Результат интеллектуальной деятельности: Гидросистема механизма выравнивания опорно-поворотного устройства гидроманипулятора лесотранспортной машины

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано при конструировании подъемно-транспортных и лесотранспортных машин манипуляторного типа.

Известен навесной универсальный лесной гидроманипулятор ЛВ-185 («Гидроманипуляторы и лесное технологическое оборудование». И.М. Бартенев, З.К. Емтыль, А.П. Татаренко, М.В. Драпалюк, П.И. Попиков, Л.Д. Бухтояров. М., 2011. С. 20-23), механизм выравнивания опорно-поворотного устройства которого выполнен в виде поперечной балки, закрепленной на раме лесотранспортной машины, и выдвижных опор аутригеров, что в значительной мере облегчило труд оператора и повысило устойчивость базового автомобиля как при установке за кабиной, так и при установке в конце рамы.

Недостатком известной конструкции является то, что она не позволяет автоматически производить выравнивание опорно-поворотного устройства в горизонтальной плоскости и требует значительных времени и трудозатрат оператора для приведения гидроманипулятора в рабочее положение.

Известно опорно-поворотное устройство манипулятора (Пат. РФ №2243650; МПК A01G 23/00, A01G 23/08, В66С 23/84; опубл. 10.01.2005), в котором поворотная платформа смонтирована на раме самоходного шасси с возможностью ее наклона вперед и назад посредством гидроцилиндров, которые при виде сбоку установлены Х-образно, корпусами шарнирно закреплены на раме, а штоками шарнирно соединены с наклонной конструкцией, при этом передняя и задняя поверхности наклонной конструкции, контактирующие с рамой, выполнены по радиусам поворота наклонной конструкции так же, как и внутренние поверхности рамы. На верхней поверхности рамы спереди и сзади наклонной конструкции жестко установлены упоры. Задняя поверхность переднего упора и передняя поверхность заднего упора образуют с верхней горизонтальной поверхностью рамы углы, равные 90° плюс угол наклона наклонной конструкции. Предлагаемая конструкция опорно-поворотного устройства позволяет наклонять поворотную платформу вперед и назад, Х-образная установка гидроцилиндров обеспечивает снижение высоты устройства, а контакт наклонной конструкции и рамы по поверхности повышает надежность.

Недостатком известного опорно-поворотного устройства является то, что оно не позволяет автоматически производить выравнивание в горизонтальной плоскости и недостаточно эффективно из-за поломок сложной конструкции и возможности опрокидывания машины.

Известна гидросистема креново-тангажного отвесного устройства автоматического выравнивания опорной платформы подъемных механизмов (Пат. РФ №2340543; МПК В66С 5/00, В66С 23/78; опубл. 10.12.2008), содержащая гидравлический бак, насос, фильтр, трехпозиционный электромагнитный клапан, блок управления, креново-тонгажные отвесные датчики, опорно-поворотное устройство, выносные гидравлические цилиндры аутригеров, датчики контакта штоков гидравлических цилиндров аутригеров с опорной поверхностью, двухпозиционные электромагнитные клапаны гидравлических цилиндров аутригеров, панель управления. Принята за прототип.

Однако рассмотренное выше устройство недостаточно эффективно при его использовании на лесотранспортных машинах манипуляторного типа при критических углах опрокидывания передвижного шасси в поперечной плоскости, так как не позволяет автоматически производить уменьшение вылета стрелы и рукояти гидроманипулятора и выравнивание в горизонтальной плоскости опорной платформы, в результате чего не обеспечивается безопасная работа на уклонах местности.

Изобретение решает задачу расширения технологических возможностей и повышения безопасности рабочих процессов лесотранспортных машин за счет автоматического выравнивания опорно-поворотного устройства гидроманипулятора в поперечной плоскости и уменьшения вылета стрелы и рукояти при критических углах наклона рамы базовой машины.

Это достигается тем, что гидросистема механизма выравнивания опорно-поворотного устройства гидроманипулятора лесотранспортной машины, содержащая гидравлический бак, насос, фильтр, трехпозиционный электромагнитный клапан, блок управления, отвесной датчик, опорно-поворотное устройство, гидравлические цилиндры аутригеров, датчики контакта штоков гидравлических цилиндров аутригеров с опорной поверхностью, двухпозиционные электромагнитные клапаны гидравлических цилиндров аутригеров, панель управления, согласно изобретению, дополнительно содержит двухпозиционные электромагнитные клапаны гидравлических цилиндров стрелы и рукояти, а отвесной датчик снабжен реостатной направляющей, при этом при наклоне опорно-поворотного устройства на угол более допустимого из условия опрокидывания машины, электрический сигнал с реостатной направляющей отвесного датчика подается в двухпозиционные электромагнитные клапаны гидравлических цилиндров стрелы и рукояти, которые автоматически подключают подачу рабочей жидкости в штоковые полости гидравлического цилиндра стрелы и гидравлического цилиндра рукояти для уменьшения вылета стрелы и рукояти гидроманипулятора и предотвращения опрокидывания лесотранспортной машины в поперечной плоскости в сторону уклона.

На фиг. 1 представлена гидрокинематическая схема механизма выравнивания опорно-поворотного устройства гидроманипулятора лесотранспортной машины. В процессе работы на лесотранспортную машину действуют внешние опрокидывающие силы тяжести груза G_бр, рукояти G_р и стрелы G_c и восстанавливающая сила тяжести лесотранспортной машины G_a, а также внутренние силы в гидроцилиндрах стрелы Р_с и рукояти Р_р.

Гидросистема механизма выравнивания опорно-поворотного устройства гидроманипулятора лесотранспортной машины содержит блок управления 1, отвесной датчик 2 с реостатной направляющей 3, опорно-поворотное устройство 4, гидравлические цилиндры 5 и 6 левого и правого аутригеров, датчики 7 контакта штоков гидравлических цилиндров 5 и 6 аутригеров с опорной поверхностью, гидравлический бак 8, насос 9, фильтр 10, трехпозиционный электромагнитный клапан 11, двухпозиционные электромагнитные клапаны 12 и 13 гидравлических цилиндров 5 и 6 левого и правого аутригеров соответственно, двухпозиционные электромагнитные клапаны 14 и 15 гидравлических цилиндров 16 и 17 стрелы и рукояти, панель управления 18.

Механизм выравнивания опорно-поворотного устройства гидроманипулятора лесотранспортной машины работает следующим образом.

Перед началом погрузочно-разгрузочных работ на исходной позиции лесотранспортной машины оператор включает насос 9, который из гидравлического бака 8 подает под давлением рабочую жидкость через фильтр 10 в трехпозиционный электромагнитный клапан 11. После этого оператор на блоке управления 1 переводит тумблер в положение опускания штоков гидравлических цилиндров 5 и 6 левого и правого аутригеров, которое происходит до их контакта с опорной поверхностью. После срабатывания датчиков 7 контакта штоков гидравлических цилиндров 5 и 6 аутригеров с опорной поверхностью вывешиваются задние колеса лесотранспортной машины, и подается сигнал на панель управления 18 на включение автоматического выравнивания опорно-поворотного устройства 4. Осуществление выравнивания опорно-поворотного устройства 4 происходит по сигналам с реостатной направляющей 3 отвесного датчика 2 в зависимости от сопротивления рабочего участка реостата. При наклоне опорно-поворотного устройства 4 в поперечной плоскости на угол менее допустимого из условия опрокидывания машины электрический сигнал с реостатной направляющей 3 подается в двухпозиционные электромагнитные клапаны 12 и 13 гидравлических цилиндров 5 и 6 аутригеров, которые автоматически выравнивают опорно-поворотное устройство 4 машины в горизонтальной плоскости. В случае внезапного проседания грунта под опорой аутригера, например, правого, и наклоне опорно-поворотного устройства 4 на угол более допустимого из условия опрокидывания машины, электрический сигнал с реостатной направляющей 3 подается в двухпозиционные электромагнитные клапаны 14 и 15 гидравлических цилиндров 16 и 17 стрелы и рукояти, которые автоматически подключают подачу рабочей жидкости в штоковые полости гидравлического цилиндра 16 стрелы и гидравлического цилиндра 17 рукояти для уменьшения вылета стрелы и рукояти гидроманипулятора и, тем самым, предотвращения опрокидывания лесотранспортной машины в поперечной плоскости в сторону уклона.

Такое исполнение гидросистемы механизма выравнивания опорно-поворотного устройства гидроманипулятора позволяет повысить эффективность и безопасность рабочего процесса лесотранспортной машины и расширить ее технологические возможности.