Скіповий підйомник

Скіповий підйомник, що включає скіповий ящик, механізм перекидання скіпового ящика, напрямні, тяговий трос, обвідний ролик, ходові коле 3 25737 віссю, на протилежному кінці днища жорстко закріплена вісь з ходовими колесами. Бункер переміщується по двом швелерам, розділеним на три зборки, які скріплюються поперечними ребрами і накладками. Верхня зборка має відгалуження від основного напряму, який є межею руху коліс на днищі бункера. Подальше просування бункера скіпа разом з віссю повороту днища вгору відкриває дно і вивантажує заповнювач у бетонозмішувач. Недоліками такого скіпового підйомника є: - складна конструкція бункера, оскільки на ньому розташовані несучі елементи, наприклад, блоки, які сприймають навантаження від ваги бункера з вантажем, відкидне днище, яке має шарнірне з'єднання з бункером, додаткова вісь з двома зменшеними роликами, виконуюча функцію осі повороту; - задня стінка бункера повинна бути достатньо міцною і жорсткою, оскільки на ній розташовані силові елементи, тобто виконана з товстого листового металу, а це викликає додаткову металоємність; - шарнір, на якому обертається днище бункера, постійно контактує з пильоватою фракцією наповнювача бетонної суміші. Пильовата фракція має високу абразивність, отже, стійкість такого шарніра вельми низька; - на протилежній стороні днища бункера закріплена вісь з ходовими колесами, проте при відкритті днища, по них рухається вантаж, що висипається, при цьому пильовата фракція потрапляє в підшипники, а крупна фракція стирає колеса. Стійкість при цьому не може бути високою через швидкий абразивний знос; - конструкція днища бункера повинна бути достатньо міцною на вигин, оскільки вона працює як балка на двох шарнірних опорах з рівномірним навантаженням і епюра від згинаючого моменту приходиться на центр днища. Кінці вільно повертаються, отже для запобігання вигину і деформації днища необхідне її посилення ребрами або іншими конструктивними елементами, з графічного матеріалу видно, що днище укріплене швелерами, отже збільшується металоємність і вага всього скіпового підйомника; - скіповий підйомник містить велику кількість блоків. З опису і графічного матеріалу видно, що їх кількість дорівнює 7 штук. Кожен блок знижує ККД силової установки. Крім того, в умовах запилювання відбувається збільшення тертя обертання блоків. Збільшується можливість заклинювання троса між блоком і провушиною або намотування троса на вісь. Отже, із збільшенням кількості блоків істотно знижується надійність роботи скіпового підйомника; - при такій схемі проводки, довжина троса повинна бути не менше шестикратної висоти підйому бункера, отже, істотно збільшується витрата троса, оскільки при його зносі необхідна повна його заміна; - при русі бункера по направляючим відбувається розклинювання бункера колесами, тобто колеса днища і верхні колеса притискуються до нижньої полиці направляючої, а поворотні ролики 4 притискуються до верхньої, і при наближенні кута між днищем і направляючої до прямого кута, цей притиск сильніший. Така залежність підкоряється закону розподілу зусиль кривошипного механізму, тобто має екстремальний характер: чим кут менше, тим швидше і значніше зростають передаючі зусилля - приблизно у 8 разів; - для запобігання повороту днища при підйомі бункера, кут між днищем і направляючої повинен бути менше 90°. Досвід роботи аналогічних пристроїв показав, що відхилення від перпендикуляра складає не менше 12°, при меншому куті відбувається посилення тиску на поворотний ролик до його заклинювання. Побутовий приклад руху вантажного візка при його штовханні: чим крутіший кут, тим з більшою силою необхідно його притримувати від перекидання у зворотний бік. Проте кут повороту до горизонту при відкритті днища буде менше на кут на ці 12°, і забезпечення кута природного укосу стає вельми проблематично. Тому такий скіповий підйомник придатний тільки для сухи х сипучи х матеріалів з високою текучістю. Для в'язких і сирих або волоконних матеріалів такий підйомник непридатний; - висота направляючих повинна бути ви щою за рівень приймального бункера мінімум на висоту скіпового бункера плюс відстань між низом бункера і відкинутого днища. Крім того, необхідно врахува ти те, що висипання вантажу відбувається не тільки через передній край відкидного днища, але і по його бічних краях. Тому скіповий бункер повинен знаходитися повністю над приймальним бункером або воронкою змішувача і з урахуванням проекції на горизонтальну площину ця висота повинна бути істотно збільшена, причому із зменшенням кута відхилення направляючих від вертикалі, висота їх прогресуюче зростає. Збільшення довжини направляючих впливає на збільшення металоємності підйомника в цілому. Крім того, цей недолік особливо позначається в умовах обмеження висоти виробничого приміщення або рівня низу кранових балок. У основу корисної моделі поставлена задача: удосконалення конструкції скіпового підйомника шляхом зміни схеми підйомного механізму з тим, щоб підвищити надійність і універсальність скіпового підйомника в цілому, зниження металоємності металевих конструкцій, спрощення і здешевлення його виготовлення, зниження експлуатаційних і енергетичних витрат. Поставлена мета досягається тим, що направляючі виконані прямолінійної форми без будьяких відведень, по довжині не перевищуючі рівня приймального бункера установки. Скіповий ящик виконаний із суцільнозварного тонколистового металу без установки на ньому силових елементів. Проводку тягового троса здійснити від осі задніх коліс, через обвідний ролик і далі безпосередньо на барабан лебідки. Переворот скіпового ящика здійснюється системою важеля. Система утворена віссю задніх коліс, закріпленими на ній важелями, які шарнірне сполучені з напіввісями, розташованими на бічних поверхнях скіпового ящика. 5 25737 Загальними з прототипом істотними ознаками корисної моделі є: - скіповий ящик; - направляючі; - тяговий трос; - обвідний ролик; - ходові колеса; - лебідка. Відмітними від прототипу істотними ознаками є: - скіповий ящик виконаний у вигляді суцільнозварної конструкції; - скіповий ящик має тільки два передні ходові колеса; - механізм перекидання скіпового ящика виконаний у вигляді важелів, які одним кінцем жорстко закріплені з поперечною віссю, на якій розташовані задні ходові колеса, а іншим - шарнірне сполучені з бічними стінками скіпового ящика; - направляючі виконані прямолінійної форми без відведень; - висота направляючих і приймального бункера співпадають; - система має один обвідний ролик. Наявність приведених ви ще істотних ознак є необхідною і достатньою умовою для всіх випадків, на які розповсюджується область використовування корисної моделі. Між істотними ознаками корисної моделі і технічним результатом - удосконалення конструкції скіпового підйомника шляхом зміни схеми підйомного механізму з тим, щоб підвищити надійність і універсальність скіпового підйомника в цілому, зниження металоємності металевих конструкцій, спрощення і здешевлення його виготовлення, зниження експлуатаційних і енергетичних витрат, існує причинно-наслідковий зв'язок. Пояснюється цей зв'язок наступними доказами. Виготовлення скіпового ящика суцільнозварним робить його жорстким і міцним, оскільки ні грані, ні ребра не зазнають згинаючих зусиль, а відсутність осі повороту днища не тільки спрощує конструкцію, але виключає необхідність періодичної зупинки скіпового підйомника на профілактичні огляди і ремонт. Відсутність тягових роликів на корпусі ящика дала можливість виготовляти його з тонкого листового металу (наприклад, з листу завтовшки 3мм замість 6мм, як у прототипі). Крім того, днище яке приварене до корпусу по всьому периметру зазнає не згинаючі зусилля, а розтягування. З курсу будівельної механіки відомо, що опір металу на розтягування значно вище, ніж на вигин, тому відпадає необхідність в посиленні днища ребрами жорсткості, що в свою чергу знижує металоємність, вагу і істотно те хнологію виготовлення. Завдяки вказаним заходам відбулося багатократне зниження вартості запропонованого скіпового ящика. Скіповий ящик має два ходові колеса, закріплені на задній стінці скіпового ящика на 100-200мм нижче за її верхню кромку. Таке розташування коліс дає ту перевагу, що вісь є опорою для стінки ящика при його перекиданні, отже забезпечується попередження її деформації. Крім того, при перекиданні передня кромка ящика опускається на 100 6 200мм всередину приймального бункера, що запобігає попаданню сипких матеріалів поза бункером, а також на колеса. Крім того, установка на ящику тільки двох ходових коліс істотно знижує витрати на його виготовлення, монтаж і обслуговування. Здійснення перевороту скіпового ящика механізмом важеля вигідно відрізняється від тросового. Ме ханізм важеля, що є скобою, у якої поперечина є віссю, на якій встановлені задні ходові колеса. Вільні кінці шарнірне закріплені на бічних стінках ящика. До осі затиском прикріплений кінець троса. Застосування такого поворотного механізму принципово міняє принципову схему руху вузлів. Поперше, передача зусиль безпосередньо через стержень передасться на перекидання ящика, тобто відпадає необхідність у шківах, бага тократних вигинах троса, відсутнє тертя на осях шківів, відпадає необхідність в їх профілактиці і періодичній заміні, і зникає не маловажний фактор - це заклинювання троса між шківом і провушиною. Подруге, застосування механізму важеля дозволило виключити траверсу, яка через конструктивну особливість розташовується над скіповим ящиком і істотно перешкоджає його завантаженню, на ній накопичується сміття, звужується реальний просвіт вер ху ящика. Використовування направляючих простої форми, без вигинів і відведень, дозволяє виготовляти їх в будь-яких майстернях, де є зварювальний пост. Вартість направляючих у багато разів нижча, ніж відомих. Для здійснення монтажу відпадає необхідність у фа хівцях високої кваліфікації і спеціальному монтажному обладнанні, тобто вартість монтажних робіт істотно знижується. Застосування системи важеля перевороту скіпового ящика дозволило знизити висоту направляючих, оскільки відпала необхідність встановлювати обвідний ролик вище за рівень переверненого ящика плюс довжина тяги траверси. При системі важеля обвідний ролик встановлюється на рівні верху приймального бункера. Таке розташування ролика при експлуатації є вельми зручним, оскільки відпадає необхідність в спеціальних пристосуваннях при роботі на висоті (підмости, драбини, монтажні люльки, пояси, допуски при роботі на висоті і т.д.). Крім того, істотно здешевлюється вартість всієї конструкції. Скіповий підйомник є самостійною конструктивною одиницею, кріпиться до основного обладнання двома монтажними болтами, і може, при необхідності, від'єднатися, і ремонтуватися внизу в горизонтальному положенні. Система тросової проводки передбачає один обвідний ролик, трос одним кінцем кріпиться до задньої осі ходових роликів, далі проходить через обвідний ролик і на барабан лебідки. Це має велике значення при експлуатації і ремонтах. В основному трос зношується на перегинах при проходженні через ролик. Чим їх більше, тим трос швидше зношується, в запропонованому скіповому підйомнику всього один ролик, отже знос при цьому мінімальний. Крім того, довжина запасованого троса менша в порівнянні з прототипом приблизно в шість разів, а кількість перегинів в сім. 7 25737 Виходячи з промислових випробувань, така система є вельми надійною, лабораторні випробування на величину напрацьовування на відмову показали, що ця величина в 50 разів більша ніж у прототипі. На Фіг.1 представлений загальний вид скіпового підйомника, на Фіг.2 - перевернений скіповий ящик, на Фіг.3 - розташування ходового ролика і тросової проводки. Скіповий підйомник складається зі скіпового ящика 1, шарнірів 2, скоби, що складається з важелів 3, закріплених на задній осі з ходовими колесами 4. На днищі скіпового ящика закріплена передня вісь з передніми ходовими колесами 6. Ходові колеса рухаються по направляючим 5. Переміщення скіпового ящика здійснюється за допомогою троса 7. Вільний кінець троса закріплений за задню вісь, проходить через обвідний ролик 9 і намотується на барабан лебідки 8. Скіповий підйомник працює таким чином. Після завантаження скіпового ящика 1, включається двигун лебідки 8. На її барабан намотується трос 7, який проходжуючи через обвідний ролик і другим кінцем закріплений за задню вісь 4, примушує її р ухатися вгор у. Задня вісь є складовою частиною скоби, на якій жорстко закріплені важелі 3, що мають шарнірний зв'язок 2 зі скіповим ящиком 1. Переміщення задньої осі через важелі 3 і шарніри 2 передається скіповому ящику 1. Скіповий ящик рухається по направляючим 5 на ходових колесах, які встановлені на задній осі 4, і жорстко прикріпленої на передній частині ящика осі 6. Передчасний поворот ящика попереджається установкою на ньому шарнірів із зміщеним центром ваги ящика. При досягненні передніми колесами верхнього кінця направляючих 5 вони упираються в безвихідь, задні колеса продовжують рух, що призводить до скорочення відстані між ними. Оскільки величини довжини важеля 3 і від 8 стані між шарніром 2 і віссю переднього колеса 6 постійні, то утворюється кривошипно-шатунний механізм, при якому шарнір здійснює круговий рух по дузі А-Б. У конкретному випадку для фіксації кінцевої точки обертання встановлений кінцевий перемикач реверсу, що міняє обертання двигуна. Трос розмотується з барабана лебідки. При цьому задні колеса 4 починають рухатися вниз, відстань між колесами 4-6 збільшується, важіль 3 за шарнір 2 відводить скіповий ящик 1 в початкове положення. Далі після того, як низ ящика опустився на задню вісь, скіповий ящик рухається в початкове нижнє положення, яке визначається кінцевим вимикачем двигуна. Проте роботу скіпового підйомника можливо здійснювати в ручному режимі. Експлуатація запропонованого скіпового підйомника показала його високу надійність і технологічність. Відмови у роботі відсутні. Скіповий підйомник простий у виготовленні, не вимагає спеціального обладнання і фахівців високого класу. Корпус ящика був виготовлений з листового металу завтовшки 3мм. Направляючі виконані із стандартного швелера №12, поперечина фіксуюча положення направляючих виконана із стандартного кутка №4 і закріплені за допомогою електрозварювання. Важелі виготовлені із штаби 60´11.78мм по [ГОСТ 103-76]. Поперечину скоби виготовлено із швелера №5, вісь з труби 1½, ходові колеса з круглого профілю діаметром 100мм і шириною 40мм. Шарніри виконані з круглого профілю діаметром 28мм. Лебідка виконана на основі двигунредуктора з передавальним відношенням 80, тому установка гальм не знадобилася. З вище приведеного видно, що собівартість скіпового підйомника по виготовленню і матеріалам незначна, а виготовлення не становить особливих трудно щів. 9 Комп’ютерна в ерстка C.Литв иненко 25737 Підписне 10 Тираж 26 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601