущественно, в центре сменного кузова, ползун с захватами для тяговых звеньев, установленный под днищем с продольными прорезями для захватов, подвижно вдоль кузова в направляющих с концевыми упорами, закрепленными в лонжеронах, двухсторонний упор, установленный на шасси между опорными роликами соосно с ними, передний замок, запирающий тяговые звенья в захватах ползуна и задний замок, фиксирующий между собой ползун и двухсторонний упор, механизм одновременного включения-выключения обоих замков и два гидроцилиндра на качающихся опорах с зажимами, при этом стенка подвешена на шарнирах к передним концам кареток, выступающими вперед продольными рычагами, и гидроцилиндры соединены с ними шарнирно штоками, а своими корпусами на качающихся опорах - с задними концами кареток, так что качающие опоры в переднем крайнем положении жестко фиксируют между собой каретку с выступающими назад продольными рычагами, а в заднем - своими зажимами фиксируют каретки с направляющими от продольного перемещения в них; гидропривод тягово-сцепного устройства погрузочно-разгрузочного механизма с возможностью автоматического реверсивного движения тяговой гидромашины и регулирования ее силового воздействия в зависимости от степени уплотнения, снабжен двумя датчиками давления, установленными на выходе электромагнитного гидрораспределителя, а пульт управления снабжен блоком автоматического переключения электромагнитного гидрораспределителя от сигналов датчиков давления; датчики давления выполнены в виде регулируемых реле давления, установленных на выходе электромагнитного гидрораспределителя, имеющего блок автоматического переключения с электромагнитным двухпозиционным переключателем, реле блокировки и трехпозиционным ручным выключателем электропитания с нейтральной позицией, с позицией для автоматического и позицией для кнопочного управления работой тяговой гидромашины, при этом автоматическое реверсирование тяговой гидромашины выполнено от сигналов регулируемых реле давления, управляющих, совместно с реле блокировки, питанием электромагнитного двухпозиционного переключателя.
Изобретение поясняется чертежами.
На фиг.1 представлено транспортное средство со сменным кузовом для перевозки насыпных сельскохозяйственных грузов малой плотности перед погрузкой (или после разгрузки) кузова на шасси; на фиг.2 - то же со сменным кузовом, установленным на шасси; на фиг.3 - компоновка элементов подвески и привода вертикальной поперечной стенки в сменном кузове; на фиг.4 - передний замок; фиг.5 - задний замок и механизм его привода; на фиг.6 - качающаяся опора гидроцилиндра с зажимом; на фиг.7 представлена схема работы транспортного средства со сменным кузовом для перевозки легковесных насыпных сельскохозяйственных грузов малой плотности в процессе погрузки; на фиг.8 - схема работы транспортного средства в процессе разгрузки; на фиг.9 представлена принципиальная блок-схема гидропривода тягово-сцепного устройства погрузочно-разгрузочного механизма с возможностью автоматического реверсивного движения тяговой гидромашины и регулирования ее силового воздействия в зависимости от степени уплотнения; на фиг.10 представлена принципиальная схема блока автоматического переключения электромагнитного гидрораспределителя.
Транспортное средство со сменным кузовом для перевозки насыпных сельскохозяйственных грузов малой плотности включает шасси 1, оборудованное погрузочно-разгрузочным механизмом 2 замены сменных кузовов с тягово-сцепным устройством 3, его гидроприводом с электромагнитным гидрораспределителем 4, тяговой гидромашиной 5 и пультом управления 6, а также задними опорными роликами 7 и сменным кузовом 8 с лонжеронами 9. Транспортное средство снабжено размещенной, преимущественно, в середине сменного кузова 8 вертикальной поперечной стенкой 10, установленной с возможностью ее поворота в продольно-вертикальной плоскости, возвратно-поступательного движения вдоль кузова 8 и неперемещения относительно шасси 1, при возвратно-поступательном движении сменного кузова 8 от силового воздействия на него тягово-сцепного устройства 3 погрузочно-разгрузочного механизма 2.
Гидропривод тягово-сцепного устройства 3 погрузочно-разгрузочного механизма 2 выполнен с возможностью автоматического реверсивного движения тяговой гидромашины 5 и регулирования продолжительности ее силового воздействия в зависимости от степени уплотнения.
Вертикальная поперечная стенка 10 включает: размещенные в ее нижней части тяговые звенья 11 с опорными колесами 12, опирающимися на днище кузова 8; два продольных рычага 13, расположенных на боковых сторонах стенки 10 и выступающих над ней в переднем и заднем направлениях вдоль боковых бортов 14; две каретки 15, установленные подвижно вдоль кузова 8 в направляющих 16, закрепленных на верхних кромках боковых бортов 14, преимущественно, в центре сменного кузова 8; ползуны 17 с захватами 18 для тяговых звеньев 11, установленные под днищем 19 с продольными прорезями 20 для захватов 18 подвижно вдоль кузова 8 в направляющих 21 с концевыми упорами 22, закрепленных в лонжеронах 9; двухсторонний упор 23, установленный между опорными роликами 7 соосно с ними; передний замок 24, запирающий тяговые звенья 11 в захватах 18 ползунов 17, и задний замок 25, фиксирующий между собой ползун 17 и двухсторонний упор 23; механизм 26 одновременного включения-выключения обоих 24 и 25 замков и два гидроцилиндра 27 на качающихся опорах 28 с зажимами 29.
Стенка 10 подвешена к передним концам кареток 15 шарнирами 30 на продольных рычагах 13 и гидроцилиндрах 27, соединенных с рычагами шарнирно штоками, а корпусами на качающихся опорах 28 - с задними концами кареток 15 так, что качающиеся опоры 28 в переднем крайнем положении жестко фиксируют в них каретку 15 с выступающими назад продольными рычагами 13, а в заднем - своими зажимами 29 фиксируют каретку 15 с направляющими 16.
Гидропривод тягово-сцепного устройства 3 погрузочно-разгрузочного механизма 2 выполнен с возможностью автоматического реверсивного движения тяговой гидромашины 5 и регулирования ее силового воздействия в зависимости от степени уплотнения. Он снабжен двумя датчиками давления 31, установленными на выходе электромагнитного гидрораспределителя 4, а пульт управления 6 снабжен блоком 32 автоматического переключения электромагнитного гидрораспределителя 4 от сигналов датчиков давления 31. Связь пульта управления 6 с электромагнитным гидрораспределителем может осуществляться дистанционно либо гибким кабелем, либо радиосигналом.
Датчики давления выполнены в виде регулируемых реле давления 33 и 34, установленных на выходе электромагнитного гидрораспределителя 4, имеющего блок 32 автоматического переключения с электромагнитным двухпозиционным переключателем 35, реле блокировки 36 и трехпозиционным ручным выключателем 37 электропитания с нейтральной позицией, с позицией для автоматического и позицией для кнопочного управления работой тяговой гидромашины 5, при этом автоматическое реверсирование тяговой гидромашины 5 выполнено от сигналов регулируемых реле давления 33, управляющих, совместно с реле блокировки 36, питанием электромагнитного двухпозиционного переключателя 35 и настроенных на давления, соответствующие силовому воздействию тягово-сцепного устройства 3 погрузочно-разгрузочного механизма 2 на сменный кузов 8, создающему необходимую степень уплотнения груза в кузове.
Устройство работает следующим образом.
Шасси 1 зацепляет сменный кузов тягово-сцепным устройством 3 погрузочно-разгрузочного механизма 2, поднимает его переднюю часть и подъезжает к нему до касания серединой лонжеронов 9 опорных роликов 7 погрузочно-разгрузочного механизма 2 и закатывает его на раму погрузочно-разгрузочного механизма, при этом, когда кузов 8 находится в наклонном состоянии, стенка 10, подвешенная к кареткам 15 в верхних направляющих 16 и зафиксированная с ними качающимися опорами гидроцилиндров, под собственным весом скатывается до заднего концевого упора 22, упираясь в него ползуном 17. Такое положение стенки 10 относительно кузова 8 соответствует одновременному совпадению тяговых звеньев 11 с захватами 18 переднего замка 24 и заднего замка 25 с двухсторонним упором 23, что позволяет механизмом 26 включить передний 24 и задний 25 замки. Транспортное средство с механизмом уплотнения легковесного груза готово к погрузке.
Так как стенка 10 зафиксирована отосительно оси задних опорных роликов 7 шасси 1 при помощи ползуна 17, двух замков 24, 25 и двухстороннего упора 23, то при воздействии на кузов 8 тягово-сцепного устройства 3 происходит перемещение кузова относительно шасси 1 и соответственно относительно стенки 10, которая делит пространство кузова на две части, изменяющие в процессе движения свои объемы, попеременно образуя раздвигающуюся и сдвигающуюся части кузова. Погрузка производится следующим образом.
1 - сначала кузов 8 заполняется до одинаковой высоты с обеих сторон стенки 10;
2 - затем включается механизм автоматического гидропривода возвратно-поступательным движением тягово-сцепного устройства 3 при заполнении кузова, следя за тем, чтобы поток груза, заполняющего кузов, находился в его раздвигающейся части.
При изменении направления уплотнения шасси 1 перемещается относительно комбайна на величину, визуально необходимую для направления потока груза в раздвигающуюся часть кузова 8, соответственно за стенку, если кузов относительно шасси движется назад или перед ней при движении кузова вперед. В процессе уплотнения происходит постепенное укорочение ходов (Z→0) возвратно-поступательного движения кузова 8 относительно шасси 1 и соответственно стенки 10, поэтому в определенный момент наступает остановка из-за зависания контактов реле давления 33 и 34, что соответствует максимальной степени уплотнения для заданной настройки реле давления.
Выключатель 37 перемещают в нейтральное положение. Загруженный кузов 8 при этом может находиться по отношению к шасси в положении, не соответствующем транспортному, поэтому отключают механизмом 26 замки 24 и 25, кузов устанавливают в транспортное положение и транспортное средство отправляют под самосвальную разгрузку. При разгрузке открывают задний борт и наклоняют кузов, при этом стенка 10, не связанная с ползуном 17, может двигаться в верхних направляющих 16 под действием собственного веса и веса груза, а также поворачиваться гидроцилиндрами 27 вокруг шарниров 30 после того, как качающиеся опоры 28 разблокируют каретки с рычагами 13 стенки 10 и зафиксируют зажимом 29 каретку 15 относительно направляющих 16. Разгруженный кузов 8 опускают с одновременным опусканием заднего борта и стенки 10.
Автоматическое переключение электромагнитного гидрораспределителя 4 происходит следующим образом. Включают выключатель 37, замыкая контакты ab. Питание поступает на реле 33 с нормально-разомкнутыми контактами ас и через нормально-замкнутые контакты dd переключателя 35 и cd кнопочного выключателя 40 пульта управления 6 на контакт а2 электромагнитного гидрораспределителя 4, который включает гидромашину 5 и соответсвенно механизм уплотнения груза. Гидромашина 5 может быть либо гидроцилиндром 38, приводящим в действие тягово-сцепное звено 3 погрузочно-разгрузочного механизма 2, либо гидромоторм 39, вращающим лебедку тяговой цепи.
В процессе уплотнения происходит непрерывно-циклическое нарастание плотности материала и возрастание рабочего давления в гидроприводе, поэтому в момент достижения величины рабочего давления, соответствующей заданной степени уплотнения, срабатывает реле давления 33 и замыкает контакты ас, подавая питание на электромагнитный переключатель 35, который размыкает контакты dd, выключая гидрораспределитель 4 и останавливая гидромашину 5 и включает контакты dc, запитывая реле блокировки 36 и через нормально-замкнутые контакты ab кнопочного выключателя 40 пульта управления 6 контакт а1 гидрораспределителя, реверсируя работу гидромашины. При достижении в гидросистеме рабочего давления, соответствующего настройке реле 34, оно размыкает нормально-замкнутые контакты ас, питающие реле блокировки 36 и переключатель 35. Происходит срабатывание переключателя 35, и вновь замыкаются контакты dd. Цикл повторяется. Поскольку плотность груза повышается, поэтому уменьшается время нарастания рабочего давления и уменьшается рабочий ход гидромашины до полной остановки. В момент полной остановки или вблизи нее выключатель 37 переводят в нейтральное положение.
При замыкании контактов ас выключателя 37 управление гидрораспределителем 4 осуществляют от кнопочного выключателя 40 пульта управления 6.
Применение транспортного средства позволит увеличить производительность при погрузке от комбайнов рыхлых грузов малой плотности за счет совмещения процессов погрузки с уплотнением и улучшения эргономики управления этими процессами.