Підйомний механізм кузова самоскидного засобу

Реферат: Підйомний механізм кузова самоскидного засобу містить раму, кузов, шарнірно з'єднаний одною точкою з рамою, гідравлічний циліндр зі штоком, з'єднаний з другою точкою кузова, гідравлічний привід і кран керування з гідролініями, зв'язаний з гідравлічним циліндром і гідравлічним приводом. Гідравлічний циліндр виконаний у вигляді порожнистого корпусу, у верхній частині якого розміщений першим рухомий поршень зі штоком і жорстко закріплена кришка з регулювальною гайкою, крізь яку проходить вихідний шток, зв'язаний з корпусом і пружиною, установленою між гайкою і поршнем. В нижній частині корпус з нерухомим фланцем з'єднаний з рамою самоскидного засобу, а в середній частині обладнаний гідравлічним підсумовуючим механізмом та інтегро-диференціюючим блоком з другим і третім рухомими поршнями, зв'язаними між собою порожнистою тягою, і напрямною третього поршня, з'єднаною торцем з першим рухомим поршнем. Корпус з нерухомим фланцем і другим рухомим поршнем утворюють нижню гідравлічну порожнину, з першим, другим, третім рухомими поршнями інтегро-диференціюючого блока і напрямною - верхню гідравлічну порожнину, а з першим, третім рухомими поршнями, напрямною і кришкою - пневматичну порожнину, постійно сполучену з атмосферою. Додатково приєднані до корпусу перший, а до нерухомого фланця другий дозатори подачі масла в гідравлічні порожнини. Клапани обох дозаторів зв'язані між собою та з'єднані з першим рухомим поршнем. З гідравлічним приводом через кран керування і UA 98601 U (12) UA 98601 U гідролінії верхня гідравлічна порожнина може сполучатися через перший, а нижня гідравлічна порожнина - через другий дозатор, безпосередньо і через дросель. UA 98601 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до галузі машинобудування, зокрема до підйомного машинобудування, і може бути використана на автомобілях-самоскидах, тракторних самоскидних причепах, залізничних платформах та інших підйомно-транспортних і стаціонарних самоскидних засобах для піднімання кузовів, платформ, бункерів при їх розвантаженнях. Відомий, найбільш близький до запропонованого, підйомний механізм для піднімання платформи автомобіля-самоскида містить платформу, важільний механізм, кінематично зв'язаний з кузовом, гідравлічний циліндр, шток якого з'єднаний з важільним механізмом, масляний насос з краном керування і приводом від двигуна внутрішнього згоряння автомобіля, а також важіль керування механізмом підйому [Анохин Н.И. Отечественные автомобили. Издание 2-е исправлен. и дополнен. - М.: Машиностроение, 1964. - С. 656-658, рис. 451, 452]. Недоліком відомого підйомного механізму є низькі динамічні показники перехідних процесів піднімання і опускання кузова, обумовлені закладеним в них принципом керування висуванням штока гідравлічного циліндра (ГЦ) тільки за відхиленням в ньому тиску масла, що в початковий момент піднімання кузова, через велику інерційність рухомих мас, викликає в кінематичних парах деталей вузлів підйомного механізму значні зусилля, а далі після відриву від упора і подальшого підйому забезпечує малу швидкість його руху. Це диктує потребу, для забезпечення міцності, підйомні механізми виконувати матеріалоємними. Крім цього, низька швидкість підйому кузова з повільним зсуванням вантажів спричинюють затяжний процес його розвантаження. Отже, відомий підйомний механізм, через низькі динамічні показники, ненадійний і недовговічний, спричинює простої підйомно-транспортних та інших самоскидних засобів при розвантаженнях, що є причиною недовикористання закладених в них потенціальних можливостей. Тому в запропонованому технічному рішенні поставлено задачу підвищення динамічних показників підйомного механізму, його надійності і довговічності, а також ефективності використання самоскидних засобів і розширення області застосування на них підйомного механізму. Для цього пропонується удосконалення відомого підйомного механізму, суттєві ознаки якого полягають у введенні в закон керування підйомом механізму корегуючих сигналів у першій фазі перехідного процесу (підйому) пропорційного інтегралу, в другій фазі підйому (зсуванню вантажу) - диференціалу від змінювання тиску в ГЦ, а при опусканні кузова навпаки. Поставлена задача вирішується тим, що підйомний механізм виконується у вигляді порожнистого корпусу у верхній частині з закріпленою кришкою і установленим першим рухомими поршнем зі штоком, регулювальною гайкою, зв'язаним через кришку з корпусом і пружиною, установленою між гайкою і поршнем, внижній частині з нерухомим фланцем, з'єднаним з рамою самоскидного засобу. В середній частині він додатково обладнаний гідравлічним підсумовуючим механізмом та інтегро-диференціюючим блоком, виконаними у вигляді другого і третього рухомих поршнів, зв'язаних між собою порожнистою тягою, і напрямною, в якій переміщується третій поршень, з'єднаною з першим рухомим поршнем. Корпус з нерухомим фланцем і другим рухомим поршнем утворюють нижню гідравлічну порожнину, корпус з першим, другим, третім рухомими поршнями і його напрямною утворюють верхню гідравлічну порожнину, а корпус з першим, третім рухомими поршнями, напрямною останнього і кришкою - пневматичну порожнину, яка постійно через отвори в першому поршні і кришці сполучається з атмосферою. Додатково приєднаний до корпусу перший, а до нерухомого фланця - другий дозатори подачі масла, виконані у вигляді сідла і клапана з осьовим дроселем і упорами з можливістю взаємодіяти з протилежною від сідла поверхнею дозаторів. Клапани обох дозаторів через нижні і верхні тяги, які зв'язані між собою пружинами, з'єднуються з першим рухомими поршнем. З гідравлічним приводом через кран керування і гідролінії верхня гідравлічна порожнина може сполучатися через перший, а нижня гідравлічна порожнина - через другий дозатор, безпосередньо і через дросель. При такому технічному рішенні в першій фазі підйому, коли сила інерції підйомних рухомих мас велика, через дросель з масляним насосом гідравлічного привода сполучається верхня гідравлічна порожнина, а нижня - безпосередньо. Із-за цього другий рухомий поршень, а разом з ним поршень інтегро-диференціюючого блока будуть підніматися догори, зменшуючи тиск масла у верхній гідравлічній порожнині. В результаті перший рухомий поршень, а разом з ним шток і кузов самоскидного засобу будуть підніматися пропорційно змінюванню тиску масла в ГЦ мінус піднімання, пропорційне швидкості (першій похідній) від його змінювання. В процесі здолання сили інерції і після автоматичного сполучення гідравлічного привода безпосередньо з верхньою гідравлічною порожниною, другий рухомий поршень разом з поршнем інтегродиференціюючого блока перемістяться в протилежний бік, збільшуючи тиск масла у верхній гідравлічній порожнині ГЦ. Із-за цього перший рухомий поршень, шток і кузов самоскидного 1 UA 98601 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 засобу будуть підніматися пропорційно збільшенню тиску плюс піднімання, пропорційне швидкості (першій похідній) від його змінювання. При опусканні кузова другий рухомий поршень буде переміщатися в протифазах, забезпечуючи спочатку швидке, а при наближенні до упора повільне його опускання. Все це зменшить навантаження в кінематичних парах деталей підйомного механізму, підвищить його надійність і довговічність, а також інтенсифікує зсування вантажів при розвантаженнях самоскидних засобів. На представленому кресленні схематично показано підйомний механізм, де: на фіг. 1 - його загальний вигляд; на фіг. 2 - вигляд першого дозатора, а на фіг. 3 - вигляд другого дозатора. Підйомний механізм містить порожнистий ГЦ, корпус 1 якого нижньою частиною через нерухомий фланець 2 закріплений на рамі 3 самоскидного засобу, а у верхній його частині розміщений перший рухомий поршень 4 і жорстко закріплена кришка 5 з регулювальною на різьбі гайкою 6, крізь яку проходить вихідний шток 7, нижній кінець якого з'єднаний з поршнем 4, а верхній кінець - з кузовом 8 самоскидного засобу. Між гайкою 6 і поршнем 4 розміщена пружина 9. В середній частині корпусу 1 установлені гідравлічний підсумовуючий механізм та інтегро-диференціюючий блок з другим 10 і третім 11 рухомими поршнями, зв'язаними між собою порожнистою тягою 12, а також приєднаний до корпусу 1 перший дозатор 13 масла із сідлом 14, клапаном 15 з осьовим дроселем 16 і упорами з можливістю взаємодіяти ними з протилежною від сідла поверхнею дозатора. Клапан 15 через нижню тягу 17, пружину 18 і верхню тягу 19 зв'язаний з першим рухомим поршнем 4, до якого торцем приєднана напрямна 20 третього рухомого поршня 11. В нижній частині корпусу 1 до нерухомого фланця 2 приєднаний другий дозатор 21 масла із сідлом 22, клапаном 23 з осьовим дроселем 24 і упорами з можливістю взаємодіяти ними з протилежною від сідла поверхнею дозатора. Клапан 23 через нижню тягу 25, пружину 26 і верхню тягу 27, що проходить усередині тяги 12, зв'язаний з першим рухомим поршнем 4. Корпус 1 з нерухомим фланцем 2 і другим рухомим поршнем 10 утворюють нижню гідравлічну порожнину "А", корпус 1 з поршнями 3, 10 і поршнем 11 інтегродиференціатора - верхню гідравлічну порожнину "В", а корпус 1 з поршнем 11 інтегродиференціатора, поршнем 3, напрямною 20 і кришкою 5 - пневматичну порожнину "С", постійно сполучену з атмосферою. Верхній кінець штока 7 з'єднаний із середньою точкою кузова 8 самоскидного засобу, один бік якого шарніром 28 зв'язаний з рамою 3, а другий бік установлюється на упорі 29. Герметичність в з'єднанні тяга 27 - поршень 10 забезпечується з'єднуючим їх гофрованим чохлом 30. Гідравлічний привід 31 кузова містить бак 32 для масла, сполучений гідролініями 33, 34, 35 з краном 36 ручного керування та масляного насоса 37 і обвідну гідролінію 38 з перепускним клапаном 39. Привід 31 з першим дозатором 13 сполучається гідролініями 40, 41, а з другим дозатором - гідролініями 40, 42. Підйомний механізм працює наступним чином. Перед підніманням кузова 8 клапан 15 першого дозатора 13 притиснений до сідла 14, а клапан 23 другого дозатора 21 притиснений до протилежної від сідла 22 поверхні. Після включення крана керування 36 масло від насоса 37 через гідролінії 35, 40, 42, осьовий отвір (дросель) 24, відкритий клапан 23 і відкритий отвір другого дозатора 21 безпосередньо буде надходити у порожнину "А", а через гідролінії 35, 40, 41 і осьовий отвір (дросель) 16 при закритому клапані 15 першого дозатора 13 - в порожнину "В". Однак, через надходження масла у порожнину "В" тільки дроселем 16 дозатора 13, тиск в ній наростатиме повільніше, ніж у порожнині "А", в яку масло надходить як через дросель 24, так і отвір, відкритий клапаном 23. В результаті другий рухомий поршень 10 переміститься догори і через порожнисту тягу 12 за собою перемістить третій поршень 11 інтегро-диференціатора, створюючи додаткове зменшення приросту тиску масла у порожнині "В", внаслідок чого перший рухомий поршень 4, а через шток 7 середня точка кузова 8 самоскидного засобу одержить додаткове зменшення переміщення. Отже, в першій фазі піднімання, коли сили інерції рухомих мас великі, має місце віднімання двох переміщень, тобто результативне переміщення кузова 8 буде складатися із першого переміщення, обумовленого змінюванням тиску в напірних порожнинах "А", "В", мінус друге переміщення, обумовлене швидкістю (першою похідною) його змінювання. В кінці першої фази перехідного процесу піднімання кузова 8, після здолання сил інерції рухомих мас, перший рухомий поршень 4 підніметься і автоматично переведе гідропривід із режиму віднімання переміщення, пропорційного першій похідній від змінювання тиску масла в порожнинах "А", "В", в режим його додавання. Тоді, завдяки дії тяг 17, 19, буде відкриватися клапаном 15 перепускний отвір в першому дозаторі 13, але від дії тяг 25, 27 буде прикриватися клапаном 23 перепускний отвір в другому дозаторі 21, тиск масла в порожнині "А" буде наростати повільніше, ніж в порожнині "В". В результаті другий рухомий поршень 10 буде переміщатися донизу і через порожнисту тягу 12 за собою переміщатиме третій поршень 11 2 UA 98601 U 5 10 15 20 25 інтегро-диференціатора, створюючи додаткове збільшення приросту тиску масла у порожнині "В", внаслідок чого перший рухомий поршень 4, а через шток 7 середня точка кузова 8 самоскидного засобу одержить додаткове збільшення переміщення. Отже, в другій фазі піднімання, коли сили інерції рухомих мас зменшені, два вихідні переміщення додаються і результативне переміщення кузова 8 вже буде складатися також із першого переміщення, обумовленого змінюванням тиску масла в порожнинах "А", "В", плюс друге переміщення, обумовлене швидкістю (першою похідною) його змінювання. Для опускання кузова 8 самоскидного засобу переключається кран керування 36 і запропонований підйомний механізм буде працювати аналогічно, але лише з тією різницею, що вихідні переміщення його рухомих деталей будуть направлені вже в протилежний бік. В цьому випадку гідравлічний привід автоматично забезпечить спочатку швидке, а при наближенні до упора 29 сповільнене опускання кузова 8. Величина складової переміщення кузова пропорційна швидкості (першій похідній) від змінювання тиску масла в порожнинах "А", "В" як в першій, так і в другій фазі перехідного процесу його піднімання і опускання, може змінюватися за рахунок величин перерізів перепускних отворів 16, 24 першого і другого дозатора. Таким чином, запропонований підйомний механізм для піднімання кузова самоскидного засобу покращує динаміку і забезпечує оптимальний характер перехідного процесу відхилення кузова відносно рами самоскидного засобу. Використання запропонованого підйомного механізму, в порівнянні з уже відомим, дасть можливість: - покращити динамічні показники перехідних процесів піднімання і опускання кузова, зменшуючи цим самим сили інерції рухомих мас, і в результаті підвищити надійність і довговічність підйомного механізму при зменшенні його матеріалоємності; - інтенсифікувати в другій фазі піднімання зсування з кузова вантажів, зменшити простої і за рахунок цього підвищити ефективність використання самоскидних засобів; - розширити область застосування підйомного механізму. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 30 35 40 45 50 Підйомний механізм кузова самоскидного засобу, що містить раму, кузов з одною і другою з'єднувальними точками, шарнірно з'єднаний одною точкою з рамою, гідравлічний циліндр зі штоком, з'єднаний з другою точкою кузова, гідравлічний привід і кран керування з гідролініями, зв'язаний з гідравлічним циліндром і гідравлічним приводом, який відрізняється тим, що в ньому гідравлічний циліндр виконаний у вигляді порожнистого корпусу у верхній частині з кришкою і установленим першим рухомим поршнем зі штоком, регулювальною гайкою, зв'язаний через кришку з корпусом і пружиною, установленою між гайкою і поршнем, в нижній частині корпус з нерухомим фланцем з'єднаний з рамою самоскидного засобу, а в середній частині він додатково обладнаний гідравлічним підсумовуючим механізмом та інтегродиференціюючим блоком з другим і третім рухомими поршнями, зв'язаними між собою порожнистою тягою, і напрямною третього поршня, з'єднаною торцем з першим рухомим поршнем, при цьому корпус з нерухомим фланцем і другим рухомим поршнем утворюють нижню гідравлічну порожнину, з першим, другим, третім рухомими поршнями інтегродиференціюючого блока і напрямною - верхню гідравлічну порожнину, а з першим, третім рухомими поршнями, напрямною і кришкою - пневматичну порожнину, постійно сполучену з атмосферою, а також додатково приєднані до корпусу перший, а до нерухомого фланця другий дозатори подачі масла в гідравлічні порожнини, виконані у вигляді сідла і клапана з осьовим дроселем і упорами з можливістю взаємодіяти ними з протилежною від сідла поверхнею дозаторів, причому клапани обох дозаторів через нижні і верхні тяги зв'язані між собою пружинами, з'єднані з першим рухомим поршнем, при цьому з гідравлічним приводом через кран керування і гідролінії верхня гідравлічна порожнина може сполучатися через перший, а нижня гідравлічна порожнина - через другий дозатор, безпосередньо і через дросель. 3 UA 98601 U 4 UA 98601 U Комп’ютерна верстка Г. Паяльніков 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 5