КРАН-МАНИПУЛЯТОР

Полезная модель относится к подъемно-транспортным средствам 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 (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 транспортном 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 соединенных между линдров с помощью пятиподвижного шарнира закреплен трехстепенной управляемый захват, представляющий собой три последовательно соединенных 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 (патент РФ №2616493, опубл. 2017).
К недостаткам известных технических решений следует отнести малую зону обслуживания крана-манипулятора.
Технический результат - увеличение зоны обслуживания крана-манипулятора.
Указанный технический результат краном-манипулятором, 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 возможностью 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 нижней 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.
Полезная модель поясняется чертежом.
На фигуре изображен общий вид крана-манипулятора с возможностью его установки на транспортное средство.
Кран-манипулятор состоит из основания 1 в виде треугольной фермы к вершинам которой с помощью шарниров 2 с двумя степенями свободы закреплены корпуса трех гидроцилиндров 3-5. Штоки всех трех гидроцилиндров 3-5 соединяются с грузозахватным органом 6 посредством пятиподвижного шарнира 7. Дополнительный гидроцилиндр 8 штоком крепится к верхней вершине обратной стороны основания 1 с помощью цилиндрического шарнира вращения 9. Корпус гидроцилиндра 8 и нижние вершины основания 1 монтируются в вершинах четырехгранной фермы 10 посредством силовых узлов 11. С обратной стороны четырехгранная плоская ферма 10 вершинами с верхними концами двух передних стоек 12 и двух задних стоек 13 соединяется с помощью цилиндрических шарниров вращения 14. Для поворота всех четырех стоек 12-13 в вертикальной плоскости в задней части транспортного средства предусмотрены два параллельно установленных относительно друг друга синхронных гидроцилиндра 15, которые крепятся к стенкам задних стоек 13 с помощью цилиндрических шарниров вращения 16. Нижние концы всех стоек 12 и 13 и корпуса гидроцилиндров 15 монтируются на конструкции транспортного средства с помощью цилиндрических шарниров вращения 17.
Работа крана-манипулятора осуществляется следующим образом.
При изменении длины - втягивание или выдвижение штока хотя бы из одного гидроцилиндра 3-5, способствует изменению геометрии трехстержневой пространственной структуры, представленной в виде пирамиды, образованной гидроцилиндрами 3-5 и основанием 1. Вследствие этого перемещается вершина пирамиды, представляющая собой пятиподвижный шарнир 7, увлекая за собой грузозахватный орган 6. Шарниры 2 соединяют корпуса гидроцилиндров 3-5 с вершинами треугольной фермы основания 1 и обеспечивают необходимую двухстепенную подвижность этих звеньев относительно основания 1. При включении дополнительного гидроцилиндра 8, закрепленного штоком к верхней вершине обратной стороны основания 1 с помощью цилиндрического шарнира вращения 9, осуществляется поворот основания 1, а также и всей пространственной структуры в вертикальной плоскости относительно силового узла 11 смонтированного на четырехгранной ферме 10 в передней части. Таким образом, дополнительный гидроцилиндр 8 обеспечивает повышение зоны действия трехстержневой пространственной структуры в вертикальной плоскости. Дальнейшее увеличение зоны обслуживания манипулятора осуществляется за счет синхронной работой двух параллельно установленных между собой гидроцилиндров 15, установленные в задней части транспортного средства. Гидроцилиндры 15 поворачивают задние стойки 13, а вместе с ними и передние стойки 12 в вертикальной плоскости относительно опор 17, связанные промежуточным звеном (четырехгранной фермы 10) посредством цилиндрических шарниров вращения 14. Манипулятор и его подвижная пространственная структура характеризуются малыми габаритами и массой, а подобранные размеры длин стоек обеспечивают беспрепятственное перемещение манипулятора, не задевая конструкцию транспортного средства. Пространственная структура в виде пирамиды, обладает повышенной жесткостью и устойчивостью, а пересечение осей штоков гидроцилиндров в одной точке пятиподвижного шарнирного узла исключает возникновение изгибающих моментов в соединениях. Гидроцилиндры манипулятора могут управляться от базовой гидросистемы транспортного средства. Все перечисленные выше достоинства делают транспортное средство с краном-манипулятором в малогабаритный, высокоманевренный и эффективный погрузочный агрегат.