СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫЙ ПОГРУЗОЧНО-ТРАНСПОРТНЫЙ АГРЕГАТ Российский патент 2000 года по МПК A01D90/00 B60P1/54 

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к конструкциям навесных манипуляторов для подъемно/транспортных, погрузочно-разгрузочных, монтажно-демонтажных, строительных, ремонтных, технологических, вспомогательных и подсобных работ в агропромышленном комплексе.

Известно устройство, содержащее тяговое средство, манипулятор, опоры, колонку с механизмом ее поворота, стрелу, рукоять, захват, силовые цилиндры, стрелы и рукояти, тяговый крюк и прицепную грузовую платформу (SU 1594016, кл. B 60 P 1/54, 1990).

Недостатком данного устройства является его недостаточно широкие функциональные возможности.

Наиболее близким техническим решением к предложенному является сельскохозяйственный погрузочно-разгрузочный агрегат, содержащий трактор, который тягами навесной системы соединен с кронштейнами подвески навесного манипулятора, снабженного опорами, колонкой, механизмом ее поворота, стрелой, рукоятью, грузозахватным крюком, силовыми цилиндрами стрелы и рукояти и прицепной грузовой платформой (Б.М. Герасун и др. Информационный листок, ЦНТИ N 230-97 г., Волгоград, 1997).

К недостаткам описанного сельскохозяйственного погрузочно-разгрузочного агрегата относятся ограниченные функциональные возможности. Это вызвано тем, что механизм поворота стрелы имеет ограниченный диапазон (±75^o) угловых перемещений относительно продольно-вертикальной плоскости симметрии агрегата и обладает большой степенью неравномерности угловых скоростей перемещения колонки. Для перевалки грузов при выполнении внутрихозяйственных работ требуется дополнительный транспортный агрегат, включающий грузовой автомобиль или колесный трактор с прицепной грузовой платформой. При занятых тягах гидронавесной системы тракторов любого класса тяги колесной и гусеничной модификации исключена возможность совместного агрегатирования тракторных тележек и навесного манипулятора. Отсутствие стропочных устройств для блокировки грузозахватного крюка в транспортном положении приводит к различным степеням опасности дорожно-транспортных происшествий.

Задача, на решение которой направлено заявляемое изобретение, - расширение функциональных возможностей сельскохозяйственного погрузочно-транспортного агрегата.

Технический результат - упрощение агрегатирования машин в технологической цепочке: трактор - навесной манипулятор - прицепная платформа; увеличение зоны обслуживания манипулятора, снижение динамических нагрузок в механизме привода колонки и на агрегат; упрощение конструкции и повышение эксплуатационной надежности.

Указанный технический результат достигается тем, что прицепная грузовая платформа соединена возможностью сцепки быстроразъемной шпилькой с тяговым крюком манипулятора, при этом тяговый крюк смонтирован в полости горизонтального бруса колонки, связанной с рамой вертикальной осью и механизмом поворота колонки.

На фиг. 1 представлен сельскохозяйственный погрузочно-транспортный агрегат в рабочем положении, вид слева.

На фиг. 2 - то же, вид в плане.

На фиг. 3 - сечение A-A на фиг. 1, представлен тяговый крюк в исходном положении.

На фиг. 4 - то же, в момент торможения агрегата.

На фиг. 5 - то же, в момент страгивания и разгона агрегата.

Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения, заключается в следующем. Сельскохозяйственный погрузочно-транспортный агрегат (фиг. 1 и 2) содержит последовательно агрегатированные гусеничный трактор 1 класса 3,0, навесной манипулятор 2 и прицепную грузовую платформу 3. Трактор снабжен раздельно-агрегатной гидравлической системой и навесной системой, включающей нижние продольные тяги 4 и 5 и центральную верхнюю тягу 6. Нижние продольные тяги 4 и 5 кинематически связаны с силовым цилиндром 7, дистанционно управляющим положением тяг 4 и 5. На удаленных концах тяг 4-6 в шаровых шарнирах размещены быстроразъемные шпильки 8. Навесной манипулятор 2 содержит раму 9, кронштейны подвески 10, 11 и 12, опоры 13 и 14, колонку 15, механизм 16 ее поворота, стрелу 17, рукоять 18, грузозахватный крюк 19, силовые цилиндры 20 и 21 соответственно стрелы 17 и рукояти 18. Трактор 1 тягами 4-6 навесной системы и быстроразъемными шпильками 8 соединен с кронштейнами 10-12 подвески рамы 9 навесного манипулятора 2. Прицепная грузовая платформа 3 соединена с возможностью сцепки быстроразъемной шпилькой 22 с тяговым крюком 23 манипулятора 2. Тяговый крюк 23 (см. фиг. 1, 3-5) смонтирован в полости горизонтального бруса 24 колонки 15. Колонка 15 связана с рамой 9 манипулятора 2 вертикальной осью 25 и механизмом 16 поворота колонки 14.

Механизм 16 поворота колонки 15 выполнен в виде двуплечего рычага 26, ось 27 которого совмещена с вертикальной осью 25 поворота колонки 15. Пара разнонаправленных силовых цилиндров 28 и 29 своими штоками сопряжены шарнирами 30 и 31 с двуплечим рычагом 26. Основание одного из упомянутых силовых цилиндров (29) смонтировано на удаленном конце горизонтального бруса 24, а другого (28) - на раме 9.

Тяговый крюк 23 выполнен в виде смонтированной в корпусе 32 с присоединительным фланцем 33 с возможностью линейных и угловых перемещений штанги 34 с упором 35 на одном конце и закрепленной фиксатором 36 C-образной вилки 37 с быстроразъемной шпилькой 22 на другом конце. На поверхности штанги 34 размещены оппозитно расположенные буксы 38 и 39 и упругий элемент 40 между ними. Буксы 38 и 39 имеют возможность линейного перемещения как относительно корпуса 32, так и относительно штанги 34. Между корпусом 32 со стороны присоединительного фланца 33 и одной из букс (38) размещен демпфер 41. Корпус 32 тягового крюка 23 размещен в полости горизонтального бруса 24 и закреплен с присоединительным фланцем 33 посредством плиты 42 и крепежными болтами в ее резьбовых отверстиях.

Сельскохозяйственный погрузочно-транспортный агрегат функционирует следующим образом.

Перед началом работы навесной манипулятор 2 надлежащим образом быстроразъемными шпильками 8 соединяют с тягами 4-6 навесной системы трактора 1 и кронштейнами 10-12 подвесками рамы 9. Рукавами высокого давления гидравлически соединяют полости силовых цилиндров 20 и 21 соответственно стрелы 17 и рукояти 18 с боковыми секциями гидрораспределителя трактора 1. Управляя средней ручкой гидрозолотника трактора 1 силовым цилиндром 7 навесной системы, раму 9 навесного манипулятора 2 переводят в транспортное положение, опоры 13 и 14 выставляют в рабочее положение, а затем манипулятор 2 приводят в рабочее положение (до полного упора опор 13 и 14 на поверхность технологической площадки). Изменяя стяжной гайкой длину центральной верхней тяги 6, раму 9 манипулятора выставляют по отвесу вертикально. Далее механизатор, используя крайние ручки гидрозолотников распределителя трактора, проверяет работу манипулятора 2 при предельных положениях штоков гидроцилиндров 20 и 21 стрелы 17 и рукояти 18. После этого, переключив среднюю секцию гидрораспределителя трактора на работу механизма поворота 16, стрелу 17 и рукоять 18 из крайнего левого положения (положение I на фиг. 2) переводят в крайнее правое положение (положение II на фиг. 2) при предельном вылете грузозахватного крюка 19 (траектория а), максимально приближенной к трактору 1 (траектория в) и в одном из средних положений (траектория б). Далее стрелу 17 и рукоять 18 устанавливают в положение III, показанное на фиг. 2. После этого силовыми цилиндрами 20 и 21 стрелу 17 и рукоять 18 с грузозахватным крюком 19 устанавливают в положение е) минуя промежуточные положения д), г), ж) и з), представленное на фиг. 1. Манипулятор 2 переводят в транспортное положение и задним ходом подают к прицепной серьге грузовой платформы 3. Совместив тяговый крюк 23 с прицепной серьгой платформы 2, их взаимно соединяют быстроразъемной шпилькой 22. Агрегат готов к работе.

Работу агрегата рассмотрим на примере заготовки корней и корневищ лакрицы (Glycyrrhiza glabra L., Glycyrrhiza uralensis Fisch.) в качестве лекарственного и технического сырья химической, фармацевтической, пищевой, табачной, консервной, парфюмерной промышленности и ряда специальных отраслей. После извлечения корней и корневищ лакрицы из корнесодержащего пласта, последние собирают и укладывают в контейнеры 43 (см. фиг. 2). Контейнеры 43 перед загрузкой корневой массы расставляют описанным агрегатом в полосах - зонах резервации естественных зарослей лакрицы - с заданным шагом. После заполнения контейнеров 43 с поверхности полос производят их погрузку на поверхность прицепной грузовой платформы 3. Остановив трактор 1 в требуемом положении, силовой цилиндр 7 гидронавесной системы трактора 1 раму 9 навесного манипулятора 2 отпускают до соприкосновения опор 13 и 14 с поверхностью полос зон резервантов. Далее, управляя средней ручкой гидрозолотника, тракторист приводит в действие механизм 16 поворота колонки 15 таким образом, чтобы грузозахватный крючок 19 располагался над стропами 44 контейнера 43. Манипулируя левой и правой ручками гидрозолотников, тракторист приводит в движение силовые гидроцилиндры 20 и 21, меняя тем самым положение в пространстве стрелы 17 и рукояти 18. По кратчайшей траектории механизатор перемещает загруженный контейнер 43 в сторону платформы 3 и устанавливает его на свободное место. В зависимости от места и условий проведения погрузочно-транспортных работ, быстроразъемную шпильку 22 либо извлекают из C-образной вилки 37 тягового крючка 23, либо оставляет без изменений.

При завершении погрузочных работ и с полностью заполненной прицепной платформой 3, механизатор переводит навесной манипулятор 2 в транспортное положение. Опоры 13 и 14 вдвигаются в полость рамы 9. Заполненные контейнеры 43 с корнями и корневищами лакрицы переводят этим же агрегатом на участок мойки, где на платформе 3 струями воды удаляют минеральный сор и легкие примеси. В цехе, оснащенном теплогенератором, после мойки корневую массу с исходной влажностью 42...48% подвергают сушке. Для этого манипулятором 2 контейнеры 43 за стропы 44 снимают с грузовой платформы 3 и укладывают на решетчатую поверхность сушильной камеры. Направленным воздушным потоком с температурой теплоносителя +60...65^oC снижают влажность до 9...14% (по согласованию с заказчиком сырья). Агрегат с порожней платформой 3 совершает последующие ходки.

Описанный агрегат с манипулятором 2 может выполнять другие виды погрузочно-транспортных работ. Для этого быстроразъемную шпильку 22 извлекают из C-образной вилки 37 тягового крюка 23. При дальних транспортных переездах грузозахватный крюк 19 соединяют с тяговым крюком 23, предварительно повернув вилку 37 штанги 34 на угол 90^o в ту или иную сторону. Положение грузозахватного крюка 19 быстроразъемной шпилькой 22 блокируют в вилке 37 тягового крюка 23. Затем тракторист механизмом 16 опорную колонку 15 переводит в положение дальней транспортировки. При переводе средней ручки гидрозолотника гидрораспределителя трактора 1 в положение "Подъем" масло из гидросистемы трактора под рабочим давлением поступает через делитель жидкости в бесштоковую полость силового цилиндра 28 и в штоковую полость силового цилиндра 29. Одновременное перемещение штоков из полости цилиндра 28 и втягивание в полость цилиндра 29 приводит к тому, что шарнирами 36 и 31 поворачивается двуплечий рычаг 26 вокруг оси 27, совмещенной с вертикальной осью 25, увлекая при этом за собой удаленный конец горизонтального бруса 24 поворотной колонки 15. Колонка 15 вместе со стрелой 17 и рукоятью 18 поворачивается вокруг вертикальных осей 25 и 27, располагаясь параллельно к раме 9 навесного манипулятора 2. В таком положении трактор 1 и навесной манипулятор 2 имеют минимальные габаритные размеры по ширине и длине агрегата и не препятствуют перемещениям по дорогам любой категории.

Наличие упругого элемента 40 и демпфера 41 в конструкции тягового крюка 23 обеспечивает, при транспортных переездах прицепной грузовой платформы 3, снижение динамических нагрузок не только на раму 9 навесного манипулятора 2, но и на тяги 10-12 гидронавесной системы и трансмиссию трактора 1 (см. фиг. 4-5). При трогании с места горизонтальный брус 24 колонки 15 увлекается вместе с трактором 1 и рамой 9 манипулятора 2 в направлении движения агрегата, тогда как штанга 34, фиксатор 36, C-образная вилка 37, быстроразъемная шпилька 22 и прицепная грузовая платформа 3 временно остаются в неподвижном состоянии. Перемещение корпуса 32 относительно штанги 34 приводит к тому, что упором 35 букса 38 сжимает витки упругого элемента 40 в направлении буксы 39. Удар буксы 39 о корпус 42 тягового крюка 23 гасится демпфером 41. После страгивания грузовой платформы 3 под действием упругих сил сжатых витков элемента 40 штанга 34 занимает положение, изображенное на фиг. 3. При торможении агрегата штанга 34 вместе с вилкой 37 смещаются в направлении к передней буксе 38 и через упругий элемент 40 гасятся динамические нагрузки в описанном агрегате.

Представленный на фиг. 1 и 2 механизм 16 поворота колонки 15 обеспечивает поворот стрелы 17 и рукояти 18 с грузозахватным крюком 19 в горизонтальной плоскости на угол 250^o (±125^o) и тем самым достигается заданная зона обслуживания манипулятором 2 при погрузке различных грузов сельскохозяйственного или иного профиля. Простота конструкции механизма поворота 16, тягового крюка 23 и быстроразъемных шпилек 8 и 22 обеспечивает высокую степень технической и эксплуатационной надежности сельскохозяйственного погрузочно-транспортного агрегата. Удобство демонтажа шпилек 8, 22 и тягового крюка 23 обеспечивает высвобождение трактора 1 и прицепной грузовой платформы 3 для выполнения других работ, связанных с возделыванием и переработкой сельскохозяйственных культур и растениеводческой продукции.

Сущность изобретения: агрегат содержит трактор (1), который тягами (4-6) навесной системы соединен с кронштейнами (10-12) подвески рамы (9) навесного манипулятора (2). Манипулятор (2) снабжен опорами (13,14), колонкой (15), механизмом (16) ее поворота, стрелой (17), рукоятью (18), грузозахватным крюком (19), силовыми цилиндрами стрелы (17) и рукояти (18). Прицепная грузовая платформа (3) соединена с возможностью сцепки быстроразъемной шпилькой с тяговым крюком манипулятора. Тяговый крюк смонтирован в полости горизонтального бруса колонки (15), связанной с рамой (9) вертикальной осью (25) с механизмом (16) поворота колонки (15). Увеличивается зона обслуживания манипулятора, снижаются динамические нагрузки в механизме привода колонки на агрегат, упрощается конструкция и повышается эксплуатационная надежность. 2 з.п. ф-лы, 5 ил.

1. Сельскохозяйственный погрузочно-транспортный агрегат, содержащий трактор, который тягами навесной системы соединен с кронштейнами подвески навесного манипулятора, снабженного опорами, колонкой, механизмом ее поворота, стрелой, рукоятью, грузозахватным крюком, силовыми цилиндрами стрелы и рукояти и прицепной грузовой платформой, отличающийся тем, что прицепная грузовая платформа соединена с возможностью сцепки быстроразъемной шпилькой с тяговым крюком манипулятора, при этом тяговый крюк смонтирован в полости горизонтального бруса колонки, связанной с рамой вертикальной осью и механизмом поворота колонки. 2. Агрегат по п.1, отличающийся тем, что механизм поворота колонки выполнен в виде двуплечего рычага, ось которого совмещена с вертикальной осью поворота колонки, и пары разнонаправленных силовых цилиндров, штоки которых сопряжены шарнирами с двуплечим рычагом, при этом основание одного из упомянутых силовых цилиндров смонтировано на удаленном конце горизонтального бруса, а другого - на раме. 3. Агрегат по п.1, отличающийся тем, что тяговый крюк выполнен в виде смонтированной в корпусе с присоединительным фланцем с возможностью линейных и угловых перемещений штанги с упором на одном конце и закрепленной фиксатором С-образной вилки с быстроразъемной шпилькой на другом конце, при этом на поверхности штанги размещены оппозитно расположенные буксы и упругий элемент между ними, а между корпусом со стороны присоединительного фланца и одной из букс размещен демпфер.