Устройство для увеличения продольной устойчивости фронтального погрузчика Российский патент 2023 года по МПК E02F3/76 E01C19/00 

Изобретение относится к строительным и дорожным машинам, в частности к фронтальным одноковшовым погрузчикам.

Известны фронтальные одноковшовые погрузчики на гусеничном ходу (Пат. 2042827 Российской Федерации, МПК E02F 3/34. Ковшевой погрузчик на гусеничном ходу / Ковтун В.В., Болтухов Е.И. и др.; Заявитель и патентообладатель Государственный научно-исследовательский институт по промышленным тракторам, №92014351/03; заявл. 24.12.1992; опубл. 27.08.1995), которые имеют недостаточную маневренность, высокую металлоемкость и недостаточную производительность. Кроме того, гусеничные погрузчики при маневрировании с груженым ковшом имеют недостаточный запас продольной устойчивости.

Широко распространены колесные фронтальные погрузчики (рис. 223 и 224 на с. 330 в книге Машины для земляных работ. Под общей редакцией Ветрова Ю.А. Издательское объединение «Вища школа», 1976, 368 с). Такие погрузчики состоят из двух шарнирно сочлененных секций с рычажным рабочим оборудование. Они обладают высокими маневренностью и производительностью, однако в период черпания материала (разработки грунта) обнаруживается недостаточность их сцепного веса, а при маневрировании с груженым ковшом проявляется и недостаточность продольной устойчивости.

Наиболее близким к заявляемому техническому решению является устройство для увеличения устойчивости погрузчика (Пат. 2777629 Российской Федерации, МПК E02F 3/34. Устройство для увеличения устойчивости погрузчика / Нилов В.А., Жулай В.А., Федоров Е.В.; Заявитель и патентообладатель Воронежский государственный технический университет, №2021120269; заявл. 08.07.2021; опубл. 08.08.2022). Устройство повышает продольную устойчивость погрузчика.

Недостатком этого устройства является усложнение конструкции и увеличение массы погрузчика за счет наличия балластного ящика, что не способствует увеличению вместимости ковша.

Изобретение направлено на увеличение продольной устойчивости фронтального погрузчика без увеличения его массы. Это достигается тем, что на раме погрузчика между ковшом и передними колесами установлены опорные колеса, оси вращения которых поворачиваются в горизонтальной плоскости и через упорные подшипники соединены со штоками гидроцилиндров, корпуса которых жестко соединены с рамой погрузчика.

Сущность заявляемого устройства пояснена чертежами, где на фиг. 1 показан фронтальный погрузчик с порожним ковшом; на фиг. 2 представлен механизм вывешивания рамы; на фиг. 3 изображено устройство крепления опорных колес; на фиг.4 представлена расчетная схема увеличения устойчивости фронтального погрузчика.

Устройство для увеличения продольной устойчивости фронтального погрузчика включает погрузчик 1 с рамой 2 и передними колесами 3, рычажное оборудование 4 с ковшом 5, опорные гидроцилиндры 6 установленные на раме 2 между передними колесами 3 и ковшом 5, корпуса 7 опорных гидроцилиндров 6 жестко присоединены к раме 2, к штокам 8 опорных гидроцилиндров 6 присоединены опорные колеса 9 с упорными подшипниками 10.

Устройство для увеличения продольной устойчивости фронтального погрузчика работает следующим образом. Операции по маневрированию погрузчика 1 в забое с порожним ковшом 5 и его заполнению сыпучими материалами оператор выполняет с поднятыми над поверхностью забоя опорными колесами 9 (фиг. 1). Для этого он втягивает штоки 8 опорных гидроцилиндров 6 и поднимает опорные колеса 9 над забоем.

После заполнения ковша 5 сыпучим материалом оператор погрузчика 1, не поднимая груженый ковш 5, выдвигает штоки 8 опорных гидроцилиндров 6, опускает опорные колеса 9 и частично вывешивает передние колеса 3 погрузчика 1. В результате погрузчик 1 получает новую опору, которая расположена между груженым ковшом 5 и передними колесами 3, что увеличивает его продольную устойчивость (фиг. 2). Кроме того, вывешивание погрузчика 1 опорными гидроцилиндрами 6 способствует уменьшению вертикального нагружения его колес и особенно передних колес 3, что способствует уменьшению нагрузок на механизм поворота погрузчика 1 (как с управляемыми передними колесами, так и с шарнирным сочленением его рамы). Наличие в устройстве (фиг. 3) упорного подшипника 10 обеспечивает беспрепятственный поворот погрузчику 1 с опущенными опорными колесами 9.

На фиг. 4 представлена расчетная схема продольной устойчивости предлагаемого фронтального погрузчика 1. Эта схема иллюстрирует увеличение продольной устойчивости фронтального погрузчика 1 за счет выноса вперед (ближе к груженому ковшу 5) опорных колес 9. В этом случае коэффициент продольной устойчивости равен:

(1)

Из зависимости (1) видно, что продольная устойчивость фронтального погрузчика увеличена за счет установки опорных колес 9 между передними колесами 3 погрузчика 1 и ковшом 5 (плечо С), а также за счет веса рычажного оборудования 4 погрузчика 1 (фиг. 4).

Заявляемая конструкция обеспечивает существенное увеличение продольной устойчивости фронтального погрузчика при уменьшении вертикального нагружения передних колес погрузчика при его перемещении по забою с груженым ковшом, что способствует уменьшению износа колес и механизма поворота погрузчика. При этом нужно подчеркнуть, что для увеличения продольной устойчивости не нужно увеличивать массу его противовеса. Последнее обстоятельство позволяет увеличить грузоподъемность погрузчика по условиям продольной устойчивости.

Изобретение относится к строительным и дорожным машинам, в частности к фронтальным одноковшовым погрузчикам. Технический результат - увеличение продольной устойчивости фронтального погрузчика без увеличения его массы. Погрузчик включает рычажное оборудование с ковшом и раму с передними колесами. На раме погрузчика между ковшом и передними колесами установлены опорные колеса, оси вращения которых поворачиваются в горизонтальной плоскости и через упорные подшипники соединены со штоками гидроцилиндров, корпуса которых жестко соединены с рамой погрузчика. 4 ил.

Погрузчик, включающий рычажное оборудование с ковшом и раму с передними колесами, отличающийся тем, что на раме погрузчика между ковшом и передними колесами установлены опорные колеса, оси вращения которых поворачиваются в горизонтальной плоскости и через упорные подшипники соединены со штоками гидроцилиндров, корпуса которых жестко соединены с рамой погрузчика.