Результат интеллектуальной деятельности: Ковш для фронтального погрузчика с возможностью перекоса

Изобретение относится к машиностроению, а именно к ковшовым погрузчикам, в частности к ковшам погрузчиков.

В зимний период времени одной из основных проблем по содержанию автомобильных дорог, тротуаров и площадей является уборка снега. На обеспечение эксплуатационных характеристик заснеженных территорий расходуются значительные материальные и временные ресурсы. Это связано как с природно-климатическими факторами (интенсивностью и продолжительностью снегопадов, действием ветров и температурой окружающего воздуха и как следствие образованием наледи на дорогах), так и с организационными факторами, приводящими к нерегулярности проведения работ. Воздействие перечисленных факторов способствует образованию снежного наката.

Для уборки снега с автомобильных дорог, тротуаров, площадей городские службы используют плужные автомобили на базе тракторов и автомобилей; шнекороторные и фрезерно-роторные машины. В связи с универсальностью и технологичностью работы в содержании автомобильных дорог широко используются фронтальные погрузчики.

Уборка снега фронтальным погрузчиком с автомобильной дороги в случае возникновения снежного наката представлена на Фиг. 1. При уборке снежного наката (Фиг. 1) погрузчиком одна сторона машины, которая перемещается по накату, находится выше, а другая, которая перемещается по поверхности дороги без снежного наката, находится ниже. В результате образуется угол крена машины В таком случае ковш погрузчика также находится под углом к горизонту. Это приводит к тому, что убрать снег в один проход снегопогрузчиком затруднительно, также происходит износ одной стороны А ножа ковша (Фиг. 1), которая находится у основания угла крена машины к автомобильной дороге.

Для решения данной проблемы неравномерного контакта ковша погрузчика с отчищаемой поверхностью, предложен ковш для фронтального погрузчика с возможностью перекоса.

Известен мелиоративный скрепер-планировщик с подвижной заслонкой-отвалом [Патент РФ №:113282, МПК E02F 3/64, опубл. 10.02.2012]. Мелиоративный скрепер-планировщик состоит: из сцепного устройства, тяговой рамы с закрепленным на ней отвалом с боковыми стенками, задней рамы на пневмоколесном ходу, гидроцилиндров управления задней рамой, имеет заслонку-отвал, конструктивно выполненную перемещающейся на каретках по направляющим балкам продольно тяговой раме, благодаря чему происходит сдвигание накопленной призмы волочения грунта к задней части ковша заслонкой-отвалом, не по параболической траектории, а сочетая в себе кинематику движения заслонки-отвала по продольно-параболической траектории, тем самым способствуя снижению сопротивления при внедрении ее в призму волочения и последующего толкания грунта.

Недостатками данного устройства является: устройство не предназначено для уборки снега, нет возможности самостоятельно загружать снег в кузов самосвала, нет возможности перекоса у отвала.

Известно изобретение рабочее оборудование машины для уборки снега в городских условиях [Патент РФ №109762, МПК E01H5, опубл. 27.10.2011], состоящее из самоходной гусеничной или колесной машины с рычажной системой и фронтально расположенным ковшом, отличающееся тем, что рычажная система выполнена в виде плиты, к которой шарнирно присоединен манипулятор, состоящий из задней траверсы с гидроцилиндром подъема и передней траверсы с гидроцилиндром зачерпывания, которые, в свою очередь, шарнирно соединены между собой двумя тягами, образующими в целом параллелограмм, обеспечивающий горизонтальное передвижение передней траверсы при помощи гидроцилиндра бокового смещения, шарнирно соединенной с ковшом боковой разгрузки, при этом плита рабочего оборудования жестко крепится к передней или задней части рамы ходовой части базовой машины.

Недостатками данного устройства являются большие габариты конструкции, отсутствует возможность производить уборку снега во дворах, отсутствует возможность убирать уплотненный снег, большие финансовые затраты на производство.

В изобретении снегоуборочной машины [Патент РФ №100526, МПК E01H 6/00 (2006.01), опубл. 20.12.2010], которая содержит базовое шасси фронтального погрузчика, механизм крепления и управления съемным оборудованием, а также навесной снегопогрузочный ковш, образованный верхней, нижней, задней и боковыми стенками, ножом и проушинами крепления к управляющему механизму базового фронтального погрузчика, отличающаяся тем, что ковш выполнен с передней затворной стенкой-крышкой, установленной с возможностью перемещения в выполненных в боковых стенках ковша полозьях с помощью зубчатой передачи с приводом от размещенных на верхней стенке ковша двух гидромоторов, и с парой оппозитно размещенных уплотнительных поршней, расположенных в исходном положении у боковых стенок ковша, каждый из которых посредством плоских тяг соединен со штоками пары приводных гидроцилиндров, размещенных в полостях верхней и нижней стенок ковша, причем штоки гидроцилиндров ориентированы к центру ковша.

Недостатком данного изобретения является отсутствие возможности поворота ковша в горизонтальной плоскости, нет возможности уборки снега с дорог, предназначено только для погрузки снега, сложная конструкция.

Наиболее схожим изобретением является изобретение: Гидропривод отвала бульдозера [Патент SU 1157181 A, E02F 9/22, опубл. 23.05.1985], который имеет гидроцилиндры управления, шарнирно соединенные с отвалом, электрогидрозолотник с системой его электроуправления, отличающийся тем, что, с целью уменьшения сопротивления копанию при использовании бульдозера с гидроцилиндром перекоса отвала, он снабжен электрически связанным с системой электроуправления электрогидрозолотника управляющим органом, который имеет виброконтакты, жестко закрепленную на гидроцилиндре перекоса штангу, установленный на последней электропереключатель мгновенного действия и реле времени с несимметричной циклограммой работы, которое связано с виброконтактами.

Недостатками данного изобретения являются сложная конструкция, конструкция не предназначена для уборки снега, наличие от двух до четырех пар дополнительных приводных цилиндров, увеличенный объем гидросистемы.

Задачей, на которую направлено данное техническое решение, является увеличение производительности фронтального погрузчика (например, Mustang 3300V, Bobcat S530MКCM 800 и др.) при уборке снежного наката, так как позволяет очищать дорожное полотно за меньшее количество проходов, так как позволяет снизить неравномерный износ рабочего органа (ковша) в точке А при наезде на снежный накат (Фиг. 1). При использовании ковша для фронтального погрузчика с возможностью перекоса у погрузчика сохраняется возможность самостоятельной погрузки снега в автотранспорт (например, в самосвал).

Технический результат предлагаемой конструкции ковша погрузчика при наезде одним бортом машины на снежный накат заключается в возможности перекоса ковша, с целью его выравнивания параллельно относительно очищаемой от снега поверхности. Перекос осуществляется с помощью двух гидроцилиндров перекоса и шарнирного соединения, которое позволяет производить поворот ковша на угол γ (Фиг. 2).

Указанный технический результат достигается тем, что ковш для фронтального погрузчика с возможностью перекоса имеет возможность выполнять перекос ковша во фронтальной плоскости (Фиг. 3). Между крепежной плитой и ковшом устанавливается шарнир, а также два гидроцилиндра управления перекосом ковша. Соответственно, гидросхема модернизированного фронтального погрузчика модернизируется двумя исполнительными гидродвигателями (гидроцилиндрами перекоса) и гидрораспределителем управления перекосом ковша фронтального погрузчика.

Изобретение поясняется чертежами, где на фиг. 1 представлен погрузчик со стандартным ковшом, без возможности перекоса; на фиг. 2 представлен погрузчик с ковшом для фронтального погрузчика возможностью перекоса (пунктирными линиями на виде спереди показан перекос рабочего органа); на фиг. 3 представлен ковш для фронтального погрузчика с возможностью перекоса (в трех видах).

Ковш для фронтального погрузчика с возможностью перекоса состоит из кронштейна 1, крепежных зажимов 2 для фиксации на стандартные крепления для навесного оборудования погрузчика, болтовых соединений 3, фиксирующих крепежную плиту 6 к монтажной плите 8. Ковш 4 имеет П-образный кронштейн 5, который соединен с крепежной плитой 6. Крепежная плита 6 соединена с крепежной плитой 10 с помощью втулки 7 и пальца 9. С двух сторон на одинаковом расстоянии от центральной оси ковша находятся гидроцилиндры перекоса 11 (возможно использование одного гидроцилиндра перекоса 11), соединяющие ковш 4 и монтажную плиту 8.

Устройство работает следующим образом при уборке снега с дорог, площадей и тротуаров и перемещению его к месту погрузки. На фиг. 3 на виде спереди показан перекос ковша, перекос осуществляется с помощью двух гидроцилиндров перекоса 11 и шарнирного соединения, шарнирное соединение состоит из втулки 7 и пальца 9. Регулировка угла перекоса ковша может осуществляться как вручную оператором, так и в автоматическом режиме. В автоматическом режиме происходит отслеживания отклонения машины от горизонтального положения любыми общедоступными известными способами и подача сигнала сигнал на распределитель и на гидроцилиндры перекоса 11. Данная модернизация исключает износ нижних угловых частей ковша, так как рабочий орган выдерживает горизонт относительно очищаемой от снега поверхности.

Применение указанного ковша с перекосом позволяет осуществлять уборку снега за меньшее количество проходов техники, так как увеличивается площадь соприкосновения ковша с дорожным полотном. Также данная модернизация позволяет исключить износ рабочего органа (ковша) при наезде на снежный накат.