Комбінований агрегат для визначення об’єму навантажувально-розвантажувальних матеріалів

Реферат: Комбінований агрегат для визначення об'єму навантажувально-розвантажувальних матеріалів містить мобільно-енергетичний навантажувально-розвантажувальний засіб зі штатними пневматичною і гідравлічною системами, поворотною платформою, ковшом, гідромеханічно зв'язаним з платформою. Додатково в агрегат установлений допоміжний балон з покажчиком тиску і пневмолінією подачі через кран до нього стисненого повітря, зв'язаного з ковшем, виконаним роз'ємним з корпусом і кришкою, з'єднаними по всьому периметру через еластичний ущільнювач з утворенням герметичного вимірювального балона з покажчиком об'єму матеріалу, виконаним у вигляді приладу тиску, а одним боком зв'язаними між собою шарнірами, з можливістю повертання кришки, а протилежним боком - через додаткові гідроциліндри, сполучені гідролініями зі штатною гідросистемою. При цьому допоміжний балон додатково укомплектований температурним компенсатором, виконаним у вигляді двох сильфонів, одні торці яких з'єднані з допоміжним балоном, протилежні торці - з рухомим фланцем, причому порожнина внутрішнього сильфона заповнена температурним розширювачем, а зовнішнього сильфона сполучена з порожниною допоміжного балона. UA 82404 U (12) UA 82404 U UA 82404 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до навантажувально-розвантажувальних мобільно-енергетичних засобів і може бути використаний в лісному, сільському та в інших галузях народного господарства для вимірювання об'єму матеріалів неправильної форми (деревини, коренебульбоплодів тощо), здатних поглинати вологу із навколишнього середовища і змінювати власну вагу, в місцях вирощування і заготівлі, на складах зберігання, для їх обліку, із залученням мобільної техніки зі штатними і переобладнаними системами і механізмами. Відомий агрегат містить мобільно-енергетичний навантажувально-розвантажувальний засіб, зі штатними пневматичною і гідравлічною системами, поворотною платформою, ковшем з гідромеханічним приводом установленим на платформі (див. кн. Векслер В.М., Муха Т.И. Проектирование и расчет перегрузочных машин (погрузчики и виброразгрузчики). - Л.: Машиностроение, 1971.-320 с., с. 8, рис. 1.1, к). Однак недоліком відомого агрегату є обмежені функціональні можливості, оскільки ним не можуть заміряти об'єм матеріалу в ковші, низька ефективність використання штатної пневмосистеми і незручності пов'язані із трудомістким замірюванням об'єму матеріалів неправильної форми, а також обмежена область застосування. Отже, відомий агрегат малоефективний, незручний і має обмежену область застосування. В основу корисної моделі поставлено задачу підвищення ефективності, створення зручностей при визначенні об'єму матеріалів і розширення області застосування. Поставлена задача вирішується тим, що в комбінованому агрегаті ківш виконаний герметичним з корпусом і додатково установленими кришкою і покажчиком об'єму, розміщеного в ньому матеріалу. Для цього в агрегаті додатково установлений допоміжний балон з покажчиком тиску і пневмолінією подачі через кран до нього від штатної пневмосистеми стисненого повітря. Балон зв'язаний з ковшем, виконаним роз'ємним з корпусом і кришкою, з'єднаними по всьому периметру через еластичний ущільнювач з утворенням герметичного вимірювального балона з покажчиком об'єму навантажувально-розвантажувального матеріалу, який виконаний у вигляді приладу тиску. Корпус з кришкою одним боком зв'язані між собою шарнірами, з можливістю повертання кришки, а протилежним боком - через додаткові гідроциліндри, сполучені гідролініями зі штатною гідросистемою агрегату. У допоміжному балоні установлений компенсатор додаткового тиску повітря в ньому, обумовленого температурним перепадом. Компенсатор тиску виконаний у вигляді розміщених один в одному сильфонів, одні торці яких з'єднані з рухомим фланцем, а другі їх торці - з корпусом допоміжного балона. При цьому порожнина внутрішнього сильфона наповнена температурним розширювачем, а порожнина зовнішнього сильфона виконана герметичною і сполучена з порожниною допоміжного балона. При такому технічному рішенні для визначення об'єму, завдяки можливому підйому кришки, у ківш, вручну або наїздом, завантажується матеріал і за допомогою гідроциліндрів по всьому периметру кришку герметично з'єднують з його корпусом. Потім відкривається кран і сполучаються порожнини ковша і раніше наповненого до фіксованого, завжди однакового тиску, повітря допоміжного балона. Після стабілізації тиску повітря в замкненій системі ківш допоміжний балон за відхиленням стрілки по шкалі покажчика, розміщеного в ковші 3 3 3 визначається в об'ємних одиницях (см , дм , м ) величина об'єму, який займає матеріал (деревина або інший неправильної форми предмет), що знаходиться в ковші. Після визначення об'єму матеріалу повітря із замкненої системи стравлюється, за допомогою гідроциліндрів, роз'єднується кришка з корпусом і вручну, прямо або з поворотом чи переміщенням агрегату механізовано, вивантажується матеріал у транспортні або інші засоби. Запропоноване удосконалення відомого агрегату просте за конструкцією і в технічному виконанні, оскільки не вимагає внесення значних змін в конструкцію його базових механізмів, а реалізується у вигляді окремих приставок, що сприятиме його широкому впровадженню. Застосування комбінованих агрегатів підвищить точність при визначенні об'єму будь-якої форми матеріалів та інших предметів, вага яких залежить від вологовмісту, що створить певні зручності при їх навантаженні-розвантаженні та обліку. На представленому кресленні показано принципову схему комбінованого агрегату, де на фіг. 1 зображений загальний вигляд агрегату з відкритою кришкою ковша з наявним у ньому матеріалом, об'єм якого визначається; на фіг. 2 - схема допоміжного балона і удосконаленого ковша з пневматичною і гідравлічною системами; на фіг. 3 - переріз А-А еластичного з'єднання корпус - кришка ковша. Комбінований агрегат для визначення об'єму навантажувально-розвантажувальних матеріалів містить мобільно-енергетичний засіб 1 зі штатними пневматичною 2 і гідравлічною 3 системами, поворотною платформою 4 з розміщеними на ній виносними гідроциліндрами 5, 6, які через верхній триплечий важіль 7, тяги 8, 9 і нижній триплечий важіль 10 кінематично зв'язані 1 UA 82404 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 з ковшем 11. Ківш 11 виконаний у вигляді герметичного вимірювального балона, утвореного роз'ємними по всьому периметру корпуса 12 і кришки 13. Корпус 12 і кришка 13 зв'язані між собою, по одній поздовжній горизонтальній твірній шарнірами 14, з можливістю вільно повертатися один відносно одного. Протилежна поздовжня і поперечні бічні поверхні горизонтальних ліній стиску (по всьому периметру) з'єднуються між собою, з можливістю легко роз'єднуватися. Для забезпечення достатнього герметичного охоплення твірної корпуса (по всьому периметру) використані охоплювачі 15. Охоплювачі 15 виконані роз'ємними у вигляді двох конусів 16, 17, нижній 16 з яких металевий, а верхній 17 з внутрішньої сторони має еластичний податливий матеріал 18 (гума і т.п.). При цьому нижній конус 16 зв'язаний з дном корпуса ковша 12, а верхній 17 - вставляється в паз кришки 13 таким чином, що при стиску за допомогою виносних гідроциліндрів 19, 20 в їх стиках забезпечується достатня герметичність. Паралельно до вимірювального балона 11 (ковша) герметично приєднаний покажчик 21 об'єму, що займає матеріал, який знаходиться усередині балона, і виконаний у вигляді приладу 3 3 3 для вимірювання тиску повітря, шкала якого проградуйована в одиницях об'єму (см , дм , м і т.д.) і через кран 22 - допоміжний балон 23. Допоміжний балон укомплектований високого класу точності манометром 24, пневмолінією 25 підведення стисненого повітря від штатної пневмосистеми 2, з перепускним краном 26 і краном 27 для стравлювання стисненого повітря в атмосферу і компенсатором 28, який використовується для компенсації зміни тиску повітря у вимірювальному балоні внаслідок можливих температурних перепадів. Компенсатор 28 виконаний у вигляді внутрішнього сильфона 29, встановленого у зовнішньому сильфоні 30. Одні торці сильфонів 29, 30 з'єднані з рухомим фланцем 31, а другі їх торці - з корпусом 32 допоміжного балона. При цьому порожнина внутрішнього сильфона 29 наповнена температурним розширювачем і повністю ізольована, а порожнина зовнішнього сильфона 30 виконана герметичною і сполучена з порожниною допоміжного балона 23. В робочому стані агрегату матеріал 33, об'єм якого необхідно визначити, знаходиться всередині вимірювального балона 11, завантаженого вручну або наїздом на нього агрегату, повністю ізольований від оточуючого середовища. Градуювання шкали покажчика 21 об'єму здійснюється наступним чином. Перед цим збирається повністю вимірювальний балон 11, забезпечуючи в ньому при відсутності будь-яких предметів достатню герметичність. Далі допоміжний балон 23 через пневмолінію 25 і перепускний кран 26 при закритому крані 27 наповнюється стисненим повітрям до якогось фіксованого, завжди постійного значення тиску і перекривається кран 22. Потім відкривається кран 22 і після стабілізації тиску в системі вимірювальний - допоміжний балони стрілка покажчика займе певне положення. Це положення рахується нульовим на шкалі покажчика і наноситься нульова мітка на шкалу покажчика. Потім у вимірювальний балон 11 поміщають тіло відомого об'єму і все повторюють в тій же послідовності. При цьому кінцеве усталене відхилення стрілки буде пропорційне об'єму тіла, поміщеного в балон 11. Далі повторюються ті ж операції для тіл більшого об'єму, але кратного об'єму першого, і, відповідно, наносяться наступні мітки на шкалу. Крайньою міткою може бути вказаний об'єм тіла, що заповнить весь вимірювальний балон 11. Працює запропонований комбінований агрегат у випадку стабільної температури наступним чином. Спочатку матеріал, об'єм якого необхідно визначити, при відкритій кришці 13, механізовано наїздом на нього або вручну завантажується у вимірювальний балон 11. Після цього за допомогою гідроциліндрів 19, 20 кришка 13 опускається, забезпечуючи герметичність у балоні 11. Закривається кран 22, а кран 26 відкривається і порожнина допоміжного балона 23 через пневмолінію 25 сполучається зі штатною пневмосистемою 2 агрегату. Балон 23 наповнюється до фіксованого, завжди однакового тиску, повітрям, контрольованого манометром 24, і кран 26 закривається. Далі відкривається кран 22 і повітря з балона 23 надходить у вимірювальний балон 11. Після стабілізації тиску повітря у замкненій системі вимірювальний - допоміжний балони за відхиленням стрілки на шкалі покажчика 21 в об'ємних одиницях визначається величина об'єму, який займає матеріал 33, знаходячись у вимірювальному балоні 11. Аналогічно визначається об'єм будь-якого тіла неправильної форми, поміщеного в балон 11. Після визначення об'єму матеріалу повітря із замкненої системи стравлюється через кран 27 в атмосферу, а за допомогою гідроциліндрів 19, 20 кришка 13 піднімається і матеріал 33 із балона 11 механізовано агрегатом або вручну вивантажується. При змінній температурі оточуючого середовища порядок вимірювання об'єму матеріалу залишається таким же самим, як і в описаному випадку. Однак, для забезпечення необхідної точності вимірювання шляхом виключення впливу температурного перепаду, в роботу автоматично вступає термокомпенсатор 28. 2 UA 82404 U 5 10 15 20 25 30 35 40 З підвищенням температури оточуючого середовища підвищується також і температура повітря в замкненій системі вимірювальний - допоміжний балони. В результаті нагрівання повітря при незмінному об'ємі його тиск підвищується. Останнє відображається на положенні стрілки покажчика 21 об'єму матеріалу, а отже, приведе до похибки вимірювань. Це виключається наступним чином. З підвищенням температури оточуючого середовища підвищується і температура вимірювача у внутрішньому сильфоні 29, об'єм якого збільшиться прямо пропорційно зміні температури. В результаті рухомий фланець 31 переміститься вправо, збільшуючи об'єм повітряного простору в порожнині зовнішнього сильфона 30 і, відповідно до цього, об'єм порожнини допоміжного балона 23, забезпечуючи компенсацію приросту тиску повітря від виниклого при цьому дисбалансу за рахунок зміни температури навколишнього середовища. При пониженні температури навколишнього середовища термокомпенсатор 28 працюватиме аналогічно, лише з тією різницею, що його рухомий фланець 31 внаслідок зменшення об'єму розширювача у внутрішньому сильфоні 29 буде переміщуватись вліво, зменшуючи об'єм повітряного простору у зовнішньому сильфоні 30 і відповідно в порожнині допоміжного балона 23, компенсуючи зменшення тиску в ньому повітря від виниклого дисбалансу температури оточуючого середовища. Запропоноване удосконалення серійних мобільно-енергетичних навантажувальнорозвантажувальних засобів нескладне за конструкцією, просте у виготовленні і в роботі. Використання його розширить функціональні можливості серійних засобів, забезпечуючи одним комбінованим агрегатом виконувати технологічні операції навантаження, вимірювання об'єму, ведення обліку і розвантаження дерев'яних та інших матеріалів будь-якої форми, вага яких залежить від їх вологовмісту. У порівнянні з уже відомими, запропонований комбінований агрегат дасть можливість: - підвищити точність вимірювання об'єму матеріалів безпосередньо на місцях вирощування, добування, переробки тощо; - суттєво полегшити первинний контроль і облік матеріалів; - вилучити для цієї мети вагу і виключити потребу транспортування матеріалів до місць їх зважування та обліку; - значно спростити процес і методику визначення об'єму матеріалів неправильної форми, з отворами тощо; - порівняно просто за відомими об'ємом, густиною і питомою вагою можна визначати масу і вагу матеріалів без зважування; - вилучати будь-які розрахунки, пов'язані з визначенням об'єму неправильної форми тіл, і, тим самим, підвищити продуктивність праці і створити певні зручності роботи в польових умовах. Простота конструкції, обслуговування і зручності в роботі будуть сприяти його швидшому впровадженню у виробництво для випуску нових комбінованих і модернізації серійних агрегатів. Використання запропонованого комбінованого агрегату в зазначених цілях дасть народному господарству певний економічний ефект. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 45 50 55 Комбінований агрегат для визначення об'єму навантажувально-розвантажувальних матеріалів, що містить мобільно-енергетичний навантажувально-розвантажувальний засіб зі штатними пневматичною і гідравлічною системами, поворотною платформою, ковшем, гідромеханічно зв'язаним з платформою, який відрізняється тим, що в ньому додатково установлений допоміжний балон з покажчиком тиску і пневмолінією подачі через кран до нього стисненого повітря, зв'язаного з ковшем, виконаним роз'ємним з корпусом і кришкою, з'єднаними по всьому периметру через еластичний ущільнювач з утворенням герметичного вимірювального балона з покажчиком об'єму матеріалу, виконаним у вигляді приладу тиску, а одним боком зв'язаними між собою шарнірами, з можливістю повертання кришки, а протилежним боком - через додаткові гідроциліндри, сполучені гідролініями зі штатною гідросистемою, причому допоміжний балон додатково укомплектований температурним компенсатором, виконаним у вигляді двох сильфонів, одні торці яких з'єднані з допоміжним балоном, протилежні торці - з рухомим фланцем, причому порожнина внутрішнього сильфона заповнена температурним розширювачем, а зовнішнього сильфона сполучена з порожниною допоміжного балона. 3 UA 82404 U Комп’ютерна верстка Л. Бурлак Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 4