СТРЕЛА ЗЕМЛЕРОЙНО-ПОГРУЗОЧНОЙ МАШИНЫ

Полезная модель относится к землеройно-погрузочным машинам, предназначенным для выполнения земляных и погрузочных работ, а более конкретно - к одноковшовым гидравлическим экскаваторам и фронтальным погрузчикам.
В настоящее время на базе тракторов Беларус-82.1, Беларус-892, Беларус-826, Беларус-92П, ЮМЗ, изготавливаются машины, позволяющие на унифицированном базовом шасси создавать ряд специализированных землеройно-погрузочных машин, функциональные особенности которых определены различной комплектацией навесного оборудования: экскаватор-погрузчик со смещенной осью копания, с импортной и отечественной гидравликой, с челюстным погрузочным оборудованием, с узким ковшом обратной лопаты, гидромолотом, грейдерным ковшом, сварочной установкой, зубом-рыхлителем и т.д.
Особенностью таких специализированных машин является наличие базового шасси, которое образуется путем создания рамы, обеспечивающей возможность с каждой стороны осуществлять присоединение соответствующего навесного оборудования, и размещения на раме серийно выпускаемых трансмиссии, гидравлической системы управления агрегатами и кузова с кабиной и рабочим местом оператора. Непосредственное использование тракторов Беларус-82.1, Беларус-892, Беларус-826, Беларус-92П, ЮМЗ для решения ряда замлеройных задач не всегда позволяет решить задачу эксплуатационной долговечности такого трактора. Это обусловлено тем, что рама таких тракторов не рассчитана на большие изгибные нагрузки и теряет пространственную форму, что приводит к резкому уменьшению срока службы трактора. В связи с этим и в целях расширения диапазона возможностей рама как отдельный элемент изготавливается с учетом высоких нагрузок и возможности эксплуатации с максимально широким ассортиментов навесок. При наличии такой специальной рамы на нее возможен монтаж ходовой части любого трактора, имеющего возможность привода насоса/насосов для создания рабочего давления в силовых цилиндрах навесного оборудования. В связи с изменением рамы и для применения стандартных узлов навесок необходимо внести изменения в конструкцию некоторых узлов навесок. В качестве навесного оборудования может использоваться ковш, смонтированный на стреле, шарнирно закрепляемой на раме.
Известна стрела землеройно-погрузочной машины, включающая две параллельных полых продольных балки с прямоугольным поперечным сечением, соединенных полой поперечной балкой с прямоугольным поперечным сечением, торцы которой приварены к внутренним боковым сторонам продольных балок, шарнирно закрепленные между продольными балками в их средней части две треугольные пластины, у каждой из которых один из свободных концов шарнирно соединен с корпусом машины посредством жесткой тяги, а второй - с гидроцилиндром поворота ковша, втулки для шарнирного соединения одного конца стрелы с машиной, а второго - с ковшом, установленные на концах продольных балок, и втулки для шарнирного соединения стрелы с гидроцилиндрами ее поворота, прикрепленные к средним частям продольных балок и расположенные под последними, каждая продольная балка выполнена из двух приваренных друг к другу торцами полубалок и приваренных к последним в месте их соединения двух боковых листовых накладок, нижние части которых расположены ниже приваренных торцов полубалок, при этом каждая из полубалок каждой продольной балки выполнена из двух Г-образных листовых элементов, верхние полки которых приварены друг к другу вдоль их стыка, и из листовой полосы, приваренной ее боковыми кромками к внутренним сторонам нижних частей боковых стенок Г-образных элементов, втулки для шарнирного соединения стрелы с гидроцилиндрами ее поворота размещены в нижних частях боковых листовых накладок, а поперечная балка выполнена из двух швеллеров или С-образных листовых пластин, приваренных друг к другу по их продольным стыкам, при этом торцы поперечной балки приварены к полубалкам продольных балок, соединенным с ковшом.
При этом у каждой из продольных балок корпуса в каждой из боковых листовых накладок в зоне ее контакта с каждой из полубалок продольной балки выполнено по меньшей мере одно отверстие, по контуру которого боковая листовая накладка приварена к полубалке (RU 32792, E02F 3/38, опубл. 27.09.2003).
Недостаток данной стрелы заключается в сложности конструкции, заключающейся в том, что для выполнения продольных балок необходимо иметь разные по форме детали. Которые необходимо пространственно расположить и обеспечить их фиксацию приваркой внутренне расположенной продольной пластины.
Техническим результатом, получаемым при практическом использовании предлагаемой полезной модели, является повышение технологичности изготовления путем сокращения операций по сварке и упрощение конструкции.
Указанный технический результат достигается тем, что в стреле землеройно-погрузочной машины, включающей две параллельных полых продольных балки с прямоугольным поперечным сечением, соединенных полой поперечной балкой с прямоугольным поперечным сечением, торцы которой приварены к внутренним боковым сторонам продольных балок, шарнирно закрепленные между продольными балками в их средней части две треугольные пластины, у каждой из которых один из свободных концов шарнирно соединен с корпусом машины посредством жесткой тяги, а второй - с гидроцилиндром поворота ковша, втулки для шарнирного соединения одного конца стрелы с машиной, а второго - с ковшом, установленные на концах продольных балок, и втулки для шарнирного соединения стрелы с гидроцилиндрами ее подъема, прикрепленные к средним частям продольных балок и расположенные под последними, в отличие от прототипа, каждая продольная балка выполнена из двух приваренных друг к другу торцами полубалок и приваренных к последним в месте их соединения двух боковых листовых накладок, нижние части которых расположены ниже приваренных торцов полубалок, при этом каждая из полубалок каждой продольной балки выполнена из двух С-образных листовых элементов, полками обращенные навстречу друг к другу и сваренных по линиям стыка полок, втулки для шарнирного соединения стрелы с гидроцилиндрами ее поворота размещены в нижних частях боковых листовых накладок.
Указанные признаки являются существенными и взаимосвязаны с образованием устойчивой совокупности существенных признаков, достаточной для получения требуемого технического результата.
Настоящая полезная модель поясняется конкретным примером исполнения, который, однако, не является единственно возможным, но наглядно демонстрирует возможность достижения требуемого технического результата.
На фиг.1 общий вид землеройно-погрузочной машины;
фиг.2 - продольный разрез узла привода насоса гидросистемы землеройно-погрузочной машины.
фиг.2 - общий вид стрелы, вид сбоку, показаны элементы управления и тяги связей;
на фиг.3 - корпус стрелы, вид сверху;
на фиг.4 - вид сбоку на продольный элемент стрелы с выносками сечений А-А. Б-Б и В-В;
фиг.5 - вид сверху на продольный элемент стрелы по фиг.4.
Согласно настоящей полезной модели рассматривается конструкция стрелы для землеройно-погрузочной машины (фиг.1).
Эта стрела содержит две параллельно расположенные полые продольные балки с прямоугольным поперечным сечением, эти балки соединены сваркой полой поперечной балкой с листовыми ребрами жесткости в месте присоединения к внутренним боковым сторонам продольных балок.
Каждая продольная балка выполнена из двух сваренных под углом друг к другу частей, ссужающихся к свободным концам и в месте соединения которых с каждой стороны балки прикреплены по одной пластине, несущей гнездо для установки втулки шарнирного соединения с силовым гидроцилиндром подъема стрелы. К каждой указанной пластине прикреплена с возможностью поворота вокруг оси прикрепления треугольной формы пластина, несущая в углах гнезда для установки втулок шарнирного соединения с жесткой тягой связи стрелы с рамой машины и силовым гидроцилиндром подъема или поворота рабочего органа. На свободных конца продольных элементов смонтированы гнезда для втулок шарнирного соединения стрелы с рамой и с рабочим органом соответственно, а снизу части продольного элемента со стороны гнезда для втулки шарнирного соединения стрелы с рабочим органом выполнено гнездо для втулки шарнирного соединения стрелы с качающейся стойкой, с которой шарнирно связан силовой гидроцилиндр подъема или поворота рабочего органа.
Каждая из частей каждой продольной балки выполнена из двух С-образных листовых элементов, в которых полки выполнены прямыми и параллельно расположенными относительно друг друга, между  которыми соединяющая их часть выполнена плоской и прямой. В С-образных пробег листовых элементахаыпролвапрваопрваолрппровпрвопропрэлементах полки обращены навстречу друг другу и приварены друг к другу по местам стыка полок. Гнездо для втулки шарнирного соединения стрелы со штоками гидроцилиндров ее подъема выполнено в виде соосно расположенных отверстий, выполненных в двух пластинах, приваренных с двух сторон продольного элемента к боковым поверхностям последнего.
Ниже рассматривается пример конкретного исполнения стрелы.
Стрела землеройно-погрузочной машины включает корпус в виде двух параллельных полых продольных балок 1 (фиг.2) с прямоугольным поперечным сечением. Каждая продольная балка 1 выполнена из двух расположенных под углом друг к другу частей 2 и 3 (приваренных друг к другу торцами полубалок), в месте соединения которых к боковым поверхностям балки 1 приварены пластины 4 (листовые накладки с двух сторон продольных балок, нижние части которых расположены ниже приваренных торцов полубалок). Эти продольные балки 1 соединены между собой полой поперечной балкой 5 (фиг.2) с прямоугольным поперечным сечением, торцы которой приварены к внутренним боковым сторонам балок 1 с применением плоских ребер жесткости 6, исключающих изгибные напряжения в месте присоединения поперечной балки к продольным балкам. Поверх пластин 4 установлены две треугольной формы пластины 7, шарнирно закрепленные по сторонам каждой продольной балки 1 в их средней части.
При этом каждая из полубалок каждой продольной балки выполнена из двух С-образных листовых элементов 8, в которых полки 9 выполнены прямыми и параллельно расположенными относительно друг друга, между которыми соединяющая их часть 10 выполнена плоской и прямой, в С-образных листовых элементах полки обращены навстречу друг другу и приварены друг к другу по местам стыка 11 полок (вдоль стыка) (фиг.2, 3, 4, 5).
Поперечная балка 5 так же может быть выполнена из двух С-образных листовых пластин, которые используются для продольных элементов и имеют ту же конструкцию. Возможно изменение конструкции и выполнение поперечной балки иной полой конструкции.
На концах продольных балок 1 установлены втулки 12 и 13 для шарнирного соединения стрелы, соответственно, с рамой 14 машиной и ковшом 15, в нижних частях боковых пластин 4 (листовых накладок) установлены втулки 16 для шарнирного соединения стрелы со штоками гидроцилиндров 17 ее поворота, а в средней части каждой продольной балки 1 установлены втулки 18 для шарнирного соединения балки с одной из треугольных пластин 7, у каждой из которых свободные концы выполнены с гнездами 19 для втулок шарнирного соединения с рамой 14 машины посредством жесткой тяги 20, а второй - с гидроцилиндром 21 поворота ковша.
На полубалках балки 1 со стороны связи с ковшом и с нижней стороны полубалки установлены втулки 22, на которых шарнирно закреплены качающиеся стойки 23, свободные концы которых шарнирно соединены со штоками гидроцилиндров 21 и с жесткими тягами 24, шарнирно соединенными с ковшом. Втулки 22 установлены в гнездах, которые выполнены в виде соосно расположенных отверстий в приваренных к полубалке пластинах 25.
В процессе работы стрелы прочность соединения полубалок балки каждой продольной балки 1 обеспечивается сварными соединениями, выполненными по стыкам торцов указанных полубалок и по контуру прилегания к полубалкам боковых листовых накладок. Технологичность конструкции балок обеспечена тем, что упрощена конструкция самой балки за счет применения одинаковых по сечению и по форме в плане С-образных элементов, профиль которых можно получить из пластины методом пластического изгиба.
Практическое использование предлагаемой полезной модели позволяет изготавливать продольные балки в виде полубалок, соединяемых друг с другом по месту перегиба стрелы, что обеспечивает значительное уменьшение в сравнении с прототипом отходов листовых материалов. Благодаря этому снижается расход листовых материалов при изготовлении стрелы, что, в свою очередь, обеспечивает снижение стоимости последней и повышение ее технологичности.