Універсальна гідравлічна стріла вантажопідйомна

Реферат: Універсальна гідравлічна стріла вантажопідйомна містить основу, яка несе на собі гідрострілу, що складається з ведучої і веденої ланок, з'єднаних між собою шарніром, та які приводяться в дію силовими гідроциліндрами, і гідросистему для управління гідроциліндрами, причому основа виконана у вигляді плоскої вертикальної трикутної рами, а також знизу вертикальна рама забезпечена додатковою горизонтальною плоскою рамою, на кінці якої розташовані стандартна зчіпка і пересувний по вертикалі підп'ятник, та під якою розташована порожниста горизонтальна балка з висувними елементами, призначеними для утримування опорних башмаків, розташованих у вертикальних пересувних по вертикалі елементах, при цьому ведучу ланку гідравлічної стріли виконано у вигляді вертикальної балки, зчленованої з плоскою вертикальною трикутною рамою з можливістю повороту відносно шарнірів, а ведена ланка виконана у вигляді телескопічної балки коробчастого перерізу, а також в останньому коробчастому елементі телескопічної балки веденої ланки встановлена рухомо з можливістю фіксації пальцем додаткова ланка, до якої приєднаний будь-який вантажозахватний орган, причому на кінцях порожнистої горизонтальної балки з боку розташування додаткової горизонтальної плоскої рами виконані відкриті вирізи, розмір яких відповідний перерізу висувних елементів для можливості її розвороту відносно поздовжньої осі порожнистої горизонтальної балки, а також пересування по вертикалі підп'ятника та опорних башмаків забезпечується гідроциліндрами, підключеними до гідросистеми управління всіма гідроциліндрами гідравлічної стріли. UA 120164 U (12) UA 120164 U UA 120164 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до галузі підйомно-транспортного устаткування, зокрема до вантажопідйомних пристроїв з гідравлічним приводом, та може бути використана як автономний навантажувач або як навісний робочий орган для тракторних навантажувачів або для інших сільськогосподарських машин і вантажівок. Відома гідравлічна стріла, що містить основу та безпосередньо вантажопідйомну стрілу, яка складається з ведучої і веденої ланок, що приводяться в дію силовими гідроциліндрами, і гідросистему для управління гідроциліндрами, причому основа виконана у вигляді плоскої вертикальної трикутної рами з горизонтальними балками коаксіальної конструкції з висувними елементами, що несуть опорні башмаки, при цьому ведучу ланку вантажопідйомної стріли виконано у вигляді вертикальної балки, шарнірно прикріпленої до плоскої вертикальної трикутної рами з можливістю повороту відносно вказаних шарнірів, а ведена ланка виконана у вигляді телескопічної балки коробчастого перерізу і зв'язана з одного кінця з верхнім кінцем ведучої ланки за допомогою шарніра [див. пат. України № 45754 з класу B66F 9/12 опублікований 25.11.2009 року в Бюл. № 22]. Основним суттєвим недоліком цієї гідравлічної стріли є невиправдана обмеженість її вантажопідйомності внаслідок розташування осі вертикального повороту стріли на лінії розташування опорних башмаків. Таке розташування опорних башмаків забезпечує достатню стійкість вантажопідйомної стріли лише при боковому її розташуванні відносно лінії опорних башмаків (при повороті), проте при перпендикулярному її розташуванні (уздовж лінії трактора) таке розташування опорних башмаків не усуває перекидаючий момент. Крім цього відома гідравлічна стріла має конструктивну обмеженість виходу з балок опорних башмаків, що обмежує її стійкість, обмеженість радіусу обслуговування через незмінну довжину веденої ланки, надмірну завантаженість гідроциліндрів через їхню нестачу, а отже, й неможливість перерозподілу навантаження на кожний з них, неможливість зберігання стріли у вертикальному стані через відсутність опорного майданчика та інші конструктивні недоліки, наприклад відсутня зчіпка, додаткові засоби безпеки тощо, що дає підставу для висновку про конструктивну невдосконаленість відомої гідравлічної стріли. Відома також універсальна автономна поворотна гідравлічна стріла, що містить основу, яка несе на собі вантажопідйомну стрілу, що складається з ведучої і веденої ланок, з'єднаних між собою шарніром, та які приводяться в дію силовими гідроциліндрами, і гідросистему для управління гідроциліндрами, причому основа виконана у вигляді плоскої вертикальної трикутної рами висотою, що дорівнюється довжині ведучої ланки стріли, а також знизу вертикальна рама забезпечена додатковою горизонтальною плоскою рамою, оснащеною на кінці стандартним зчепленням і підп'ятником, та під якою розташована горизонтальна балка коаксіальної конструкції, ширина отвору в якій достатня для розміщення в ній паралельно двох висувних елементів, відокремлених один від одного вертикальною перегородкою, закріпленою всередині коаксіальної балки за всією її довжиною, та призначених для утримування опорних башмаків, розташованих у вертикальних трубчастих (або суцільних) елементах, у яких виконаний набір послідовних отворів для фіксуючого пальця, виконаних в шаховому порядку для регулювання висоти розташування опорних башмаків, при цьому ведучу ланку вантажозахватної стріли виконано у вигляді вертикальної балки, зчленованої з плоскою вертикальною трикутною рамою з можливістю повороту відносно шарнірів, виконаних у вигляді подвійних та одинарного вушок, що членуються між собою за допомогою пальців, причому під вушком вертикальної ведучої ланки розташований радіально-упорний підшипник, а ведена ланка виконана у вигляді телескопічної балки коробчастого перерізу і пов'язана з одного кінця з верхнім кінцем ведучої ланки за допомогою шарніра, а також в останньому коробчастому елементі телескопічної балки веденої ланки встановлена рухомо з можливістю фіксації пальцем додаткова ланка для зміни довжини веденої ланки для забезпечення додаткового збільшення довжини веденої ланки, до якої приєднаний будь-який вантажозахватний орган, наприклад крюк, при цьому вільний кінець корпусу вказаного гідроциліндра охоплений запобіжною скобою, що фіксує положення корпусу гідроциліндра відносно першого коробчастого елемента телескопічної балки веденої ланки, крім того шарнір у вигляді пальця, що сполучає ланки гідравлічної стріли, встановлений на верхньому кінці ведучої ланки, а поворот у вертикальній плоскості ведучої ланки забезпечується двома силовими циліндрами, вільні кінці корпусів яких жорстко зв'язані між собою планкою, до того ж пульт управління гідросистемою змонтований на поворотному Гподібному патрубку, що фіксується в заданому положенні, із заднього боку плоскої вертикальної трикутної рами [див. пат. України № 60114 з класу B66F 19/00, опублікований 10.06.2011 року в Бюл. № 11]. Основним суттєвим недоліком відомої універсальної автономної вантажопідйомної поворотної гідравлічної стріли є те, що її додаткова горизонтальна плоска рама оснащена на 1 UA 120164 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 кінці підп'ятником, виконаним у вигляді звичайного опорного елемента суцільної конструкції. Тобто підп'ятник не може змінювати свою висоту, що не дозволяє враховувати рельєф місцевості, де відбуваються вантажно-розвантажувальні роботи. Найбільш близькою за своєю суттю та ефектом, що досягається, і яка приймається за прототип, є гідравлічна стріла універсальна вантажопідйомна, що містить основу, яка несе на собі гідрострілу, що складається з ведучої і веденої ланок, з'єднаних між собою шарніром, та які приводяться в дію силовими гідроциліндрами, і гідросистему для управління гідроциліндрами, причому основа виконана у вигляді плоскої вертикальної трикутної рами, а також знизу вертикальна рама забезпечена додатковою нерухомою горизонтальною плоскою рамою, на кінці якої розташовані стандартна зчіпка і пересувний по вертикалі підп'ятник, та під якою розташована порожниста горизонтальна балка з висувними поздовж цієї балки елементами, призначеними для утримування опорних башмаків, розташованих у вертикальних пересувних по вертикалі елементах, при цьому ведучу ланку гідравлічної стріли виконано у вигляді вертикальної балки, зчленованої з плоскою вертикальною трикутною рамою з можливістю повороту відносно шарнірів, а ведена ланка виконана у вигляді телескопічної балки коробчастого перерізу, а також в останньому коробчастому елементі телескопічної балки веденої ланки встановлена рухомо з можливістю фіксації пальцем додаткова ланка, до якої приєднаний будь-який вантажозахватний орган [див. пат. України № 109107 з класу B66F 9/00, опублікований 10.08.2016 року в Бюл. № 15]. Основним недоліком відомого технічного рішення є невдосконаленість опорного вузла, зокрема, неможливість розвороту опорних башмаків у бік від лінії порожнистої горизонтальної балки, оскільки висувні елементами можуть переміщуватися тільки поздовж цієї балки, що обмежує функціональні можливості опорного вузла, а разом з ним, й функціональні можливості всієї гідравлічної стріли. Якщо б висувні елементи могли розгортатися відносно порожнистої горизонтальної балки, то опорні елементи можна було б встановлювати у будь-яке місце, найбільш прийнятно для виконання конкретних вантажно-розвантажувальних робіт, навіть у складних умовах рельєфу місцевості, а також виконувати функцію опори для запобігання перекидаючого моменту при взаємодії у одиничних випадках з надмірно великими вантажами. В основу корисної моделі поставлено задачу подальшого удосконалення конструкції універсальної гідравлічної стріли вантажопідйомної через розширення її функціональних можливостей за рахунок забезпечення пересування опорних елементів у двох напрямах, шляхом змінення конструкції порожнистої горизонтальної балки. Поставлена задача вирішується тим, що у універсальній гідравлічній стрілі вантажопідйомній, що містить основу, яка несе на собі гідрострілу, що складається з ведучої і веденої ланок, з'єднаних між собою шарніром, та які приводяться в дію силовими гідроциліндрами, і гідросистему для управління гідроциліндрами, причому основа виконана у вигляді плоскої вертикальної трикутної рами, а також знизу вертикальна рама забезпечена додатковою горизонтальною плоскою рамою, на кінці якої розташовані стандартна зчіпка і пересувний по вертикалі підп'ятник, та під якою розташована порожниста горизонтальна балка з висувними елементами, призначеними для утримування опорних башмаків, розташованих у вертикальних пересувних по вертикалі елементах, при цьому ведучу ланку гідравлічної стріли виконано у вигляді вертикальної балки, зчленованої з плоскою вертикальною трикутною рамою з можливістю повороту відносно шарнірів, а ведена ланка виконана у вигляді телескопічної балки коробчастого перерізу, а також в останньому коробчастому елементі телескопічної балки веденої ланки встановлена рухомо з можливістю фіксації пальцем додаткова ланка, до якої приєднаний будь-який вантажозахватний орган, згідно з корисною моделлю, на кінцях порожнистої горизонтальної балки з боку розташування додаткової горизонтальної плоскої рами виконані відкриті вирізі, розмір яких відповідний перерізу висувних елементів для можливості її розвороту відносно поздовжньої осі порожнистої горизонтальної балки, а також пересування по вертикалі підп'ятника та опорних башмаків забезпечується гідроциліндрами, підключеними до гідросистеми управління всіма гідроциліндрами гідравлічної стріли. Завдяки можливості незалежного розгортання висувних елементів відносно поздовжньої осі порожнистої горизонтальної балки, з'являється технічна задача розташувати опорні башмаки не тільки уздовж балки, але й повернути їх у бік зони переміщення вантажів, причому незалежно один від одного, та саме так підібрати найбільш прийнятне їх розташування з урахуванням рельєфу місцевості або наявності перешкод (бордюр, яма тощо). Таким чином, сукупність суттєвих ознак запропонованого технічного рішення щодо можливості розташування опорних башмаків у зручному місці без погіршення стійкості гідравлічної стріли з вантажем, отриманим завдяки внесенню певних конструктивних змін у порожнисту горизонтальну балку, додала пропонованій гідравлічній стрілі принципово нових 2 UA 120164 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 якостей (розширення функціональних можливостей), що забезпечує досягнення технічного результату, сформульованого в поставленій задачі. Подальша суть запропонованого технічного рішення пояснюється спільно з ілюстративним матеріалом, на якому зображено наступне: Фіг. 1 - конструктивна схема запропонованої універсальної гідравлічної стріли вантажопідйомної з розташуванням опорних башмаків у одну лінію з порожнистою горизонтальною балкою, вигляд в плані; Фіг. 2 - те ж саме, з розгортанням опорних башмаків від лінії порожнистою горизонтальною балки. Запропонована універсальна гідравлічна стріла вантажопідйомна містить основу, виконану у вигляді плоскої вертикальної трикутної рами 1, у верхній і нижній частині якої закріплені співвісні подвійні вушка 2, до яких кріпиться з можливістю повороту ведуча ланка 3 гідростріли, яка виконана у вигляді вертикальної поворотної балки. Ведуча ланка 3 гідростріли забезпечена відповідними одинарними вушками 4. Зчленування подвійних вушок 2 з одинарними вушками 4 здійснюється за допомогою з'єднувального пальця 5, який утворює осьовий шарнір між плоскою вертикальною трикутною рамою 1 і ведучою ланкою 3 для забезпечення можливості повороту останньої відносно плоскої вертикальної трикутної рами 1. Верхній кінець ведучої ланки 3 за допомогою пальця 6 пов'язаний з веденою ланкою 7 гідростріли через щоки 8, які прикріплені нероз'ємно до веденої ланки 7. Ведену ланка 7 виконано у вигляді телескопічної балки коробчастого перерізу, що складається з першого нерухомого елемента 9, до якого прикріплені щоки 8 і на якому встановлений силовий гідроциліндр 10, кінець корпусу якого охоплений запобіжною скобою 11, і другого рухомого елемента 12, з яким пов'язаний шток гідроциліндра 10, на зовнішньому консольному кінці якого встановлена додаткова висувна ланка 13, положення якої фіксується за допомогою пальця 14, і на кінці якої встановлений змінний робочий орган, наприклад крюк 15 (грейфер, щелепний захват, електромагніт, ківш екскаватора тощо). Підйом і опускання веденої ланки 7 здійснюється за допомогою двох силових гідроциліндрів 16, корпуси яких шарнірно пов'язані з ведучою ланкою 3, а штоки - шарнірно пов'язані з першим елементом 9 веденої ланки 7. При роботі силових гідроциліндрів 16 ведена ланка 7 може повертатися у вертикальній площині відносно шарніра 6. Для зміни довжини веденої ланки 7 використовується силовий гідроциліндр 10. При роботі силового гідроциліндра 10 ведена ланка 7 змінює свою довжину за рахунок висунення-втягування другого рухомого елемента 12 всередину першого нерухомого елемента 9. Якщо необхідно ще збільшити довжину веденої ланки 7, з другого рухомого елемента 12 висовують на необхідну довжину додаткову висувну ланку 13 і вибране положення фіксують пальцем 14. Для повороту ведучої ланки 3 вправо-вліво використовують силові гідроциліндри 17, корпуси яких шарнірно прикріплені до плоскої вертикальної трикутної рами 1, а штоки - до веденої ланки 7. Всі силові гідроциліндри 10, 16 і 17 пов'язані з гідросистемою трактора (з причини загальновідомості, не показана). Силові гідроциліндри 10, 16 і 17, у сукупності, забезпечують зміну просторового положення веденої ланки 7 в трьох напрямах. До нижньої частини плоскої вертикальної трикутної рами 1 прикріплена горизонтальна плоска рама 18, на кінці якої закріплена зчіпка 19, під якою встановлений рухомий у вертикальному напрямі підп'ятник 20. Під плоскою горизонтальною рамою 18 розташована порожниста горизонтальна поперечна балка 21 (нижній елемент трикутної вертикальної рами), на консольних кінцях внутрішніх рухомих елементах 22 яких встановлені опорні башмаки 23. Коробчастий переріз балки 21 виключає мимовільний поворот в ній рухомих її елементів 22 з опорними башмаками 23. Вертикальні елементи для регулювання висоти опорних башмаків 23 виконані у вигляді гідроциліндрів 24. Пульт управління 25 роботою гідравлічної стріли встановлений патрубку 26, прикріпленому до задньої частини плоскої вертикальної трикутної рами 1. Гідростріла кріпиться до трактора за допомогою набору петель, що дозволяють враховувати тип навіски. Корпуси двох силових гідроциліндрів 16 жорстко зв'язані між собою перемичкою 27 і рознесені на відстань, не меншу за товщину веденої ланки 7 універсальної гідростріли. Запропонована універсальна гідравлічна стріла вантажопідйомна працює в такий спосіб. Трактор під'їжджає до місця стаціонарного зберігання універсальної гідравлічної стріли вантажопідйомної у вертикальному положенні. Гідрострілу прикріплюють до навіски трактора за допомогою набору петель, що дозволяють враховувати тип навіски. За допомогою гідросистеми трактора навіску піднімають догори і трактор разом з гідрострілою переміщується до місця виконання навантажувально-розвантажувальних робіт. З балки 21, висувають її рухомі елементи 22 та, у разі необхідності, розгортають по радіусу на потрібний кут, підбираючи необхідне місце розташування опори, і регулюють висоту опорних башмаків 23 за допомогою гідроциліндрів 24. Після цього навіска трактора опускається вниз до упору башмаків 23 та 3 UA 120164 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 підп'ятника 20 в ґрунт. Трактор в даному випадку виконує функцію противаги і джерела енергії для силових гідроциліндрів 10, 16, 17 и 24. Гідростріла до експлуатації підготовлена. При роботі силового гідроциліндра 16 ведена ланка 7 гідростріли повертається у вертикальній плоскості, піднімаючи або опускаючи крюк 15. При роботі силового гідроциліндра 10 ведена ланка 7 змінюється по довжині, переміщаючи далі або ближче крюк 15. При роботі силових гідроциліндрів 17 ведуча ланка 3 повертається, переміщаючи крюк 15 на необхідний кут. Таким чином, при одночасній або роздільній роботі силових гідроциліндрів 10, 16 і 17 крюк 15 переноситься в будь-яке необхідне положення. Опорні башмаки 23 та підп'ятник 20 разом утворюють ідеальну опорну поверхню незалежно від рельєфу ґрунту та запобігають виникненню перекидаючого моменту з будь-якого боку. Запропонована універсальна гідравлічна стріла вантажопідйомна може бути закріплена як в кузові вантажного автомобіля, так і стаціонарно, зокрема на стіні приміщення, наприклад в майстерні, і використовуватися як звичайний консольно-поворотний кран. Таким чином, пропонована гідравлічна стріла, за суттю, є автономним універсальним навантажувально-розвантажувальним засобом. Запропоноване технічне рішення перевірене на практиці, складається із звичайних і відомих вузлів, не містить ніяких елементів, деталей або вузлів, які неможливо було б відтворити на сучасному етапі розвитку науки і техніки, зокрема в машинобудуванні, отже промислово придатне, має певні переваги перед відомими навантажувально-розвантажувальними засобами аналогічного призначення завдяки запропонованим конструктивним змінам, що підтверджує можливість досягнення технічного результату об'єктом, що заявляється. У відомих джерелах інформації не виявлені подібні гідравлічні стріли з вказаними в пропозиції суттєвими ознаками, а тому вважається такою, що може отримати правовий захист. До технічних переваг запропонованого технічного рішення, порівняно з прототипом, можна віднести розширення функціональних можливостей та за рахунок цього можливості розгортання опорних башмаків відносно порожнистої горизонтальної балки, та саме так вибирати найбільш прийнятний опорний майданчик. Соціальний ефект від впровадження запропонованого технічного рішення, в порівнянні з використанням прототипу, отримують за рахунок підвищення безпечності праці під час експлуатації гідростріли внаслідок визначення кращого місця розташування опорних башмаків. Економічний ефект від впровадження запропонованого технічного рішення, в порівнянні з використанням прототипу, отримують за рахунок розширення діапазону вантажів, які можна пересувати у просторі за допомогою запропонованої гідравлічної стріли. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ Універсальна гідравлічна стріла вантажопідйомна, що містить основу, яка несе на собі гідрострілу, що складається з ведучої і веденої ланок, з'єднаних між собою шарніром, та які приводяться в дію силовими гідроциліндрами, і гідросистему для управління гідроциліндрами, причому основа виконана у вигляді плоскої вертикальної трикутної рами, а також знизу вертикальна рама забезпечена додатковою горизонтальною плоскою рамою, на кінці якої розташовані стандартна зчіпка і пересувний по вертикалі підп'ятник, та під якою розташована порожниста горизонтальна балка з висувними елементами, призначеними для утримування опорних башмаків, розташованих у вертикальних пересувних по вертикалі елементах, при цьому ведучу ланку гідравлічної стріли виконано у вигляді вертикальної балки, зчленованої з плоскою вертикальною трикутною рамою з можливістю повороту відносно шарнірів, а ведена ланка виконана у вигляді телескопічної балки коробчастого перерізу, а також в останньому коробчастому елементі телескопічної балки веденої ланки встановлена рухомо з можливістю фіксації пальцем додаткова ланка, до якої приєднаний будь-який вантажозахватний орган, яка відрізняється тим, що на кінцях порожнистої горизонтальної балки з боку розташування додаткової горизонтальної плоскої рами виконані відкриті вирізи, розмір яких відповідний перерізу висувних елементів для можливості її розвороту відносно поздовжньої осі порожнистої горизонтальної балки, а також пересування по вертикалі підп'ятника та опорних башмаків забезпечується гідроциліндрами, підключеними до гідросистеми управління всіма гідроциліндрами гідравлічної стріли. 4 UA 120164 U Комп’ютерна верстка А. Крижанівський Міністерство економічного розвитку і торгівлі України, вул. М. Грушевського, 12/2, м. Київ, 01008, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 5