Результат интеллектуальной деятельности: МУСОРОВОЗ

Изобретение относится к коммунальному машиностроению, а конкретно к машинам для сбора и вывоза мусора.

Известен мусоровоз, содержащий установленный на транспортном средстве кузов, к задней части которого шарнирно подвешен борт, имеющий загрузочный проем между боковыми стенками и днищем. В загрузочном проеме установлена с возможностью возвратно-поступательного перемещения каретка, связанная со штоками гидроцилиндров ее привода. Корпусы гидроцилиндров соединены с бортом в верхней его части. К нижней части каретки шарнирно присоединена уплотняющая плита, связанная со штоками гидроцилиндров ее поворота, корпусы которых закреплены на каретке (DE 202011103627 U1, 07.11.2011).

Недостатки известного мусоровоза обусловливаются расположением гидроцилиндров привода каретки в возвратно-поступательное перемещение. Так, работа гидроцилиндров при движении каретки вверх, при котором происходит уплотнение мусора, осуществляется штоковыми полостями и развиваемое ими усилие меньше усилия, развиваемого поршневыми полостями. Это приводит к снижению коэффициента уплотнения мусора. Кроме того, поскольку эти гидроцилиндры расположены внутри загрузочного проема, на штоки гидроцилиндров возможно попадание твердых фракций мусора, что может повредить штоки и снизить надежность работы гидроцилиндров.

Известен мусоровоз, содержащий установленный на транспортном средстве кузов с задним бортом, который имеет загрузочный проем, образованный боковыми стенками и днищем. В боковых стенках выполнены пазы, в которые помещены опорные элементы каретки, закрепленные в ее верхней части. Гидроцилиндры перемещения каретки расположены снаружи боковых стенок и связаны своими корпусами с нижней частью последних, штоками с опорными элементами каретки. Нижняя часть каретки, к которой шарнирно присоединена уплотняющая плита, связана с одним концом шатунов, другие концы которых шарнирно соединены с внутренними поверхностями боковых стенок (ЕР 0691289 А1, 10.01.1996).

Недостатком этого мусоровоза является сложная траектория движения каретки, которая совершает плоско-параллельное перемещение. При этом мусор, находящийся между кареткой и днищем, прижимается кареткой к днищу, так как зазор между кареткой и днищем уменьшается по мере ее подъема вверх. Сила трения растет, что приводит к повышенному износу днища в верхней его части. Кроме того, возможно попадание мусора в зону качания шатунов, что может привести к их заклиниванию и поломке всего механизма.

Прототипом изобретения является мусоровоз, содержащий кузов, установленный на транспортном средстве и снабженный задним бортом, который имеет загрузочный проем, ограниченный днищем и боковыми стенками, в каждой из которых выполнен паз и установлены направляющие элементы, закрепленные на боковых стенках снаружи параллельно пазу, каретку с верхней и нижней частями, помещенную внутри загрузочного проема и имеющую на верхней и нижней частях опорные элементы для взаимодействия с направляющими, которые соединены с кареткой осями, пропущенными сквозь пазы, гидроцилиндры привода возвратно-поступательного перемещения каретки, которые установлены оппозитно друг другу и корпусы которых связаны с боковыми стенками в нижней их части, а штоки соединены с кареткой, уплотняющую плиту, шарнирно прикрепленную к нижней части каретки и связанную со штоками гидроцилиндров ее поворота, корпусы которых закреплены на каретке (US 3797680, 19.03.1974).

Недостатком прототипа является неравномерное нагружение каретки усилием гидроцилиндров при уплотнении мусора и обусловлен он тем, что штоки гидроцилиндров соединены только с верхней частью каретки и полное усилие, развиваемое этими гидроцилиндрами при перемещении каретки вверх для перемещения мусора в кузов и его уплотнения, передается на элементы этого соединения. Из-за больших нагрузок, которые при этом возникают, конструкция соединений каретки с гидроцилиндрами должна иметь высокую прочность и соответствующую ей металлоемкость. В то же время нижняя часть каретки не подвержена таким нагрузкам и испытывает только растягивающие усилия. Также у прототипа возможны перекосы при движении каретки в направляющих, которые могут быть вызваны неравномерным по ее сторонам усилиям, развиваемым гидроцилиндрами. Кроме того, опорные элементы каретки выполнены в виде катков, что приводит к износу направляющих за счет раскатывания их поверхностей, по которым движутся вращающиеся катки при перемещениях каретки. Из-за того, что ширина пазов в боковых стенках равна ширине между полками направляющих, появляется вероятность попадания мусора в открытый паз. При этом возможно заклинивание мусора в пазах, а также просыпание его наружу.

Техническая задача, на решение которой направлено изобретение, заключается в оптимизации распределения усилия, развиваемого гидроцилиндрами при уплотнении мусора по длине каретки, что должно обеспечить ее конструктивную прочность и снижение металлоемкости, а также стабилизацию прямолинейного движения каретки в направляющих. Другие технические задачи, решаемые изобретением, это обеспечение долговечной работы опорных элементов и исключение просыпания мусора наружу от боковых стенок и заклинивание его в пазах.

Для достижения этого предложен мусоровоз, содержащий кузов, установленный на транспортном средстве и снабженный задним бортом, который имеет загрузочный проем, ограниченный днищем и боковыми стенками, в каждой из которых выполнен паз и установлены направляющие элементы, закрепленные на боковых стенках снаружи параллельно пазу, каретку с верхней и нижней частями, помещенную внутри загрузочного проема и имеющую на верхней и нижней частях опорные элементы для взаимодействия с направляющими, которые соединены с кареткой осями, пропущенными сквозь пазы, гидроцилиндры привода возвратно-поступательного перемещения каретки, которые установлены оппозитно друг другу и корпусы которых связаны с боковыми стенками в нижней их части, а штоки соединены с кареткой, уплотняющую плиту, шарнирно прикрепленную к нижней части каретки и связанную со штоками гидроцилиндров ее поворота, корпусы которых закреплены на каретке, опорные элементы выполнены в виде ползунов, помещенных в направляющие боковых стенок и соединенных с осями в верхней и нижней частях каретки, при этом штоки гидроцилиндров связаны с ползунами, которые имеют длину, не меньшую, чем длина каретки, а ширина пазов в боковых стенках выполнена меньшей, чем ширина направляющих. Кроме того, ползуны снабжены антифрикционными накладками, прикрепленными сверху, снизу и сбоку ползунов для взаимодействия с направляющими и наружной поверхностью боковых стенок. Также мусоровоз снабжен защитными щитками, размещенным между внутренними поверхностями боковых стенок и кареткой, прикрепленными к последней и имеющими длину, не меньшую, чем длина паза, при этом ширина щитка больше ширины паза.

Применение ползунов, помещенных в направляющие боковых стенок и связанных с кареткой в верхней и нижней частях, а также соединение штоков гидроцилиндров привода каретки в возвратно-поступательное перемещение позволяет наилучшим образом передавать усилие уплотнения, развиваемого гидроцилиндрами на каретку. В этом случае усилие передается от ползунов на обе пары осей с каждой стороны каретки и распределяется на оси поровну. В работе участвуют оси как верхней части, так и нижней, что обеспечивает равномерное распределение усилия на каретке по ее длине и улучшает условия для обеспечения конструктивной прочности каретки при снижении металлоемкости конструкции. Кроме того, стабилизируется прямолинейность движения каретки, так как исключается перекос в направляющих, вызываемый возможным неравномерным усилием гидроцилиндров по обеим сторонам боковых стенок. Использование сменных антифрикционных накладок, прикрепленных сверху, снизу и сбоку ползунов для взаимодействия с направляющими и наружной поверхностью боковых стенок, обеспечивает долговечную работу ползунов и направляющих. Применение защитных щитков, размещенных между внутренними поверхностями боковых стенок и кареткой, прикрепленных к последней и имеющих длину, не меньшую, чем длина паза, а ширину щитка больше ширины паза, позволяет исключить просыпание мусора наружу и заклинивание его в пазах.

Сущность изобретения поясняется чертежами.

Фиг. 1 показан мусоровоз, вид сбоку.

Фиг. 2 - то же, вид А на фиг. 1.

Фиг. 3 - то же, вид Б на фиг. 2, каретка в верхнем положении.

Фиг. 4 - то же, вид Б на фиг. 2, каретка в нижнем положении.

Фиг. 5 - то же, разрез В-В на фиг. 2, каретка в верхнем положении.

Фиг. 6 - то же, разрез В-В на фиг. 2, каретка в нижнем положении.

Фиг. 7 - то же, разрез Г-Г на фиг. 3.

Фиг. 8 то же, сечение Д-Д на фиг. 7.

Мусоровоз содержит транспортное средство 1 с установленным на нем кузовом 2. Кузов 2 снабжен задним бортом 3, который имеет откидные щитки 4 по обеим сторонам для защиты механизмов заднего борта 3. Задний борт 3 имеет загрузочный проем 5, который ограничен с обеих сторон боковыми стенками 6 и снизу днищем 7, имеющим в сечении криволинейную форму. Внутри загрузочного проема 5 установлена каретка 8, которая имеет верхнюю 9 и нижнюю 10 части. Уплотняющая плита 11 шарнирно прикреплена к нижней части 10 каретки 8 и соединена со штоками 12 гидроцилиндров 13, корпусы которых связаны с кареткой 8. В каждой из боковых стенок 6 выполнены пазы 14, а снаружи боковых стенок 6 закреплены параллельно пазам 14 направляющие элементы 15. Ширина Н пазов 14 меньше, чем ширина H₁ направляющих элементов 15. К верхней части 9 каретки 8 с боковых сторон жестко прикреплены оси 16, которые пропущены сквозь пазы 14 наружу боковых стенок 6. К нижней части 10 каретки 8 с боковых сторон жестко прикреплены оси 17, также пропущенные сквозь пазы 14 наружу боковых стенок 6. К свободным концам каждой из осей 16 и 17 жестко прикреплены опорные элементы, выполненные в виде ползунов 18, которые помещены в направляющие элементы 15 для взаимодействия с ними. К ползунам 18 снизу прикреплены антифрикционные накладки 19, сверху прикреплены антифрикционные накладки 20 и сбоку прикреплены антифрикционные накладки 21. Антифрикционные накладки 19, 20 и 21 выполнены из износостойкого материала, обладающего низким коэффициентом трения, например из капролона. Антифрикционные накладки 19, 20 и 21 установлены с возможностью замены при их износе. Каждый из ползунов 18 имеет длину, не меньшую длины каретки 8. Это необходимо для того, чтобы иметь возможность надежного закрепления осей 16 и 17 на ползунах 18. Снаружи боковых стенок 6 оппозитно друг другу установлены гидроцилиндры 22 привода каретки 8 в возвратно-поступательное перемещение, корпуса которых присоединены к кронштейнам 23, жестко закрепленных в нижней части обеих боковых стенок 6. Штоки 24 гидроцилиндров 22 связаны с ползунами 18 и закреплены на них с помощью осей 25, которые размещены примерно в средней по длине части каждого ползуна 18. Между внутренними поверхностями боковых стенок 6 и обращенными к ним сторонами каретки 8 установлены защитные щитки 26, которые предназначены для предотвращения попадания мусора наружу боковых стенок сквозь пазы 14 и имеют длину, не меньшую длины пазов 14. При этом ширина Н (фиг. 5) щитков 26 больше ширины H₁ (фиг. 4) паза 14.

Работа мусоровоза осуществляется следующим образом. Мусор из контейнера (не показан) разгружают в загрузочный проем 5 и он располагается на днище 7. Каретка 8 в этот момент находится в верхнем положении (фиг. 3 и фиг. 5). Уплотняющая плита 11 поднята вверх (фиг. 5). Штоки 24 гидроцилиндров 22 полностью выдвинуты. Включают гидроцилиндры 22 на втягивание штоков 24. Каретка 8 начинает движение вниз. Движение каретки 8 обеспечивают ползуны 18, которые передают усилия гидроцилиндров 22 через оси 16 и 17 на каретку 18. При этом ползуны 18 скользят в направляющих элементах 15, опираясь на антифрикционные накладки 19 и 20. Антифрикционные накладки 21 препятствуют боковым смещениям каретки 8 при ее движении. Движение каретки 8 вниз осуществляется при небольших усилиях, развиваемых гидроцилиндрами 22. Дойдя до крайнего нижнего положения, каретка 8 останавливается, и включаются гидроцилиндры 13 на выдвижение их штоков 12. Уплотняющая плита 11 поворачивается, загребая мусор, находящийся на днище 7. Повернувшись до конца хода штоков 12 гидроцилиндров 13, уплотняющая плита останавливается, и включаются гидроцилиндры 22 на выдвижение штоков 24. Происходит подъем мусора и перемещение его в кузов 2, где мусор уплотняется. При осуществлении перемещения и уплотнения мусора ползуны 18 передают через оси 16 и 17 на каретку 8 усилие уплотнения, которое может достигать значительных величин за счет работы гидроцилиндров 22 поршневой полостью. Реакции от усилия уплотнения, развиваемого гидроцилиндрами 22, возникающие в осях 16 и 17, одинаковые по величине и направлению и каждая из них равна половине усилия уплотнения. Каретка 8 воспринимает усилие уплотнения, передаваемое от гидроцилиндров 22 через оси 16 и 17 и, в свою очередь, передает это усилие на уплотняющую плиту 11, которая воздействует на находящийся перед ней мусор, перемещает его в кузов 2, где он уплотняется. Распределение усилия уплотнения кареткой 8 равномерно по всей ее длине. При движении каретки 8 антифрикционные накладки 19 и 20 взаимодействуют с направляющими элементами 15, а антифрикционные накладки 21 взаимодействуют с наружной поверхностью боковых стенок 6, обеспечивая хорошее скольжение ползунов 18 при их движении в направляющих элементах 15 с минимальными потерями на преодоление сопротивления от возникающих сил трения. Защитные щитки 26 перемещаются совместно с кареткой 8 и постоянно перекрывают пазы 14 по длине и ширине в любом положении каретки 8. Защитные щитки 26 благодаря тому, что их длина и ширина превышают и ширину H₁ пазов 14, препятствуют возможному попаданию мусора в пазы 14, заклиниванию мусора в пазах 14 и выпадению наружу от боковых стенок 6. Поскольку ползуны 18 связаны с верхней 9 и нижней 10 частями каретки 8 через оси 16 и 17, появляется возможность уменьшить при прочих равных условиях диаметр осей 16 и 17, так как каждая из них воспринимает и передает половину усилия уплотнения, развиваемого гидроцилиндрами 22, а не полное усилие, как у прототипа. При этом возможно оптимизировать конструкцию каретки 8, уменьшив ее металлоемкость, так как действующие на нее усилия, передаваемые осями 16 и 17 от ползунов 18, равномерны по длине каретки 8. В конструкции предлагаемого мусоровоза сведена до минимума вероятность перекоса каретки 8 при движении как вверх, так и вниз, поскольку усилие от гидроцилиндров 22 передается на каретку 8 в двух точках по ее длине с каждой стороны каретки 8. Применение антифрикционных накладок 19 и 20 уменьшает износ направляющих элементов 15, а применение антифрикционных накладок 21 препятствует боковым смещениям каретки 8 при ее движении в обе стороны и также исключает перекосы и заклинивание каретки 8.