Кран-манипулятор
MANIPULATOR CRANE

Патент относится к подъемно - транспортным машинам для проведения погрузочно-разгрузочных и прочих работ, выполняемых мобильными подъемно-транспортными агрегатами с ограниченной грузоподъемностью.
Известен кран-манипулятор, содержащий смонтированное на транспортном средстве поворотное в вертикальной плоскости основание в виде плоской треугольной фермы и три гидроцилиндра, корпуса которых шарнирно закреплены на вершинах основания, а штоки всех трех гидроцилиндров соединены между собой и с грузозахватным органом, при этом для поворота основания предусмотрено два гидроцилиндра, штоки которых закреплены на обращенной вверх стороне основания, при этом вершина основания, противолежащая упомянутой стороне основания, снабжена горизонтальной балкой, параллельной этой стороне основания, гидроцилиндры поворота основания расположены параллельно друг другу, их штоки закреплены на вершинах основания, соединенных между собой верхней его стороной, при этом между горизонтальной балкой и наклонными сторонами основания расположены укосины, при этом упомянутая горизонтальная балка соединена с фермой, установленной на вертикальных стойках, охватывающих кабину и закрепленных на раме транспортного средства (RU Патент РФ №2207317, опубл. 2003).
Известен манипулятор-трипод параллельно-последовательной структуры, установленный на транспортном средстве, содержащий основание, на котором с помощью шарниров смонтированы три гидроцилиндра, штоки которых соединены между собой и с грузозахватным органом, с целью расширения зоны действия крана и повышения жесткости конструкции, он снабжен дополнительным цилиндром, размещенным на основании, выполненным в виде плоской треугольной фермы, одна сторона которой закреплена на транспортом средстве с возможностью поворота в вертикальной плоскости, при этом в точке соединения трех цилиндров с помощью пятиподвижного шарнира закреплен трехстепенной управляемый захват, представляющий собой три последовательно соединенный между собой механизма, конструкции которых соединены с помощью вращательных цилиндрических шарниров с кинематической парой пятого класса, и для их поворота предусмотрены шаговые двигатели, закрепленные на конструкции механизмов (RU Патент №2616493, опубл. 2017).
Известен кран-манипулятор, содержащий основание, на котором с помощью шарниров смонтированы три гидроцилиндра, штоки которых соединены между собой и с грузозахватным органом с помощью пятиподвижного шарнира, дополнительный цилиндр, размещенный на основании, выполненным в виде плоской треугольной фермы с помощью поворота в вертикальной плоскости, который дополнительно содержит четырехгранную ферму, две передние и задние стойки, два параллельных синхронных гидроцилиндра, при этом четырехгранная ферма соединена с дополнительным цилиндром и основанием верхней стороной посредством силовых узлов, а ижней стороной с передними и задними стойками с помощью цилиндрических шарниров вращения, верхние концы двух параллельных синхронных гидроцилиндра соединены с двумя задними стойками посредством цилиндрических шарниров вращения, а нижние концы выполнены с возможностью их крепления на транспортное средство (RU Патент на полезную модель №183553U1, опубл. 2018).
Недостатками известных технических решений является недостаточная жесткость и относительно малая зона обслуживания крана-манипулятора.
Техническая проблема - недостаточная жесткость и зона обслуживания крана-манипулятора.
Технический результат - увеличение жесткости и зоны обслуживания крана-манипулятора.
Технический результат достигается краном-манипулятором, содержащий основание, выполненное в виде четырехгранной фермы, на которой шарнирно смонтирована с возможностью поворота посредством двух силовых гидроцилиндров шарнирно-стержневая стрела с грузонесущим органом, выполненная в виде фермы, состоящей из треугольных шарнирно-стержневых соединений, при этом установленные два силовых гидроцилиндра шарнирно-стержневой стрелы расположены под углом α друг к другу, который зависит от размеров конструкции, при этом два силовых гидроцилиндра имеют общий сферический шарнир с цапфами, соединенными с соответствующими фермами стрелы, при этом шарнирно-стержневая стрела и ее силовые гидроцилиндры закреплены на основании посредством опорно-поворотных устройств, стержни всех треугольников конструкции стрелы закреплены без возможности регулирования по длине, поворот стрелы с грузонесущим органом на определенный угол регулируется работой силовых гидроцилиндров, подъем и опускание стрелы с грузонесущим органом регулируется двумя параллельными синхронными гидроцилиндрами, которые штоками крепятся к вершинам основания с помощью цилиндрических шарниров, а нижними концами монтируются в вершинах четырехгранной фермы, передние стойки и задние стойки четырехгранной фермы опираются жестко на парные стойки-упоры, выполненные с возможностью крепления на транспортном средстве.
Патент поясняется чертежами.
На фигуре 1 схематично представлен кран-манипулятор с возможностью установки его на транспортное средство, общий вид.
На фигуре 2 изображен вид сверху.
Сведения, подтверждающие возможность реализации заявленного патента заключаются в следующем.
Кран-манипулятор содержит основание 1, выполненное в виде четырехгранной фермы, на котором шарнирно смонтирована с возможностью поворота посредством двух силовых гидроцилиндров 2, 3 шарнирно-стержневая стрела 4 с грузонесущим органом 15. Шарнирно-стержневая стрела 4, выполнена в виде фермы, состоящей из треугольных шарнирно-стержневых соединений. Установленные два силовых гидроцилиндра 2, 3 шарнирно-стержневой стрелы 4 расположены под углом α друг к другу, который зависит от размеров конструкции. Два силовых гидроцилиндра 2, 3 имеют общий сферический шарнир 5 с цапфами, соединенными с соответствующими фермами стрелы. Шарнирно-стержневая стрела 4 и ее силовые гидроцилиндры 2, 3 закреплены на основании 1 посредством опорно-поворотных устройств 6, 7. Стержни всех треугольников конструкции стрелы 4 закреплены без возможности регулирования по длине. Поворот стрелы 4 с грузонесущим органом 15 на определенный угол регулируется работой силовых гидроцилиндров 2, 3. Подъем и опускание стрелы 4 с грузонесущим органом 15 регулируется двумя параллельными синхронными гидроцилиндрами 8, которые штоками крепятся к вершинам основания 1 с помощью цилиндрических шарниров 9, а нижними концами монтируются в вершинах 10 четырехгранной фермы 11, удерживающей конструкцию стрелы 4 с основанием 1 и силовыми гидроцилиндрами 2, 3. Передние стойки 12 и задние стойки 13 четырехгранной фермы 11, опираются жестко на парные стойки-упоры 14, выполненные, с возможностью крепления на транспортном средстве.
Кран-манипулятор работает следующим образом.
Работой двух параллельных синхронных силовых гидроцилиндров 8 сообщается подъем и опускание, и изменение вылета шарнирно-стержневой стрелы 4 с грузонесущим органом 15. Работа шарнирно-стержневой стрелы и ее поворот на определенные углы, обеспечивается одновременной или поочередной работой силовых гидроцилиндров 2, 3. Совместной работой силовых гидроцилиндров 2, 3, 8 регулируется процесс поворота, подъема и опускания груза с грузонесущим органом 15 на необходимую величину. Зона действия стрелы 4 и ее грузонесущего органа 15 за счет работы силовых гидроцилиндров 2, 3, 8 увеличивается. В сферическом шарнире 5 происходит взаимное перемещение штоков силовых гидроцилиндров 2, 3 друг относительно друга и относительно плоскости шарнирно-стержневой стрелы 4.
Опорные устройства 6 и 7 на основании 1 обеспечивают жесткую связь шарнирно-стержневой стрелы 4 и силовых гидроцилиндров 2, 3 с основанием 1. Основание 1 выполненное в виде четырехгранной фермы обеспечивает жесткую связь с конструкцией шарнирно-стержневой стрелы. Передние стойки 12 и задние стойки 13 четырехгранной фермы 11, которые опираются жестко на парные стойки-упоры 14, выполнены с возможностью крепления на транспортном средстве. Жесткие соединения стержней в виде ферм образующих шарнирно-стержневые соединения стрелы 4 повышают жесткость в работе, а жесткость соединения четырехгранной фермы основания 1 и четырехгранной фермы 11 обеспечивает жесткость в работе всей конструкции.
В итоге достигается силовая мощность и жесткость конструкции и увеличивается зона обслуживания крана-манипулятора.