PL247967B1 - Urządzenie do podejmowania i sterowania położeniem narzędzi roboczych maszyn wielozadaniowych - Google Patents

Abstract

Urządzenie do podejmowania i sterowania położeniem narzędzi roboczych maszyn wielozadaniowych, które zawiera wysięgnik (1) mocowany obrotowo do gniazd centralnych (2) przytwierdzonych do kadłuba maszyny w centralnej jego części, dźwignie pośrednie (3) zamocowane obrotowo do gniazd centralnych (2), cylindry hydrauliczne wysięgnika (4) zamocowane z jednej strony do wysięgnika (1), a z drugiej do dźwigni pośrednich (3), cylindry hydrauliczne dźwigni pośrednich (5) z jednej strony przymocowane do dźwigni pośrednich (3), a z drugiej obrotowo do gniazd cylindrów dźwigni pośrednich (6) przytwierdzonych do kadłuba maszyny w tylnej jego części; ramiona górne (7) i ramiona dolne (8) zamocowane przegubowo w przedniej części wysięgnika (1), podstawę szybkozłącza (9) zamocowaną przegubowo do ramion górnych (7) i ramion dolnych (8); cylinder hydrauliczny podstawy szybkozłącza (10) zamontowany przegubowo z jednej strony do wysięgnika (1) i z drugiej do podstawy szybkozłącza (9); szybkozłącze (11) zamontowane przegubowo w górnej części podstawy szybkozłącza (9) oraz cylindry hydrauliczne szybkozłącza zamontowane z jednej strony do podstawy szybkozłącza, a z drugiej do szybkozłącza (11).

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest urządzenie, do podejmowania i sterowania położeniem narzędzi roboczych maszyn wielozadaniowych.

Wynalazek należy do dziedziny techniki mechanika.

Wynalazek rozwiązuje problem techniczny podejmowania i sterowania położeniem narzędzi roboczych maszyn wielozadaniowych, zwłaszcza szybkobieżnych. Umożliwia zastosowanie większych narzędzi, pozwalających na zwiększenie wydajności pracy maszyny oraz lepsze jej prowadzenie. Pole widzenia podczas przejazdów jest ograniczone w mniejszym stopniu niż w przypadku podobnych rozwiązań znanych ze stanu techniki.

Standardowe maszyny szybkobieżne zwykle wyposażanie są w lemiesze spycharkowe zawieszane z przodu maszyny. Powoduje to, że elementy przedniego zawieszenia są przeciążone, a kąty wjazdu i zwrotność maszyny oraz pole widzenia operatora ograniczone. W celu minimalizacji tych negatywnych zjawisk stosuje się lemiesze o jak najmniejszych wymiarach, najprostszej konstrukcji i najmniejszej masie, a kinematyka pracy ich układu zawieszenia ma zapewniać jak najmniejsze ograniczenie kąta wjazdu oraz pola widzenia. Powoduje to ograniczenie możliwości prostowodowego prowadzenia lemiesza oraz zapewnienia odpowiedniego kąta skrawania. Przykładowe urządzenie tego typu opisane jest w opisie patentowym Pat.131514. W wyniku działania dźwigniowego układu zawieszenia lemiesza, wraz ze zmianą wysokości położenia lemiesza, w szerokim zakresie ulega zmianie kąt skrawania. Z tych względów efektywność użycia tego typu maszyn nie jest wysoka. Ponadto standardowo nie są one przystosowane do szybkiej wymiany narzędzia roboczego.

Znane są rozwiązania urządzeń umożliwiających szybką wymianę ciężkich narzędzi do prac ziemnych i zapewniających duże pole pracy oraz właściwe ich prowadzenie - są na przykład stosowane jako osprzęty robocze w ładowarkach kołowych. Zastosowanie takich rozwiązań w maszynach szybkobieżnych wysuwa jednak narzędzia daleko do przodu, istotnie pogarszając stateczność wzdłużną i redukując możliwości robocze jak udźwig czy siła docisku do podłoża podczas urabiania. Ich efektywne zastosowanie wymaga opracowania specjalnego kształtu kadłuba pojazdu. Z tych względów adaptacja istniejących pojazdów szybkobieżnych nie jest możliwa. Ponadto narzędzia wysunięte do przodu podczas przejazdów przeciążają przednie zespoły jezdne oraz ograniczają pole widzenia.

Innym rozwiązaniem zapewniającym duże pole pracy i dobre prowadzenie narzędzi (małe zmiany kąta skrawania) są urządzenia stosowane w spycharkach, które wykorzystują ramy nośne z podłużnicami, prowadzonymi na zewnątrz, wzdłuż kadłuba i mocowanymi do niego w pobliżu połowy jego długości. Konstrukcja taka przedstawiona została w opisie wynalazku RU 2203365C2. Rozwiązanie takie znacznie zwiększa szerokość pojazdu, przekraczając zwykle skrajnie drogowe, a nawet kolejowe, istotnie ograniczając podatność transportową pojazdu.

Pewnym rozwiązaniem problemu jest wykorzystanie urządzeń stosowanych w spycharkach z lemieszami typu PAT. Długie belki prowadzące ramy spycharkowej są w nich mocowane do kadłuba między gąsienicami. Rozwiązanie takie poprawia podatność transportową, jednak drastycznie redukuje wysokość podnoszenia narzędzia. Ponadto podobnie jak wcześniej omawiane rozwiązanie powoduje przeciążenie przednich zespołów jezdnych podczas przejazdów.

Zwiększenie efektywności pracy i zapewnienie zdolności do realizacji różnorodnych zadań wymaga ponadto od wielozadaniowych maszyn szybkobieżnych zdolności do szybkiej wymiany narzędzi oraz dużego pola pracy, a zwłaszcza możliwości ich wysokiego podnoszenia. Wskazana jest również zdolność do załadunku i transportu dodatkowych, wymiennych narzędzi roboczych bez wykorzystywania dodatkowych środków transportowych i przeładunkowych.

Rozwijanie wysokich prędkości przejazdowych wymaga również poprawy równomierności obciążenia układu jezdnego poprzez zmianę rozkładu mas na czas przejazdów.

Do usuwania przeszkód o znacznych masach stosuje się taranowanie, polegające na wykorzystaniu energii kinetycznej całego pojazdu do przemieszczenia przeszkody. Metoda ta w znacznym stopniu obciąża konstrukcję urządzenia i całego pojazdu. Wskazane jest, aby urządzenie umożliwiało ograniczenie obciążeń występujących w czasie pracy tą metodą.

Celem wynalazku jest urządzenie umożliwiające wykorzystywanie większych narzędzi, pozwalających na zwiększenie wydajności pracy oraz lepsze ich prowadzenie, które nie ogranicza istotnie pola widzenia podczas przejazdów.

Istotą wynalazku jest urządzenie do podejmowania i sterowania położeniem narzędzi roboczych maszyn wielozadaniowych charakteryzujące się tym, że zawiera wysięgnik mocowany obrotowo do gniazd centralnych, przytwierdzonych w środkowej części kadłuba maszyny oraz dźwignie pośrednie zamocowane obrotowo do gniazd centralnych. Cylindry hydrauliczne wysięgnika zamocowane są z jednej strony do wysięgnika a z drugiej do dźwigni pośrednich. Cylindry hydrauliczne dźwigni pośrednich z jednej strony przymocowane są do dźwigni pośrednich a z drugiej obrotowo do gniazd cylindrów dźwigni pośrednich przytwierdzonych w tylnej części kadłuba. Na skrajnej przedniej części wysięgnika zamocowane są przegubowo ramiona górne i ramiona dolne, do ramion górnych i dolnych zamocowana jest podstawa szybkozłącza. Cylinder hydrauliczny podstawy szybkozłącza zamontowany jest przegubowo z jednej strony do wysięgnika i z drugiej do podstawy szybkozłącza. W górnej części podstawy szybkozłącza przegubowo zamontowano szybkozłącze, cylindry hydrauliczne szybkozłącza zamontowane są z jednej strony do podstawy szybkozłącza a z drugiej do szybkozłącza.

Korzystnie, gdy urządzenie zawiera gniazda blokujące wysięgnik, zamocowane w dolnej części czoła kadłuba.

Korzystnie, gdy urządzenie posiada platformę narzędzi roboczych, zamocowaną na kadłubie maszyny w tylnej części względem kierunku jazdy, do odkładania i podejmowania z niej narzędzi roboczych.

Proponowane rozwiązanie polega na mocowaniu narzędzi roboczych z użyciem szybkozłącza do urządzenia, które będzie umożliwiało ich przeniesienie na czas transportu w tylną część pojazdu oraz w przednią część na czas wykonywania prac.

Urządzenie składa się z elementów: wysięgnika, gniazd centralnych, dźwigni pośrednich, cylindrów hydraulicznych wysięgnika, cylindrów hydraulicznych dźwigni pośrednich, gniazd cylindrów dźwigni pośrednich, ramion górnych, ramion dolnych, podstawy szybkozłącza, cylindra hydraulicznego podstawy szybkozłącza, cylindrów hydraulicznych szybkozłącza i szybkozłącza.

Przemieszczanie urządzenia pomiędzy położeniem transportowym a roboczym następuje przy użyciu układu dźwigniowego napędzanego cylindrami hydraulicznymi. W czasie przemieszczania z położenia roboczego w położenie transportowe w pierwszej kolejności uruchamiane są cylindry wysięgnika, w wyniku czego wysięgnik obraca się z położenia poziomego przedniego w położenie pionowe. Następnie uruchamiane są siłowniki dźwigni pośrednich, w wyniku czego wysięgnik obraca się z położenia pionowego w położenie poziome tylne. Przemieszczanie z położenia transportowego w robocze wykonywane jest w odwrotnej kolejności.

Zastosowanie ramienia pośredniego i dwuetapowego składania i rozkładania pozwala na zmniejszenie maksymalnych obciążeń oddziałujących na cylindry hydrauliczne. Zmniejszenie obciążeń odbywa się poprzez wyłączenie z pracy poszczególnych cylindrów przy niekorzystnych warunkach obciążeniowych wynikających z kinematyki ruchu.

W położeniu roboczym wysięgnik jest utwierdzony w gniazdach dokujących zamontowanych na konstrukcji pojazdu. Dzięki temu zmniejszone są obciążenia robocze obciążające układ podnoszenia oprzętu.

W układzie hydraulicznym cylindrów szybkozłącza znajdują się akumulatory hydrauliczne, powalające na akumulację energii uderzenia maszyny w czasie taranowania przeszkody, zmniejszając przy tym możliwość uszkodzenia konstrukcji.

Szybkozłącze zamontowane na proponowanym urządzeniu umożliwia podejmowanie narzędzi roboczych z podłoża lub z platformy umieszczonej w tylnej części pojazdu. Podejmowanie narzędzi roboczych w obu przypadkach realizowane jest poprzez naprowadzenie górnych gniazd stałych szybkozłącza na górne trzpienie montażowe narzędzia a następnie obrót dolnych gniazd ruchomych i tym samym zaryglowanie dolnych trzpieni montażowych dzięki czemu następuje trwałe przyłączenie narzędzia.

Analogicznie zaczepianie narzędzi odbywa się przy podejmowaniu narzędzi z platformy transportowej z tą różnicą, że proces odbywa się w pozycji odwróconej, po przeniesieniu narzędzia w położenie transportowe.

Wynalazek został przedstawiony na rysunkach z których Fig. 1 przedstawia widok urządzenia w trybie roboczym, Fig. 2 przedstawia przemieszczanie urządzenia w położenie transportowe przy użyciu układu dźwigniowego, Fig. 3 przedstawia widok umieszczania wysięgnika w gniazdach dokujących zamontowanych na konstrukcji pojazdu, w położeniu roboczym, Fig. 4 przedstawia zakres ruchów roboczych podnoszenia i opuszczania szybkozłącza, Fig. 5 przedstawia zakres ruchów roboczych pochylania szybkozłącza, Fig. 6 przedstawia widok układu elementów umożliwiającego pochylanie szybkozłącza oraz ryglowanie narzędzi roboczych, Fig. 7 przedstawia podejmowanie narzędzi roboczych poprzez naprowadzenie górnych gniazd stałych szybkozłącza na górne trzpienie montażowe narzędzia:

a) naprowadzanie gniazd stałych szybkozłącza na trzpienie narzędzia, b) naprowadzanie gniazd ruchomych szybkozłącza na trzpienie narzędzia c) ryglowanie narzędzia roboczego, Fig. 8 przedstawia zaczepianie narzędzi przy podejmowaniu narzędzi z platformy transportowej w pozycji odwróconej.

Wynalazek w korzystnym przykładzie wykonania został zrealizowany jako urządzenie do podejmowania i sterowania położeniem narzędzi roboczych maszyny wsparcia inżynieryjnego zbudowanej na bazie podwozia HSW K9PL, które dzięki modyfikacjom zyskało możliwości wykonywania zadań wsparcia inżynieryjnego wojsk. Wynalazek zawiera wysięgnik (1) wykonany ze stali konstrukcyjnej metodą spawania, mocowany obrotowo połączeniami sworzniowymi do gniazd centralnych (2), które są zamocowane metodą spawania do kadłuba. Wynalazek zawiera cylindry hydrauliczne wysięgnika (4) o średnicy tłoka 140 mm, średnicy tłoczyska 80 mm i skoku 800 mm, które zamocowane są z jednej strony do wysięgnika (1) poprzez połączenie sworzniowe a z drugiej połączeniem sworzniowym do dźwigni pośrednich (3). Wynalazek zawiera cylindry hydrauliczne dźwigni pośrednich (5) o średnicy tłoka 140 mm, średnicy tłoczyska 80 mm i skoku 900 mm, przymocowane są one z wykorzystaniem połączeń sworzniowych do dźwigni pośrednich (3) oraz do gniazd cylindrów dźwigni pośrednich (6) przytwierdzonych do kadłuba w tylnej jego części. Na skrajnej przedniej części wysięgnika (1) zamocowane są połączeniami sworzniowymi ramiona górne (7) i ramiona dolne (8), do których drugich końców zamocowana jest połączeniami sworzniowymi podstawa szybkozłącza (9). Cylinder hydrauliczny podstawy szybkozłącza (10) o średnicy tłoka 140 mm, średnicy tłoczyska 80 mm i skoku 600 mm przytwierdzony jest połączeniem sworzniowym z jednej strony do wysięgnika (1) i z drugiej do podstawy szybkozłącza (9); w górnej części podstawy szybkozłącza (9) przegubowo zamontowano szybkozłącze (11), cylindry hydrauliczne szybkozłącza (12) o średnicy tłoka 140 mm, średnicy tłoczyska 80 mm i skoku 250 mm, zamontowane są z wykorzystaniem połączeń sworzniowych z jednej strony do podstawy szybkozłącza (12) a z drugiej do szybkozłącza (11). Urządzenie według wynalazku zawiera gniazda (13) blokujące wysięgnik (1), zamocowane w dolnej części czoła kadłuba. Ponadto posiada platformę narzędzi roboczych (14) zamocowaną za pomocą połączenia śrubowego na kadłubie maszyny w tylnej części względem kierunku jazdy, do odkładania i podejmowania z niej narzędzi roboczych. Szybkozłącze (11) w górnej części zawiera gniazda (15) o średnicy 50 mm na górne trzpienie przyłączeniowe osprzętu oraz w dolnej części gniazda regulujące (16) na dolne trzpienie przyłączeniowe osprzętu.

Claims (4)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Urządzenie do podejmowania i sterowania położeniem narzędzi roboczych maszyn wielozadaniowych, znamienne tym, że zawiera wysięgnik (1) mocowany obrotowo do gniazd centralnych (2) przytwierdzonych do kadłuba maszyny w centralnej jego części, dźwignie pośrednie (3) zamocowane obrotowo do gniazd centralnych (2), cylindry hydrauliczne wysięgnika (4) zamocowane z jednej strony do wysięgnika (1) a z drugiej do dźwigni pośrednich (3), cylindry hydrauliczne dźwigni pośrednich (5) z jednej strony przymocowane do dźwigni pośrednich (3) a z drugiej obrotowo do gniazd cylindrów dźwigni pośrednich (6) przytwierdzonych do kadłuba maszyny w tylnej jego części; ramiona górne (7) i ramiona dolne (8) zamocowane przegubowo w przedniej części wysięgnika (1), podstawę szybkozłącza (9) zamocowaną przegubowo do ramion górnych (7) i ramion dolnych (8); cylinder hydrauliczny podstawy szybkozłącza (10) zamontowany przegubowo z jednej strony do wysięgnika (1) i z drugiej do podstawy szybkozłącza (9); szybkozłącze (11) zamontowane przegubowo w górnej części podstawy szybkozłącza (9) oraz cylindry hydrauliczne szybkozłącza (12) zamontowane z jednej strony do podstawy szybkozłącza (12) a z drugiej do szybkozłącza (11).
2. 2. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że zawiera gniazda (13) blokujące wysięgnik (1), zamocowane są w dolnej części czoła kadłuba.
3. 3. Urządzenie według zastrz. 1 albo 2, znamienne tym, że posiada platformę narzędzi roboczych (14) zamocowaną na kadłubie maszyny w tylnej części względem kierunku jazdy, do odkładania i podejmowania z niej narzędzi roboczych.
4. 4. Urządzenie według zastrz. 1 albo 2, albo 3, znamienne tym, że szybkozłącze (11) w górnej części zawiera gniazda (15) na górne trzpienie przyłączeniowe osprzętu oraz w dolnej części gniazda regulujące (16) na dolne trzpienie przyłączeniowe osprzętu.