Пристрій для віброізоляції сидіння машиніста і командоапаратів екскаватора

Пристрій для ві броізоляці ї си діння машиніста і командоапараті в екскава тора , що включає підвіску на С-подібних скобах, установлених попарно в двох чи декількох вертикальних площинах з можливістю їхнього розтягання під об'єктами віброізоляції, і стійк у для розміщення сидіння зі спинко ю в кабіні, устано вленій на по воро тні й платформі, С-подібні скоби виконані у вигляді пружнодемпфірувальних стрічок, зв'язаних між собою шарами пружного і тканого ма теріалі в, що чер гуються, з відрізків C2 2 (19) 1 3 81907 в напрямку опуклості-увігн утості, що не дозволяє забезпечити необхідне віброгасіння поперечної вібрації поворотної платформи. 2. Наявність двох пружних підвісок між тілом машиніста екскаватора і рукоятками командоапаратів (пружні елементи підвіски сидіння і пружні елементи підвіски командоапаратів) призводить до великих відносних зсувів тіла і рукояток. З-за цього в деяких випадках машиніст повертає рукоятки у неправильні (помилкові) позиції, внаслідок чого можуть виникати аварійні ситуації в процесі роботи екскаватора. Великі відносні зсуви, не фіксоване положення командоапаратів щодо тіла істотно погіршує ергономіку робочого місця і керованість екскаватором, що призводить до підвищеної напруженості і стомлюваності машиніста. 3. Недостатнє використання маси тіла машиніста в процесі гасіння вібрації унаслідок фіксованого положення спинки щодо подушки сидіння крісла і всієї підвіски щодо підлоги кабіни. У цьому зв'язку немає можливості регулювань у залежності від індивідуальної побудови тіла людини-оператора, який у більшості випадків змушений сидіти в напруженій позі. Людина високого зросту при незручному положенні спинки упирається ногами в підлогу кабіни, переносячи частину своєї ваги Gм на ноги, тим самим знижуючи ефективність віброгасіння, а людина низького росту змушена зміщатися на передній край сидіння, щоб дістати ногами до підлоги і зовсім не спирається на спинку. Це, поряд з неповним використанням маси тіла людини в процесі віброгасіння, погіршує ергономіку робочого місця, призводить до підвищеної стомлюваності протягом робочої зміни. Задачею винаходу є удосконалення пристрою для віброізоляції сидіння машиніста і командоапаратів екскаватора за рахунок того, що воно обладнане регулятором приєднаної маси тіла людини до маси підвіски і пристроємкомпенсатором ваги підвіски при регулюваннях. Крім того, у пристрої командоапарати приєднані до підвіски сидіння, а в пружнодемпфіруючи х скобах між поперечками виконані наскрізні щілини. Це дозволяє знизити віброзавантаженість робочого місця, а також зменшити стомлюваність машиніста екскаватора за рахунок переносу командоапаратів на віброізольовану частину підвіски. Поставлена задача вирішується за рахунок того, що пристрій для віброізоляції сидіння машиніста і командоапаратів екскаватора включає підвіску на С-подібних скобах, що встановлені попарно в двох чи декількох вертикальних площинах з можливістю їхнього розтягання під об'єктами віброізоляції і стійку для розміщення сидіння зі спинкою в кабіні, встановленої на поворотній платформі, С-подібні скоби виконані у вигляді пружнодемпфіруючи х стрічок, що чередуються, зв'язаних між собою шарів пружного і тканого матеріалів з відрізків гумовотканинної транспортерної стрічки, у якої нитки основи тканини розташовані в площині розтягання С 4 подібних скоб, при цьому кожна пара С-подібних скоб і їх опуклі - увігнуті частини розташовані уздовж поворотної платформи екскаватора в напрямку робочого устаткування, при цьому кінці кожної стрічки по всій її ширині з'єднані з об'єктами віброізоляції і стійкою за допомогою поперечок і стяжок. Відповідно до винаходу, пристрій містить регулятор приєднаної маси тіла людини до маси підвіски, що включає пристрій - компенсатор ваги підвіски при регулюваннях і пристрій ліквідації зазорів регулятора, при цьому командоапарати приєднані до підвіски сидіння, а в пружнодемпфіруючих стрічках скоб між поперечками виконані наскрізні щілини регулятори горизонтальної жорсткості підвіски в напрямку перпендикулярному напрямку опуклих увігн утих частин С-подібних скоб. На фіг.1 зображено сидіння в кабіні екскаватора, вигляд збоку; на фіг.2 - підвіска сидіння і командоапаратів (вузол І на фіг.1.); на фіг.3 - пружнодемпфіруюча скоба (вузол II на фіг.2); на фіг.4 - перетин по А-А на фіг.3; на фіг.5 порівняльна оцінка вібраційних навантажень крісла машиніста; на фіг.6 порівняльна оцінка вібраційних навантажень рукояток командоапаратів. Пристрій складається з плити 1 сидіння, підвішеної за допомогою кронштейнів 2 і пружнодемпфіруючих С-подібних скоб 3 таким чином, щоб точки А і А1 додатку до них сил Gм ваги машиніста екскаватора і ваги плити 1 були розташовані нижче точок В і В1 підвісу плити, при цьому скоби 3 розташовані під плитою 1. На плиті 1 прикріплені подушки 4 сидіння і спинка 5, що включає пристрій 6 регулювання її нахилу і штурвал-фіксатор 7 обраного кута нахилу спинки 5. За допомогою кронштейна 8 до плити 1 прикріплені командоапарати 9. Телескопічна стійка 10 включає хомут 11 цангового затискачафіксатора висоти розташування сидіння над підлогою 12 кабіни 13, до якого стійка 10 прикріплена за допомогою жорстких стяжок 14. Усередині стійки 10 розміщена пружина 15 (схематично зображена зиґзаґоподібною штри ховою лінією) - компенсатор ваги плити 1 з подушками 4, спинкою 5 і командоаппаратами 9 в ослабленому положенні хомута 11 цангового затискача-фіксатора висоти розташування сидіння над полом 12. Скоби 3 являють собою зв'язані між собою шари пружного 16 і тканого 17 матеріалу-корду, які чередуються. Вони виконані з відрізків транспортерної стрічки, розміщених таким чином, щоб нитки основи тканини кордових шарів розташовувалися повздожньо розгорненню скоб, а єднальні їхні нитки утка тканини розташовувалися поперек розгорненню. Верхні кінці скоб 3 притиснуті до стійки 10 по лініях, що проходять через точки В і B1, а нижні кінці до кронштейнів 2 по лініях, що проходить через точки А і А1 поперечками 18 і стяжками 19. У скобах 3 між поперечками 18 виконана наскрізна щілина 20 -регулятор величини 5 81907 жорсткості скоб по осі у стосовно жорсткості по осі х. Скоби 3 попарно розміщені в двох чи декількох вертикальних площинах повздожньо поворотній платформі 21 у напрямку робочого устатк ування 22 і зорієнтовані своїми опуклими - увігнутими поверхнями в напрямку осі х, уздовж поворотної платформи 21. Крім того, до кронштейна 2 плити 1 за бажанням замовника додатково кріпиться підніжка 23 з фіксатором 24. Пристрій реалізується таким чином. При роботі екскаватора в результаті динаміки привода машини і її робочого устаткування 22 вібраційні навантаження передаються платформі 21 і встановленій на ній кабіні 13. Особливостями вібрації платформи 21 і кабіни 13 екскаватора є просторовий характер коливань у трьох взаємноперпендикулярних напрямках х, y, z (фіг.1) і широкополосний частотний спектр вібрації платформи 21 і кабіни 13, який починається практично з нуля Гц і доходить до декількох кГц. Така вібрація передається стійці 10. При цьому по шляху її поширення на спектр збудливих коливань накладаються власні коливання елементів робочого устаткування 22 платформи 21 каркаса і підлоги кабіни 13, а також стійки 10 підвіски віброізоляції подушки 4 сидіння і камандоапаратів 9. Просторове віброгасіння коливань подушки 4 сидіння і командоапаратів 9 по вісях х, у, z здійснюється за рахунок пружнодемпфіруючих скоб 3 (фіг.2), які притискають до стійки 10 по лініях, що проходять через точки В и В1, a нижні кінці до кронштейнів 2 по лініях, що проходять через точки А и А1 поперечками 18 і стяжками 19. Завдяки тому, що точки А и А1 додатку до скоб 3 сил Gм - ваги машиніста екскаватора і ваги плити 1 розташовані нижче точок В и В1 підвісу плити забезпечується підвищена стійкість підвіски, її самоцентрування відносно стійкі 10 при поперечних коливаннях, що створює відчуття комфортності, близьке до хитання у гамаку. У кордових прошарках 17 (фіг.3, 4), в основному відбувається поглинання резонансних коливань підвіски плити 1 на частоті власних коливань fc і дисипація енергії цих коливань за рахунок внутрішнього тертя волокон ниток корду. Величина fc визначає трансформацію високочастотних коливань підвіски в зарезонансному діапазоні на частотах f>1,41•fc. Чим менше fc, тим ширше діапазон частотної трансформації і вище е фективність віброзахисної системи підвіски. Шари пружного матеріалу 16 впливають в основному на жорсткість скоб 3 у напрямку осі х і власну частоту fc коливань підвіски в цьому напрямку. У напрямку осі у на жорсткість скоб значний вплив робить їхня ширина bc. Для забезпечення необхідної жорсткості скоб їхня ширина bc повинна бути в кілька разів більше товщини hc (фіг.4), що призводить до значного підвищення жорсткості по осі у ї, як наслідок, до зниження ефективності віброгасіння в даному напрямку. Поперечно поворотній платформі по осі у вібрація менше ніж по осі х, однак ще досить 6 інтенсивна, тому в цьому напрямку ефект гасіння вібрації потрібно не менший, чим у повздожньому. Для зниження поперечної жорсткості скоб 3 застосовуються наскрізні щілини 20-регулятори величини їхньої жорсткості уздовж осі у стосовно жорсткості уздовж осі х (фіг.4). Як функціональний еквівалент щілини 20 можуть проходити через усю довжину розгорнення скоб 3. Товщина кордових шарів h k і їхня кількість, товщини зовнішнього і внутрішнього пружних шарів hн,hв, загальна товщина скоби hс, довжина її розгорнення, ширина скоби bс, ширина щілини bщ регулятора поперечної жорсткості впливають на міцність і величини коефіцієнтів жорсткості скоб по осях х, у, z. Ці параметри важливо оптимізувати таким чином, щоб забезпечити вібрацію подушки 4 сидіння і рукояток командоапаратів 9 у трьох взаємо-перпендикулярних напрямках нижче рівня, припустимих санітарною нормою. При регулюванні висоти розташування подушки 4 сидіння над підлогою 12 кабіни 13 послабляється хомут 11. При цьому вага підвіски сприймається пружиною 75 - компенсатором ваги підвіски, розташованої усередині стійки 10, що полегшує процес регулювання. Пристрій регулятор висоти розташування підвіски і компенсатор ваги підвіски при регулюваннях може мати інші виконання. Наприклад, стійка, яка виконана у вигляді зубцюватої рейки з повзуном, у якому вбудоване зубчасте колесо, зв'язане з рукояткою. У пристрої передбачений регулятор приєднаної маси тіла людини до маси плити 1 підвіски, що включає пристрій 6 регулювання нахилу спинки 5 і регулятор висоти розташування подушки 4 сидіння у вигляді телескопічної стійки 10 з хомутом 11 цангового затиску. При відсутності такого регулятора людина високого зросту при незручному положенні спинки 5 упирається ногами в підлогу 12 кабіни 13, переносячи частину своєї ваги Gм на ноги, тим самим знижуючи ефективність віброгасіння. Людина низького росту змушена зміщатися на передній край подушки 4 сидіння , щоб дістати ногами до підлоги і зовсім не спирається на спинку 5. Завдяки можливості регулювання кута нахилу спинки 5 і висоти розташування подушки 4 сидіння над підлогою 12 кабіни (фіг.3), з урахуванням індивідуальних особливостей тіла людини-оператора забезпечується можливість сидіти в розслабленій позі і практично цілком використовувати масу людини в процесі віброгасіння. Чим більше маса віброізольованої плити 1 разом з масою тіла людини і командоапаратами 9, які жорстко приєднані до плити 1 кронштейнами 8, тим вище ефект віброгасіння. Якщо маса людини менше 55кг, а його ріст менше 1,6м, то по спеціальному замовленню додатково виготовляється підніжка 23, що за допомогою фіксатора 24 - стяжок з гайками, може встановлюватися на різній відстані щодо подушки 4 сидіння. У цьому випадку маса тіла людини на 100% використовується в процесі віброгасіння. Крім того, підвищене використання маси людини в процесі віброгасіння за рахунок 7 81907 регулювань нахилу спинки 5 і висоти розташування сидіння, а також перенос командоапаратів на підвіску значно поліпшує ергономіку робочого місця, призводить до зниження стомлюваності протягом робочої зміни і підвищенню продуктивності. Штурвал-фіксатор 7 обраного кута нахилу спинки і хомут 11 цангового затискача-фіксатора висоти розташування сидіння над підлогою 12 надійно ліквідують зазори і люфти в пристроях регулювань. Наявність люфтів неприпустима, тому що призводить до значного погіршення віброізоляції, а в деяких випадках до збільшення вібрації робочого місця машиніста екскаватора. Для виключення подібних явищ потрібно жорстке кріплення стійки 10 стяжками 14 до підлоги 12 кабіни, а сама стійка 10 і підлога 12 кабіни 13 у місці установки стійки 10 повинні мати підвищену поперечну жорсткість. Дослідно-промислові випробування пристрою були виконані на Північному гірничозбагачувальному комбінаті у м. Кривому Розі при навантаженні екскаватором твердих скельних порід. На фіг.5 показана порівняльна оцінка вібраційних навантажень крісла машиніста на кар'єрному екскаваторі ЕКГ-10 у трьох взаємоперпендикулярних напрямках х - X, у - D, z - о по спектрах віброприскорення: (криві 1) - на штатному віброзахищеному кріслі, яким серійно оснащуються екскаватори ОМЗ, м. СанктПетербург, (криві 2) - на пропонованому пристрої, (крива 3) - санітарна норма [ДСТ 12.1.012-90]. На фіг.6 показана порівняльна оцінка вібраційних навантажень рукояток командоапаратів на кар'єрному екскаваторі ЕКГ-10 у трьох взаємно перпендикулярних напрямках х X, у - D, z - о по спектрах віброприскорення: (криві 1) командоапарати встановлені на окремих вертикальних тр убах-стійках; (криві 2) командоапарати перенесені на плиту 1 пропонованого пристрою. Проведені дослідження доказують, що пропонований пристрій дозволяє знизити вібрацію сидіння в порівнянні зі штатними віброзахищеними кріслами в 2-5 разів, що стає в 1,5-4 рази нижче санітарної норми. Перенос командоапаратів на плиту дозволяє знизити вібрацію рукояток керування екскаватором у 2,5-4 разів. При цьому інтенсивність вібрації стає в кілька разів менше величини, яка припустима санітарною нормою. Крім того, у результаті випробувань встановлено, що застосування пропонованих пристроїв дозволяє поліпшити умови праці машиніста, у першу чергу, по фактору значного зниження вібронапружності робочого місця. Пристрій зменшує стомлюваність машиніста за рахунок переносу командоапаратів на віброізольовану частину підвіски, що дозволяє машиністу керувати екскаватором у більш розслабленій позі. 8 9 81907 10