МЕХАНИЗМ СТАБИЛИЗАЦИИ И ПОВОРОТА КАБИНЫ ЛЕСОЗАГОТОВИТЕЛЬНОЙ МАШИНЫ

Полезная модель относится к транспортным средствам, в частности к механизмам стабилизации и поворота кабины лесозаготовительных машин, и может быть использована в лесной промышленности.
Современные лесозаготовительные машины обладают высокой массой, имеют на борту сложное технологическое оборудование, требуют повышенной маневренности и проходимости в лесистой и болотистой местностях, т.е., как правило, работают на пересеченной местности со сложным рельефом, и большую часть времени эксплуатируются в накрененном положении. Для обеспечения комфортных условий труда оператора лесозаготовительные машины, как правило, оснащаются механизмом стабилизации кабины, который поддерживает ее в горизонтальном положении.
Известен механизм стабилизации и поворота кабины лесозаготовительной машины, включающий опорно-поворотное устройство, приводные гидроцилиндры и остов (см. патент US №9510522, МПК A01G 23/00, В66С 23/42, опубл. 06.12.2016).
В данном техническом решении механизм поворота кабины совмещен с механизмом поворота манипулятора харвесторной головки, что приводит к невозможности поворота кабины отдельно от манипулятора, что снижает обзорность и ухудшает условия труда водителя.
Также известен механизм стабилизации и поворота рабочего места оператора, включающий в себя, каркас кабины и сиденье оператора, причем каркас кабины закреплен неподвижно, а сиденье оператора вместе с органами управления лесозаготовительной машины имеет возможность углового перемещения внутри кабины (см. патент US №6755270, МПК B60N 2/14, B60N 2/39, B62D 33/06, B62D 33/067, B62D 33/073, B66F 9/075, E02F 9/16, опубл. 05.09.2002).
Недостатком данного технического решения является усложнение конструкции лесозаготовительной машины и ухудшение условий труда водителя при его вращении внутри неподвижной кабины.
Известен механизм выравнивания кабины лесопромышленной машины колесного типа, включающий гидроцилиндр привода, основание кабины и раму шасси (патент RU №109085, МПК B62D 33/06, опубл. 10.10.2011).
В данном техническом решении механизм стабилизации положения кабины имеет возможность изменения угла наклона кабины относительно рамы только в продольном направлении транспортного средства, т.е. возможность наклона кабины в поперечном направлении отсутствует, что приводит к недостаточному уровню обеспечения комфорта условий труда оператора.
Наиболее близким к заявляемому техническому решению по совокупности существенных признаков и достигаемому техническому результату является векторная система управления горизонтальной стабилизацией лесозаготовительной машины, включающая два гидроцилиндра привода, основание кабины и качающееся звено, причем качающееся звено соединено с рамой транспортного средства с помощью двух шарниров и имеет возможность изменения продольного угла наклона относительно рамы, а основание кабины соединено с качающимся звеном двумя другими шарнирами, посредством которых основание кабины имеет возможность изменения поперечного угла наклона относительно качающегося звена, (см. патент RU 2424939, МПК B62D 55/116, B60G 17/0165, опубл. 27.07.2011).
Таким образом кабина имеет возможность одновременного изменения как продольного, так и поперечного углов наклона относительно рамы, но из-за наличия массивных основания кабины и качающегося звена, а также из-за установленной на поворотной платформе стрелы, данная система стабилизации имеет значительную массу, что негативно влияет на надежность ее работы, а также создает большое давление машины на грунт.
Задачей, на решение которой направлено заявляемое техническое решение, является улучшение функциональных и эксплуатационных характеристик механизма стабилизации и поворота кабины с обеспечением высокого уровня комфорта условий труда водителя.
Для решения поставленной задачи механизм стабилизации и поворота кабины лесозаготовительной машины, содержащий опорно-поворотное устройство, имеющее возможность полного вращения закрепленного на нем основания кабины, остов, с установленными на нем гидроцилиндрами стабилизации наклона, и качающееся звено, закрепленное посредством шарнирных соединений с остовом и опорно-поворотным устройством, дополнительно содержит гидроцилиндр опрокидывания кабины с фиксатором, закрепленные посредством шарнирного соединения с остовом, кроме того, качающееся звено выполнено в виде одной цельной детали, не превышающей по объему половины объема опорно-поворотного устройства.
Совокупность отличительных признаков, заключающаяся в том, что механизм стабилизации и поворота кабины дополнительно содержит гидроцилиндр опрокидывания кабины с фиксатором, закрепленные посредством шарнирного соединения с остовом, а качающееся звено выполнено в виде одной цельной детали, не превышающей по объему половины объема опорно-поворотного устройства, позволяет значительно сократить металлоемкость всего механизма, снизить его массу, и иметь возможность опрокидывания кабины для проведения технического обслуживания и ремонта, тем самым обеспечивая улучшение функциональных и эксплуатационных характеристик механизма стабилизации и поворота кабины лесозаготовительной машины.
В результате поиска, проведенного по патентной и другой научно-технической литературе, аналога, совпадающего с заявляемым техническим решением по всей совокупности существенных признаков, обнаружено не было.
Заявляемое техническое решение поясняется чертежами, на которых изображены:
фиг. 1 - механизм стабилизации и поворота кабины лесозаготовительной машины, общий вид;
фиг. 2 - то же, вид снизу;
фиг. 3 - то же, вид в сборе с кабиной;
фиг. 4 - то же, вид в сборе с рамой транспортного средства и опрокинутой на ней кабиной.
Механизм стабилизации и поворота кабины лесозаготовительной машины содержит опорно-поворотное устройство 1, остов 2, гидроцилиндры 3 стабилизации наклона, гидроцилиндр 4 опрокидывания кабины, качающееся звено 5 (фиг. 1). Возможность вращения конструктивно реализуется опорно-поворотным устройством.
В нижней части кабины 6 лесозаготовительной машины неподвижно закреплено основание 7, которое в свою очередь закреплено с возможностью полного вращения на опорно-поворотном устройстве 1, что обеспечивает возможность вращения кабины вокруг собственной вертикальной оси (фиг. 3).
Остов 2 посредством болтовых соединений неподвижно закреплен на раме транспортного средства, при этом, с одной стороны, применено шарнирное соединение посредством кронштейнов 8. Такое шарнирное соединение кронштейнов 8 с остовом 2 позволяет реализовать опрокидывание кабины 6 для проведения технического обслуживания, либо ремонта (фиг. 4).
В нижней части остов 2 содержит места шарнирных соединений гидроцилиндров 3 стабилизации наклона. С другого своего конца гидроцилиндры 3 шарнирно закреплены к корпусу опорно-поворотного устройства 1. Также в нижней части остова 2 закреплен кронштейн 9 с шарнирами крепления гидроцилиндра 4 опрокидывания кабины и фиксатора 10 угла опрокидывания кабины (фиг. 2). Другой конец гидроцилиндра 4 с фиксатором 9 шарнирно соединен с кронштейном 11, неподвижно закрепленным на раме лесозаготовительной машины (фиг. 4).
В нижней части корпуса опорно-поворотного устройства 1 посредством болтового соединения закреплены два кронштейна 12, которые в свою очередь шарнирно соединены с качающимся звеном 5 (фиг. 1). Центры шарниров кронштейнов 12 расположены в вертикальной плоскости, расположенной перпендикулярно продольной оси автомобиля. К верхней части остова 2 также посредством болтового соединения закреплены два кронштейна 13, которые в свою очередь так же посредством шарнирного соединения закреплены к качающемуся звену 5. Центры шарниров кронштейнов 13 расположены в вертикальной плоскости, совпадающей с продольной осью автомобиля.
Таким образом, за счет описанного выше расположения шарниров кронштейнов 12 и 13 качающееся звено 5 имеет возможность изменять продольный угол наклона относительно остова 2 и поперечный угол наклона относительно опорно-поворотного устройства 1. В результате кабина 6 лесозаготовительной машины имеет возможность изменять продольный и поперечный углы наклона относительно остова 2.
Механизм стабилизации и поворота кабины лесозаготовительной машины работает следующим образом: при движении машины по неровностям и косогору стабилизация кабины происходит с помощью качающегося звена 5 и гидроцилиндров 3 стабилизации наклона. Гидроцилиндры 3 регулируются блоком управления автомобиля, который вырабатывает управляющее воздействие от датчиков продольного и поперечного углов наклона кабины, расположенных на корпусе опорно-поворотного устройства 1 (фиг. 3).
При необходимости технического осмотра или планового ремонта узлов опорно-поворотного устройства 1 или гидроцилиндров 3 стабилизации наклона, откидывание кабины происходит с помощью гидроцилиндра 4 опрокидывания кабины посредством шарнирного соединения с кронштейнами 8. Фиксация угла наклона кабины происходит с помощью фиксатора 10 механизма опрокидывания, при этом обеспечивается возможность откидывания кабины на 15°, 30° или 45° (фиг. 4).
Комфорт условий труда водителя обеспечивается путем реализации возможности наклона кабины одновременно в продольном и поперечном направлениях в зависимости от рельефа опорной поверхности.
Размещение двух шарниров продольного наклона кабины (кронштейны 12) и двух шарниров поперечного наклона кабины (кронштейны 13) на одной малогабаритной детали, качающемся звене 5, позволяет реализовать стабилизацию положения кабины как в продольной, так и поперечной плоскостях, обеспечив простоту конструкции. Кроме того, сближение шарниров продольного и поперечного углов наклона на качающемся звене, выполненном одной цельной деталью с объемом, не превышающим половины объема опорно-поворотного устройства, позволяет значительно сократить металлоемкость всего механизма и снизить его массу.
Заявляемое техническое решение позволяет улучшить функциональные и эксплуатационные характеристики механизма стабилизации и поворота кабины, обеспечивая высокий уровень комфорта условий труда водителя лесозаготовительной машины.
Механизм стабилизации и поворота кабины лесозаготовительной машины предлагаемой конструкции соответствует условию промышленной применимости и может быть изготовлен на стандартном оборудовании с применением ранее освоенных технологий.
Данная полезная модель разработана в рамках выполнения работ по Соглашению от 22 ноября 2019 №075-11-2019-030 между Министерством науки и высшего образования Российской Федерации и Публичным акционерным обществом «КАМАЗ».