АВТОГРЕЙДЕР Российский патент 1995 года по МПК E02F3/76 

Изобретение относится к землеройно-транспортным машинам, в частности к автогрейдерам.

Известен автогрейдер, включающий колесный движитель, содержащий балансиры со своей осью качания, установленные на колесном движителе хребтовую балку со своей задней наклонной частью, подмоторную раму, соединенные друг с другом посредством жесткого крепления. Тяговая рама шарнирно прикреплена к переднему концу хребтовой балки. К тяговой раме прикреплен отвал. Гидроцилиндры выноса тяговой рамы и подъема и опускания отвала шарнирно прикреплены к хребтовой балке и тяговой раме (Дорожные машины. Каталог-справочник ЦНИИТЭстроймаш, 1987, с. 506, рис. 15 на стр. 179).

Недостатком известного автогрейдера является его низкая надежность, так как нагрузка от колесного движителя на отвал передается через жесткое соединение хребтовой балки с подмоторной рамой, вызывая сосредоточенные изгибающие моменты. Жесткое соединение хребтовой балки с подмоторной рамой не позволяет также иметь высокую производительность автогрейдеру.

Известен автогрейдер, включающий колесный движитель, содержащий балансиры со своей осью качания, установленные на колесном движителе хребтовую балку со своей задней наклонной частью, подмоторную раму, соединенные друг с другом посредством шарнира и двух гидроцилиндров поворота хребтовой балки относительно подмоторной рамы, шарнирно прикрепленную к переднему концу хребтовой балки тяговую раму, прикрепленный к тяговой раме отвал, гидроцилиндры выноса тяговой рамы и подъема и опускания отвала, шарнирно присоединенные к хребтовой балке и тяговой раме. Плоскость, проходящая через продольные оси гидроцилиндров поворота хребтовой балки относительно подмоторной рамы, лежит в плоскости, параллельной опорной плоскости автогрейдера [1]
Недостатком известного автогрейдера является то, что происходит нагрузка в вертикальной плоскости от колесного движителя на отвал через шарнир поворота хребтовой балки относительно подмоторной рамы. Плоскость, проходящая через продольные оси гидроцилиндров поворота хребтовой балки относительно подмоторной рамы, лежит не в плоскости, параллельной направлению действия усилия от колесного движителя на ось качания балансиров. Это приводит к тому, что гидроцилиндры поворота в передаче усилий от движителя к отвалу не участвуют, не разгружают шарнир поворота хребтовой балки относительно подмоторной рамы.

Цель изобретения повышение надежности автогрейдера путем разгрузки шарнира поворота хребтовой балки относительно подмоторной рамы гидроцилиндрами поворота хребтовой балки относительно подмоторной рамы.

Цель изобретения в автогрейдере, включающем колесный движитель, содержащий балансиры со своей осью качания, установленные на колесном движителе хребтовую балку со своей задней наклонной частью, подмоторную раму, соединенные друг с другом посредством шарнира и двух гидроцилиндров поворота хребтовой балки относительно подмоторной рамы, шарнирно прикрепленную к переднему концу хребтовой балки тяговую раму, прикрепленный к тяговой раме отвал, гидроцилиндры выноса тяговой рамы и подъема и опускания отвала, которые шарнирно присоединены к хребтовой балке и тяговой раме, достигается тем, что угол между плоскостью, проходящей через продольные оси гидроцилиндров поворота хребтовой балки и опорной плоскостью автогрейдера, лежит в пределах от 2 до 45^о. Плоскость, проходящая через продольные оси гидроцилиндров поворота хребтовой балки проходит через ось качания балансиров.

На фиг. 1 изображен автогрейдер с углом наклона плоскости, проходящей через продольные оси гидроцилиндров поворота хребтовой балки относительно подмоторной рамы к опорной плоскости автогрейдера, лежащим в пределах от 2 до 45^о; на фиг. 2 автогрейдер, где плоскость, проходящая через продольные оси гидроцилиндров поворота хребтовой балки, параллельна задней части хребтовой балки; на фиг. 3 автогрейдер, где плоскость, проходящая через продольные оси гидроцилиндров поворота хребтовой балки, проходит через ось качания балансиров.

Автогрейдер включает колесный движитель 1, содержащий балансир 2 со своей осью 3 качания, установленные на колесном движителе хребтовую балку 4 со своей задней наклонной частью 5, подмоторную раму 6. Хребтовая балка 4 соединена с подмоторной рамой 6 посредством шарнира 7 и двух гидроцилиндров 8 поворота хребтовой балки 4 относительно подмоторной рамы 6. Тяговая рама 9 шарнирно прикреплена к переднему концу хребтовой балки 4. Отвал 10 прикреплен к тяговой раме 9 посредством поворотного круга 11, механизма изменения угла резания отвала 10 в виде гидроцилиндров 12, направляющих 13 выдвижения отвала 10 относительно тяговой рамы 9. Гидроцилиндры 14 выноса тяговой рамы 9 и подъема и опускания отвала 10 шарнирно присоединены к тяговой раме 9 и хребтовой балке 4. К хребтовой балке 4 гидроцилиндры 14 могут быть присоединены посредством хомута 15, установленного с возможностью поворота относительно хребтовой балки 4. Угол α между плоскостью 16, проходящей через продольные оси гидроцилиндров 8 поворота хребтовой балки 4 и опорной плоскостью 17 автогрейдера, лежит в пределах от 2 до 45^о. С целью удобства чтения чертежа плоскость 17 перенесена параллельно вверх.

Указанный предел от 2 до 45^о выбран вследствие того, что усилие Р от колесного движителя действует от оси 3 качания балансиров 2 на подмоторную раму при действии рабочих динамических максимальных усилий на отвал под углом β который лежит в пределах от 2 до 45^о. На указанную ось качания действует горизонтальная составляющая усилия Р, в которую входит динамическая составляющая от удара отвалом 10 в непреодолимое препятствие и статическая составляющая сцепление движителя 1 с грунтом. Вертикальная составляющая усилия Р возникает от силы тяжести автогрейдера, которую можно считать постоянной. Горизонтальная составляющая может быть различной в зависимости от грунтоопорной поверхности, скорости движения автогрейдера при ударе отвалом 10 в препятствие. Поэтому угол β при действии максимальных нагрузок на отвале будет в указанных пределах. Для того чтобы разгрузить шарнир 7 и повысить надежность автогрейдера, необходимо, чтобы плоскость 16 была параллельна усилию P и, следовательно, чтобы угол α лежал в равных пределах с углом β (фиг. 1). С целью улучшения технологичности конструкции автогрейдера и разгрузки задней наклонной части 5 плоскость 16, проходящая через продольные оси гидроцилиндров 8, параллельна задней наклонной части 5. Для того чтобы максимально уменьшить сосредоточенный момент от усилия Р, необходимо направить действие усилия Р в одну плоскость с плоскостью 16, то есть чтобы плоскость 16, проходящая через продольные оси гидроцилиндров 8, проходила через ось 3.

Автогрейдер работает следующим образом.

Отвал 10 известным образом занимает необходимое положение с помощью поворотного круга 11, механизма изменения угла резания отвала 10 в виде гидроцилиндров 12 и механизма выдвижения отвала 10 относительно тяговой рамы 9 с направляющими 13. Движителем 1, содержащим балансиры 2 со своей осью 3 качания, создается напорное усилие на отвале 10. При этом от оси 3 качания реакция Р действует на подмоторную раму 6 и имеет угол β в пределах от 2 до 45^о с опорной плоскостью 17 автогрейдера. Для того чтобы разгрузить шарнир 7, необходимо нагрузить гидроцилиндры 8 от усилия-реакции Р. Для этого угол α должен лежать в пределах 2-45^о. При этом гидроцилиндры 8 снимают часть нагрузки с шарнира 7.

Использование: землеройно-транспортные машины, в частности автогрейдеры. Автогрейдер включает колесный движитель, который содержит балансиры со своей осью качания, установленные на колесном движителе хребтовую балку со своей задней наклонной частью, подмоторную раму, соединенные друг с другом шарниром и двумя гидроцилиндрами поворота хребтовой балки относительно подмоторной рамы. К переднему концу хребтовой балки шарнирно прикреплена тяговая рама. К тяговой раме прикреплен отвал. К хребтовой балке и тяговой раме шарнирно присоединены гидроцилиндры выноса тяговой рамы и подъема и опускания отвала. Угол между плоскостью, проходящей через продольные оси гидроцилиндров поворота хребтовой балки и опорной плоскостью автогрейдера, лежит в пределах от 2 до 45°. Плоскость, проходящая через продольные оси гадроцилиндров поворота хребтовой балки, может быть параллельна задней части хребтовой балки или проходить через ось качания балансиров. 3 ил.

1. АВТОГРЕЙДЕР, включающий колесный движитель, содержащий балансиры со своей осью качания, установленные на колесном движителе хребтовую балку со своей задней наклонной частью, подмоторную раму, соединенные одна с другой посредством шарнира и двух гидроцилиндров поворота хребтовой балки относительно подмоторной рамы, шарнирно прикрепленную к переднему концу хребтовой балки тяговую раму, прикрепленный к тяговой раме отвал, гидроцилиндры выноса тяговой рамы и подъема и опускания отвала, шарнирно присоединенные к хребтовой балке и тяговой раме, отличающийся тем, что угол между плоскостью, проходящей через продольные оси гидроцилиндров поворота хребтовой балки, и опорной плоскостью автогрейдера лежит в пределах 2 - 45^o. 2. Автогрейдер по п.1, отличающийся тем, что плоскость, проходящая через продольные оси гидроцилиндров поворота хребтовой балки, параллельна задней части хребтовой балки. 3. Автогрейдер по п.1, отличающийся тем, что плоскость, проходящая через продольные оси гидроцилиндров поворота хребтовой балки, проходит через ось качания балансиров.