СПОСОБ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ НАПРАВЛЕННОГО ИМПУЛЬСНОГО ДЕЙСТВИЯ ИНЕРЦИОННЫХ СИЛ В ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОЕ ШАГОВОЕ ПЕРЕМЕЩЕНИЕ ГРУЗОВОГО СРЕДСТВА В ЗАДАННОМ НАПРАВЛЕНИИ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ЭТОГО СПОСОБА
METHOD OF CONVERSION OF DIRECTED PULSE ACTION OF INERTIAL FORCES INTO CONSECUTIVE STEP MOVEMENT OF LOADING DEVICE IN PRE-SET DIRECTION AND DEVICE FOR IMPLEMENTATION OF THIS METHOD

Группа изобретений относится к грузовым транспортным средствам и может быть использована для получения импульсного направленного воздействия на транспортное средство и шаговое перемещение его в заданном направлении, в частности, шагающего механизма вибропресса для изготовления строительных блоков.
Известен способ горизонтального шагового перемещения тяжелых грузов, описанный в устройстве для ремонта и строительства железнодорожного пути, в котором обеспечивается подъем и перемещение груза с использованием шарнирных рамок, закрепленных со смещением на корпусе с гидроприводом. Смещение груза осуществляется втягиванием штока гидроцилиндра.
Известен способ осуществления направленного движения самоходных систем, основанный на передаче вращения от двигателя к инерционно-импульсному механизму, содержащему два параллельных вала с дисбалансами, выполненными с возможностью вращения в противоположные стороны в плоскости вращения дебалансов, перпендикулярной направлению движения системы, при этом в плоскости направления движения системы обеспечивают возможность качания рамы, несущей инерционно-импульсный механизм (А.С. СССР №151574, кл. В63С 29/06, 1962).
Такой способ обеспечивает строго направленное движение без отрыва опорной поверхности от грунта.
Известен способ преобразования направленных механических колебаний в однонаправленное прерывистое поступательное движение для управляемого перемещения транспортного средства в заданном направлении, основанное на взаимодействии между собой двух масс системы, одна из которых является инерционной. Используют неуравновешенную систему с центром масс, совпадающим в статическом состоянии с центром тяжести этой же системы. Движение системы осуществляют последовательными шаговыми перемещениями в моменты импульсного действия инерционных сил вдоль длинной оси устройства, направленной в сторону движения. Такой способ управляемого перемещения транспортного средства в заданном направлении предусматривает использование движителя для получения силы тяги, который вырабатывает импульсы инерционных сил (Патент РФ на изобретение №2280513, кл. В06В 1/12, опубл. 27.07.2006).
Недостатком такого способа является сложность использования неуравновешенной системы обкатывания вращающимся элементом эллиптической беговой дорожки для получения направленных механических колебаний.
Из уровня техники известны вездеходные транспортные средства, способ передвижения которых основан на смещении центра тяжести транспортного средства, заставляя его перемещаться в направлении смещения центра тяжести (А.С. СССР 380517 А от 15.05.1973; патент США 2977714 А от 04.04.1961; патент РФ на изобретение №2196260 от 10.01.2003).
Недостатком таких способов является шаровая или цилиндрическая конструкция их устройств, реализующих эти способы и невозможность обеспечения шагового перемещения тяжелых грузов.
Известен станок для изготовления стеновых камней (вибропресс), состоящий из матрицы, имеющей бортики и пустотообразователи, и электровибратора и содержащий амортизатор, гасящий излишнюю вибрацию и обеспечивающий центровку - равномерное распределение веса всех элементов конструкции станка по центру тяжести, который, кроме того, служит дополнительной опорой станка и предотвращает скольжение его при вибрации (патент РФ на полезную модель №75983).
Недостатком такого станка является стационарное положение и невозможность удобной и быстрой выгрузки готовых строительных изделий.
Известны вибропрессы для изготовления стеновых (строительных) блоков итальянской фирмы Кадона марки 842 Hydr. Вибропрессы, представляющие собой металлическую рамную конструкцию, на которой установлены: силовая рама с матрицей и пуансоном, передний ведущий колесный электропривод, гидропривод для матрицы и пуансона, вибратор, амортизаторы, механизм выгрузки и задние опорные колеса для передвижения вибропресса после выгрузки готового блока на пол.
Недостатком такого устройства является потеря производительности из-за нерационального перемещения вибропресса при выгрузке готовой продукции.
Анализ патентной и другой научно-технической информации из уровня техники показал, что для выгрузки готовых строительных изделий из вибропрессов широко используются силовые приводы, например, для выталкивания готовых блоков, для сталкивания блоков на поворотные столы и рольганги, а также для выгрузки на пол и на поддоны. Но механизмов шагового перемещения в любом направлении - шагающих станков и вибропрессов для обеспечения непрерывной выгрузки строительных блоков в источниках информации не выявлено.
Технической задачей заявляемой группы изобретений является повышение эффективности работы грузового транспортного средства с последовательными шаговыми перемещениями в любом направлении, достигаемыми за счет использования инерционной силы самого грузового транспортного средства, действующей в направлении его перемещения в результате импульсного воздействия силового привода, кинематически связанного с грузовым транспортным средством. Технический результат изобретения по способу достигается тем, что в способе преобразования направленного импульсного действия инерционных сил в последовательное шаговое перемещение грузового средства в заданном направлении, основанного на использовании движителя для получения импульса инерционных сил и преобразование направленного механического воздействия в направленное прерывистое шаговое поступательное движение, в качестве движителя используют силовой привод-шагатель, кинематически связанный с грузовым транспортным средством, который упирается в поверхность пола и обеспечивает получение импульса инерционной силы грузового транспортного средства при толкании его для обеспечения смещения центра тяжести упомянутого грузового транспортного средства, заставляя его перемещаться («падать») в направлении смещения центра тяжести до упора, на расстояние заданного шага и в заданном направлении.
Реализация заявляемого способа может быть осуществлена на любом грузовом транспортном средстве (фиг.1), где необходимо его шаговое перемещение в разных направлениях и с заданной длиной шага. В заявляемом частном случае способ преобразования направленного импульсного действия инерционных сил в последовательное шаговое перемещение грузового транспортного средства осуществлен в вибропрессе для изготовления строительных блоков.
Технической задачей изобретения является разработка и оснащение вибропресса механизмом перемещения для укладки готовых изделий на бетонный пол цеха или на заранее выложенные поддоны по траектории шагового перемещения вибропресса в любом удобном месте.
Положительный результат изобретения выражается в повышение эффективности работы вибропресса за счет дополнительных полезных свойств шагающего механизма (привода-шагателя), обеспечивающего финишную операцию - экономичную, надежную и быструю выгрузку готовых изделий.
Решение технической задачи и положительный результат изобретения достигается тем, что устройство, представляющее собой вибропресс для изготовления строительных блоков с механизмом передвижения и выгрузки готовых изделий, содержащее силовую раму, на траверсе которой закреплены привод подъема-опускания матрицы и подъема-опускания пуансона, вибраторы и амортизаторы, и колеса, входящие в состав механизма передвижения, в отличие от прототипа имеет толкающий механизм на раме вибропресса в виде силового привода-шагателя, например гидроцилиндра, шарнирно закрепленного на силовой раме и упирающегося в поверхность пола, при этом привод-шагатель обеспечивает импульсное воздействие на силовую раму и инерционный перенос (смещение) центра тяжести вибропресса, чем обуславливает его «падение» в направлении смещения центра тяжести, передавая движение по инерции передним опорным колесам вибропресса, осуществляя при этом его перемещение вперед на расстояние шага, заданного приводом-шагателем.
Существенным отличительным признаком изобретения является наличие отталкивающего механизма в виде силового привода-шагателя, в заявляемом частном случае - гидроцилиндра, обеспечивающего заданное шаговое перемещение вибропресса.
Сущность изобретения поясняется чертежами. На фиг.1 показана схематическая иллюстрация способа преобразования направленного импульсного действия инерционных сил в последовательное шаговое перемещение грузового средства в заданном направлении; на фиг.2 показано устройство - вибропресс с приводом-шагателем; на фиг.3 а, б, в, г, д - то же, рабочий цикл вибропресса от начала прессования строительных блоков и до выгрузки готовой продукции.
Описание устройства.
Вибропресс с шагающим механизмом для изготовления строительных блоков (фиг.2) включает силовую раму 1, на траверсе которой закреплены привод 2 подъема-опускания матрицы 3 и подъема-опускания пуансона 4, матрицу 3 и вибраторы 5, прикрепленные на 4-х амортизаторах 6 к щекам направляющих 7. Механизм передвижения - силовой привод-шагатель представляет собой толкатель на раме 1 вибропресса в виде силового цилиндра 8, шток которого упирается через упор-башмак 9 в поверхность пола. В верхней части цилиндр 8 силового привода закреплен в шарнирно-качающемся узле крепления 10. При работе шагающий механизм - силовой привод-шагатель (фиг.1, фиг.3) обеспечивает незначительный перенос центра тяжести вибропресса вперед, в направлении смещения центра тяжести, чем обуславливает его «падение» под собственной тяжестью вперед и в этот момент за счет передних опорных колес 11 вибропресса осуществляется его перемещение вперед на расстояние заданного шага.
Силовой привод-шагатель предназначен для обеспечения поступательного перемещения вибропресса вперед. Вибропресс переезжает на расстояние заданного шага и еще немного по инерции с учетом сопротивления силы качения по поверхности. На практике этим можно пренебречь, а опытным путем отрегулировать требуемое расстояние шага. Экспериментальные исследования подтвердили эффективную работу вибропресса. Для перемещения вибропресса весом 0,5 тонны на расстояние в 0,5 метра за пять секунд вполне достаточно мощности, равной 3 тыс. Ньютон (примерно одной лошадиной силы). Кроме того, данный принцип и заявляемый механизм обладает значительно большей прилагаемой эффективной мощностью, отсутствием пробуксовки, меньшими потерями потребляемой мощности, а также производит шаг на требуемое расстояние.
Силовой привод может быть любым, но в данном частном случае это гидро-, пневмоцилиндры или актуаторы. Стоимость их в два-три раза ниже обычного колесно-двигательного механизма передвижения, а по надежности и моторесурсу превосходит существующие в несколько раз.
Вибропресс работает при помощи шагающего механизма, передвигаясь по производственной площадке на передних опорных колесах, оставляя за собой выгруженные строительные изделия. В процессе работы вибропресса отформованные блоки выкладываются с регулируемым интервалом непосредственно на бетонный пол. Полный цикл формирования изделий длится 30-40 секунд.
Загрузка готовой смеси в вибропресс производится с помощью специальной загрузочной тележки и грузоподъемного механизма.
При отсутствии свободных производственных площадей шагающий вибропресс можно использовать на ограниченном участке с формированием готовых изделий на заранее выложенные поддоны по траектории перемещения вибропресса.
Управление приводами осуществляется с пульта управления или полуавтоматически без вмешательства оператора в технологический цикл работы механизмов в производстве.