ГРУЗОЗАХВАТНОЕ УСТРОЙСТВО Российский патент 2001 года по МПК A01D87/12 

Изобретение относится к механизации сельского хозяйства, а именно к грузозахватным устройствам для погрузки и разгрузки тюков, рулонов сена и соломы.

Известное грузозахватное устройство для погрузки и разгрузки рулонов грубых кормов, выпускаемое к погрузчику Т174 ГДР [Hanel V. Stand der Technik der Groβballenverfahren-Erfahrungen aus dem praktischen Einsatz bei der Strohernte // Agrartechnik. - 1984, N 5.-s.222.225], состоит из корпуса, имеющего цилиндрическую форму и расположенного вертикально. На верхнем основании корпуса установлен поворотный механизм с кронштейнами для крепления к стреле погрузчика. К нижнему основанию по центру жестко закреплена траверса в виде квадрата, с двух сторон которого противоположно друг другу посредством шарниров установлены челюсти с дугообразными зубьями. Челюсть представляет собой две оси, расположенные параллельно друг другу - одна из которых шарнирно закреплена на траверсе грузозахватного устройства. Вторая ось содержит дугообразные зубья. Оси соединены между собой перемычками, равными числу зубьев. Между осями на перемычках жестко закреплена поперечина с кронштейном посередине для крепления штока гидроцилиндра.

Привод челюстей осуществляется парой гидроцилиндров, корпуса которых посредством кронштейнов закреплены на корпусе грузозахватного устройства, а штоки сопряжены с кронштейнами поперечин челюстей.

Прототипом предлагаемого грузозахватного устройства является захватное устройство для погрузки, транспортировки и выгрузки рулонов сена и соломы большой массы (а. с. N 1482583 A1, A 01 D 90/00, В 60 P 1/48).

Устройство содержит два кронштейна трапецеидальной формы, расположенных параллельно друг другу и соединенных между собой двумя осями, находящимися одна над другой для навешивания сжимающих рычагов. На верхней оси шарнирно закреплен двуплечий сжимающий рычаг, на конце которого установлена перемычка с двумя коническими зубьями, другая часть рычага шарнирно соединена со штоком гидроцилиндра, расположенного диаметрально в вертикальной плоскости. На нижней оси шарнирно закреплены два Г-образных сжимающих рычага, соединенных между собой перемычкой с коническими зубьями на концах. Перемычка Г-образных сжимающих рычагов имеет большую длину, чем перемычка прямого двуплечего рычага, а по ее середине установлен кронштейн, сопрягаемый с корпусом гидроцилиндра.

Крепление захватного устройства консоли поворотного рычага машины осуществляется посредством двух квадратных стальных пластин, совмещенных друг с другом по плоскости и расположенных горизонтально. На верхней пластине установлена пара кронштейнов для крепления консоли поворотного рычага машины, к нижней пластине жестко крепятся кронштейны для навешивания сжимающих рычагов.

Замыкание сжимающих рычагов происходит в плоскости, перпендикулярной консоли поворотного рычага машины, посредством подачи рабочей жидкости в надпоршневую полость гидроцилиндра.

Устройство осуществляет укладку рулонов только на образующую.

При укладке рулонов в штабель в горизонтальном положении на образующую, силы тяжести рулонов верхних слоев, действуя в направлении, перпендикулярно массиву рулона, стремятся сжать рулон и изменить его круглость, что приводит к ослаблению обвязки и при разборке штабеля может привести к полному разрушению деформированных рулонов. При транспортировке рулонов на дальние расстояния схема их укладки в горизонтальное положение также оказывает негативное воздействие на надежность обвязки, так как силы инерции, возникающие при копировании ходовой частью транспортного средства неровностей дороги, также воздействие в направлении, перпендикулярном оси рулона, стремятся ослабить обвязку. Для предотвращения ослабления обвязки рулон целесообразно устанавливать на основание. В этом случае на рулон воздействуют осевые нагрузки, вызванные силами тяжести рулонов верхних слоев штабеля или силами инерции при транспортировке, которые стремятся сжать рулон в осевом направлении. В результате чего диаметр рулона стремится к увеличению, а следовательно, более плотному сжиманию витков шпагата. Для установки рулона на основание его необходимо развернуть на 90^o в вертикальной плоскости. Выполнить эту операцию данным захватным устройством невозможно, так как конические зубья сжимающих рычагов малой длины, которая не позволяет им иметь дугообразной кривизны, достаточной для удержания рулонов при его развороте в вертикальной плоскости.

Недостатки прототипа следующие.

1. Устройство не обеспечивает разворот рулона на 90^o в вертикальной плоскости и установки его на основание.

2. В данном захватном устройстве невозможно применение зубьев большей длины и дугообразной кривизны по причине расположения квадратных пластин, являющихся ограничителем для прямого двуплечего сжимающего рычага, а также из-за расположения осей для навешивания рычагов.

3. Ориентация устройства относительно рулона происходит сжимающими рычагами, находящимися в разомкнутом состоянии, что может привести к неточному накладыванию устройства на рулон и как следствие - неполному внедрению зубьев.

4. Схема работы гидроцилиндра, используемая при работе данного захватного устройства, при котором рабочая жидкость подается в надпоршневую полость, ухудшает технические показатели гидроцилиндра.

Технической задачей предлагаемого изобретения является обеспечение надежного удержания груза как при вертикальном, так и при горизонтальном положении грузозахватного устройства без изменения погрузочной высоты; обеспечение привода сжимающих рычагов посредством гидроцилиндра, работающего по схеме, при которой рабочий ход штока совершается за счет подачи жидкости в подпоршневую полость.

Поставленная задача достигается в грузозахватгном устройстве, имеющем раму Г-образной формы, при этом один сжимающий рычаг выполнен Г-образным, а прямой сжимающий рычаг выполнен одноплечим, кроме того, зубья сжимающих рычагов имеют профили, которые соответствуют дугам окружностей, описанных из центров вращения этих рычагов, а зубья и перемычка прямого сжимающего рычага имеют длину, большую, чем зубья и перемычка Г-образного сжимающего рычага, при этом каждый отдельно взятый сжимающий рычаг имеет свой кронштейн крепление к раме устройства и свой упор, а гидроцилиндр привода сжимающих рычагов находится в положении, параллельном раме устройства.

У предлагаемого грузозахватного устройства рама имеет Г-образную форму, копирующую часть рулона, и тем самым позволяющую ориентировать устройство. Профили зубьев сжимающих рычагов соответствуют дугам окружности, описанных из центров вращения этих рычагов, что позволяет уменьшить сопротивление зубьев при их внедрении, а также проводить разворот рулона на 90^o в вертикальной плоскости.

В конструкции прототипа при транспортировке и укладке рулонов основная нагрузка приходится на зубья Г-образных сжимающих рычагов, а зубья двуплечего сжимающего рычага предохраняют рулон от соскальзывания. Поэтому в конструкции прототипа предусмотрены два сжимающих Г-образных рычага, соединенных между собой перемычкой с зубьями, по длине превышающую перемычку прямого сжимающего рычага. При транспортировке рулона предлагаемым грузозахватным устройством, а также в обоих случаях укладки - на образующую или основание, основную нагрузку испытывают зубья прямого сжимающего рычага, а зубья Г-образного рычага предохраняют рулон от соскальзывания. Исходя из этого, предлагаемое грузозахватное устройство содержит один Г-образный сжимающий рычаг, при замыкании упирающийся в Г-образную раму, которая имеет зубья и перемычку по длине меньшие чем у прямого рычага.

Внедрение дугообразного зуба поперек слоев рулона (образующая) требует большего усилия, чем внедрение вдоль слоев (основания). Вследствие чего можно предположить, что усилие на штоке гидроцилиндра будет распределено неравномерно. В результате при замыкании сжимающих рычагов внедрение пары дугообразных зубьев в основание рулона произойдет быстрее. Однако дальнейшему продвижению зубьев в материал рулона, то есть его уплотнению, будет препятствовать Г-образная рама, в которую упрется Г-образный сжимающий рычаг, затем произойдет внедрение пары дугообразных зубьев в образующую на полную длину, необходимую для удержания рулона. При освобождении рулона от грузозахватного устройства в первую очередь будет выведена пара зубьев из основания, максимально используя при этом длину штока гидроцилиндра, что значительно осложнит вывод зубьев из образующей, способствуя их вырыву стрелой погрузчика. В таком случае неизбежны деформация рулона и нарушение целостности обвязки.

Для предотвращения данного недостатка на сжимающих рычагах грузозахватного устройства жестко закреплены упоры, фиксирующие вывод зубьев из материала. Каждый отдельно взятый сжимающий рычаг имеет свой кронштейн крепления к раме устройства. Гидроцилиндр привода сжимающих рычагов расположен параллельно раме. Замыкание рычагов происходит путем подачи рабочей жидкости в подпоршневую полость гидроцилиндра, что соответствует правильной схеме его работы.

На фиг. 1 изображена схема грузозахватного устройства - вид спереди; на фиг. 2 - схема грузозахватного устройства - вид слева; на фиг. 3 - схема грузозахватного устройства в аксонометрической проекции; на фиг. 4 - схема работы устройства при погрузке на образующую; на фиг. 5 - схема работы устройства при погрузке на основание.

Грузозахватное устройство состоит из Г-образной рамы 1 (фиг. 1) с кронштейнами 2 (фиг. 2) для крепления к стреле погрузчика и следящему механизму, и кронштейнами 3 для крепления сжимающих рычагов. На конце Г-образного сжимающего рычага 4 (фиг. 3) закреплена перемычка 5 с двумя дугообразными зубьями 6, длина которых соответствует сектору окружности, равному 45^o. На конце прямого сжимающего рычага 7 закреплена перемычка 8 с двумя дугообразными зубьями 9, длина которых соответствует сектору окружности, равному 75^o. На противоположных концах сжимающих рычагов закреплены упоры 10. С кронштейнами 11 сжимающих рычагов сопрягается гидроцилиндр привода 12. Для обеспечения жесткости конструкции, рама грузозахватного устройства усилена перемычками 13. Звенья устройства: 1 (фиг. 1), 4, 7 и 12 (фиг. 3) соединены между собой шарнирно.

Устройство может работать по двум схемам:
- при погрузке рулонов на образующую (фиг. 4);
- при погрузке рулонов на основание (фиг. 5).

При выходе из прессовальной камеры пресс-подборщика рулон располагается на поверхности поля на образующей (фиг. 4). Погрузчик 14 с грузозахватным устройством 15, находящемся в вертикальном положении, подъезжает к рулону. Грузозахватное устройство накладывается на рулон со стороны основания. Затем включением соответствующего золотника гидрораспределителя рабочая жидкость подается в подпоршневую полость гидроцилиндра 12 (фиг. 3) и посредством выхода его штока происходит внедрение в рулон пары дугообразных зубьев 6 и 9. Причем зубья 6 внедряются в образующую рулона, а зубья 9 - в его основание, что обеспечивает надежное удержание рулона на весу при подъеме стрелы погрузчика. После подъема рулон перемещается к месту разгрузки (либо грузится в тележку, либо укладывается в штабель на краю поля). Далее подачей рабочей жидкости в надпоршневую полость шток гидроцилиндра 12 втягивается, при этом зубья сжимающих рычагов выводятся из рулона, и он остается на месте без изменения.

При укладке рулонов на основании (фиг. 5) грузозахватное устройство при помощи штанг 16 с парой гидроцилиндров 17 поворачивается вокруг оси крепления к стреле погрузчика на 90^o и принимает горизонтальное положение. Устройство накладывается на дальний конец рулона на образующую. Происходит замыкание сжимающих рычагов. В этом случае зубья 6 (фиг. 3) Г-образного сжимающего рычага 4 внедряются в основание, а зубья 9 прямого сжимающего рычага 7 внедряются в образующую. Рулон поднимается стрелой погрузчика. При втягивании штоков пары гидроцилиндров 17 (фиг. 3) грузозахватное устройство принимает вертикальное положение, при котором основание рулона параллельно плоскости разгрузочной площадки. Рулон транспортируется и опускается на основание. Процесс освобождения рулона от грузозахватного устройства аналогичен процессу при погрузке на образующую. В обоих случаях погрузочная высота остается неизменной.

По сравнению с существующими аналогами предлагаемое грузозахватное устройство может производить погрузку рулонов грубых кормов как на образующую, так и на основание, не изменяя при этом погрузочной высоты. Устройство имеет простую надежную конструкцию, удобно в эксплуатации, оригинальная Г-образная рама устройства позволяет ориентировать его относительно рулона. Устройство способно осуществлять захват, подъем и разворот рулона, не нарушая при этом целостности обвязки.

Изобретение относится к механизации сельского хозяйства и может быть использовано для погрузки прессованных рулонов грубых кормов. Грузозахватное устройство состоит из Г-образной рамы с кронштейнами для крепления к стреле погрузчика и кронштейнами для крепления сжимающих рычагов. Один сжимающий рычаг выполнен Г-образным, а другой сжимающий рычаг выполнен прямым и одноплечим. Зубья сжимающих рычагов имеют дугообразные профили, которые соответствуют описанным из центров вращения этих рычагов дугам окружностей. Каждый сжимающий рычаг имеет кронштейн для крепления к раме и упор. Для обеспечения жесткости рама грузозахватного устройства усилена перемычками. Гидроцилиндр привода сжимающих рычагов расположен параллельно раме устройства. Грузозахватное устройство обеспечивает захват, подъем и разворот рулона без изменения погрузочной высоты и не нарушая целостности обвязки. 5 ил.

Грузозахватное устройство, содержащее раму, сжимающие рычаги с зубьями и гидроцилиндр привода, отличающееся тем, что рама устройства имеет Г-образную форму, при этом один сжимающий рычаг выполнен Г-образным, а другой сжимающий рычаг выполнен прямым и одноплечим, кроме того, зубья сжимающих рычагов имеют профили, которые соответствуют дугам окружностей, описанных из центров вращения этих рычагов, а зубья и перемычка прямого сжимающего рычага имеют длину большую, чем зубья и перемычка Г-образного сжимающего рычага, при этом каждый отдельно взятый сжимающий рычаг имеет свой кронштейн крепления к раме устройства и свой упор, а гидроцилиндр привода сжимающих рычагов находится в положении, параллельном раме устройства.