СТРЕЛА ГРУЗОПОДЪЕМНОГО СРЕДСТВА

Полезная модель относится к подъемно-транспортным машинам с шарнирно-стержневыми стрелами, в частности к гидравлическим кранам и погрузочным манипуляторам, применяемым в промышленности, строительстве и сельском хозяйстве.
Известна стрела грузоподъемного средства, содержащая корневую секцию и связанную с ней рукоять, установленные с возможностью поворота посредством четырех силовых цилиндров, при этом корневая секция выполнена в виде шарнирного, с двумя острыми углами, треугольника, две стороны которого в поперечном направлении имеют форму плоских ферм, а верхняя - третья сторона представляет стержень, рукоять выполнена из двух стержневых шарнирных треугольников с двумя острыми углами и с общей для обоих треугольников связью, один из шарниров которой соединен с силовыми цилиндрами рукояти, два силовых цилиндра корневой секции расположены под углом друг к другу, все четыре цилиндра имеют общий шарнир с цапфами, соединенными с соответствующими фермами, противоположные концы фермы корневой секции и ее цилиндры закреплены на грузоподъемном средстве посредством опорно-поворотных устройств с двумя степенями свободы (RU Патент №2178382 РФ, 2002).
Недостатком известного технического решения является недостаточно широкие функциональные возможности, в частности недостаточная зона действия в горизонтальной и вертикальной плоскостях, обеспечиваемая телескопическими стержнями и недостаточная жесткость конструкции.
Известна также стрела грузоподъемного средства, содержащая корневую секцию и связанную с ней рукоять, установленную с возможностью поворота посредством двух силовых гидроцилиндров, при этом корневая секция выполнена в виде шарнирного, с двумя острыми углами треугольника, рукоять выполнена из двух стержневых шарнирных треугольников с двумя острыми углами и общей для обоих треугольников связью, один из шарниров которой соединен с силовыми гидроцилиндрами ближайшими к рукояти, два силовых цилиндра корневой секции расположены под углом друг к другу, все четыре гидроцилиндра имеют общий шарнир с цапфами, соединенными с соответствующими фермами, противоположные концы фермы корневой секции и ее цилиндры закреплены на грузоподъемном средстве посредством опорно-поворотных устройств, корневая секция и рукоять имеют связь с грузонесущим органом, посредством траверсы, на цапфах которой шарнирно закреплены гидроцилиндры, ближайшие к грузонесущему органу и сам грузонесущий орган, способный перемещаться по поверхности траверсы (RU Патент на полезную модель №142452 РФ, 2014).
Недостатком известного технического решения является недостаточно оптимальное распределение нагрузок на элементы стрелы и жесткость конструкции.
Техническая проблема - недостаточно оптимальное распределение нагрузок на элементы стрелы и недостаточная жесткость конструкции стрелы.
Технический результат - обеспечение оптимального распределения нагрузок на элементы стрелы и жесткости конструкции стрелы.
Технический результат достигается стрелой грузоподъемного средства, содержащей корневую секцию и связанную с ней рукоять, при этом корневая секция выполнена в виде шарнирного, с двумя острыми углами, треугольника, рукоять выполнена из двух стержневых шарнирных треугольников с двумя острыми углами и общей для обоих треугольников связью, шарнирный треугольник корневой секции выполнен из стержней и одного силового гидроцилиндра, шток которого соединен посредством подъемно-поворотного шарнира со стержнями ближайшего к корневой секции шарнирного треугольника рукояти, шарнирный треугольник рукояти, наиболее удаленный от корневой секции, выполнен из стержней и одного силового гидроцилиндра, связанного с грузонесущим органом, корневая секция и рукоять связаны между собой посредством силовых гидроцилиндров, которые сходятся под углом друг к другу в шарнире с цапфами, соединенными с соответствующими шарнирами корневой секции, а противоположные концы силовых гидроцилиндров связаны с шарнирами рукояти, одним концом ферма корневой секции, составляющая стержневые соединения, связана с основанием посредством опорных устройств, а другим концом - со стержнями, которые, в свою очередь, также связаны с основанием посредством опорных устройств, стержни всех треугольников, составляющих конструкцию стрелы, не имеют возможности регулирования по длине, а подъем, опускание и поворот стрелы на определенный угол регулируется работой силовых гидроцилиндров.
Полезная модель поясняется чертежами.
На фигуре 1 схематично представлена стрела грузоподъемного средства, общий вид.
На фигуре 2 - вид А на фигуре 1.
На фигуре 3 - вид Б на фигуре 1.
На фигуре 4 - вид В-В на фигуре 1.
На фигуре 5 - вид Г-Г на фигуре 1.
Сведения, подтверждающие возможность реализации заявленной полезной модели заключаются в следующем.
Стрела грузоподъемного средства (фиг. 1), содержит корневую секцию 1 и связанную с ней рукоять 2. Корневая секция 1 выполнена в виде шарнирного, с двумя острыми углами, треугольника. Рукоять 2 (фиг. 1) выполнена из двух стержневых шарнирных треугольников с двумя острыми углами и общей для обоих треугольников связью 3. Шарнирный треугольник корневой секции 1 (фиг. 1, 2) выполнен из стержней 4, 5 в виде плоских в поперечном направлении ферм со своими гнездами для шарниров и одного силового гидроцилиндра 6, шток которого соединен посредством подъемно-поворотного шарнира 20 со стержнями 7, 8 ближайшего к корневой секции шарнирного треугольника рукояти 2. Шарнирный треугольник рукояти 2 (фиг. 1, 4) ближайший к корневой секции 1 выполнен из стержней 3, 7, 8 в виде плоских в поперечном направлении ферм со своими гнездами для шарниров. Шарнирный треугольник рукояти 2 (фиг. 1, 5), наиболее удаленный от корневой секции 1, выполнен из стержней 3, 9 в виде плоских в поперечном направлении ферм со своими гнездами для шарниров (стержень 3 является общей связью для двух треугольников рукояти 2) и одного силового гидроцилиндра 10 связанного с грузонесущим органом 11. Корневая секция 1 и рукоять 2 (фиг. 1, 2, 3) связаны между собой посредством силовых гидроцилиндров 12, 13, которые сходятся под углом друг к другу в шарнире 14 с цапфами соединенными с соответствующими шарнирами корневой секции 1, а противоположные концы силовых гидроцилиндров 12, 13 связаны с шарнирами рукояти 2. Одним концом ферма корневой секции 1 (фиг. 1, 2), составляющая стержневые соединения связана с основанием 15 посредством опорных устройств 16, а другим концом - со стержнями 17, 18, которые, в свою очередь, также связаны с основанием 15 посредством опорных устройств 19. Стержни всех треугольников, составляющих конструкцию стрелы не имеют возможности регулирования по длине, а подъем, опускание и поворот стрелы на определенный угол регулируется работой силовых гидроцилиндров 6, 10, 12, 13.
Стрела грузоподъемного средства работает следующим образом.
Работой силового гидроцилиндра 6 корневой секции 1 сообщается подъем и опускание рукояти 2 и изменение вылета стрелы. Работа рукояти 2 и ее поворот на определенные углы, обеспечивается одновременной или поочередной работой силовых гидроцилиндров 12, 13. Работой силового гидроцилиндра 10 регулируется процесс подъема и опускания груза грузонесущим органом 11 на необходимую величину.
Опорные устройства 16 и 19 на основании 15 грузоподъемного средства обеспечивают жесткую связь с основанием 15 корневой секции 1 и стержням 17, 18. В шарнире 14 происходит взаимное перемещение штоков силовых гидроцилиндров 12, 13 друг относительно друга и относительно стержня 5, другой конец которого соединен посредством подъемно-поворотного шарнира со штоком гидроцилиндра 6 корневой секции 1 и со стержнями 7, 8 рукояти 2. При задействовании в работу гидроцилиндров 6, 10 входящих в состав шарнирных треугольников корневой секции 1 и рукояти 2, сообщается изменение перемещения как рукояти 2 стрелы, так и стрелы в целом. Посредством работы силового гидроцилиндра 10 происходит изменение положения грузонесущего органа 11.
Зона действия стрелы и ее грузонесущего органа 11 за счет работы силовых гидроцилиндров 6, 10, 12,13 увеличивается. В свою очередь, жесткие соединения стержней в виде ферм, образующих корневую секцию 1 и рукоять 2, повышают жесткость всей шарнирно-стержневой пространственной конструкции, а жесткость корневой секции 1 и связанной с ней рукояти 2 с основанием 15 обеспечивается посредством опорных устройств 16 с одной стороны и с другой посредством стержней 17, 18 связанных с основанием 15 посредством опорных устройств 19. В итоге достигается оптимальное распределение нагрузок растяжения-сжатия на стержни и плоские фермы, способствующие повышению силовой мощности и жесткости конструкции, за счет работы силовых гидроцилиндров увеличивается зона действия стрелы.