Устройство для измерения высотного положения рабочего оборудования относительно шасси землеройной или погрузочной машины с поворотной стрелой Советский патент 1992 года по МПК G01C5/04 

№г/

Изобретение относится к устройствам для измерения высотного положения рабочего оборудования землеройной или погрузочной машины с поворотной стрелой и может быть использовано для установки оборудования на заданный уровень при наклонах шасси в направлении стрелы.

Известно устройство для измерения высотного положения установленного на поворотной стреле рабочего оборудования, включающее пару сообщающихся-сосудов, частично заполненных контрастной жидкостью, первый из которых выполнен с отсчет- ной шкалой и с возможностью жесткого соединения с шасси, а второй -с возможно- стью жесткого соединения с поворотной стрелой 1.

Наиболее близким к изобретению является устройство для измерения высотного положения рабочего оборудования относи- тельно шасси замлеройной или погрузочной машины с поворотной стрелой, содержащее пару сообщающихся сосудов, частично заполненных контрастной жидкостью, первый из которых выполнен с отсчетной шкалой и с возможностью жесткого соединения с шасси, а второй установлен на элементе приведения его в вертикальное положение, выполненном с возможностью установки на поворотной стреле, при этом сосуды соединены по жидкости с однополо- стным гидроцилиндром 2.

Недостатком известных устройств является значительная ошибка в положении рабочего оборудования при корректировке этого положения по отсчетной шкале при вызванных неровностями опорной поверхности наклонах шасси вдоль продольной оси поворотной стрелы.

Целью изобретения является повыше- ние точности за счет уменьшения влияния ошибки, обусловленной наклонами шасси вдоль продольной оси поворотной стрелы.

Поставленная цель-достигается тем, что в устройстве для измерения высотного по- ложения рабочего оборудования относительно шасси землеройной или погрузочной машины с поворотной стрелой, содержащем первую пару сообщающихся сосудов, частично заполненных контрастной жидко- стью, первый из которых выполнен с отсчетной шкалой и с возможностью жесткого соединения с шасси, а второй установлен на элементе приведения его в вертикальное положение, выполненном с возможностью установки на поворотной стреле, при этом сосуды соединены по жидкости с однополо- стным гидроцилиндром, оно снабжено второй парой сообщающихся сосудов, частично заполненных контрастной жидкостью и выполненных с возможностью жесткого закрепления на шасси на измеренном растоянии друг от друга в вертикальной плоскости, проходящей через продольную ось стрелы, и регулятором объема контрастной жидкости, связанным по жидкости с первой парой сообщающихся сосудов, причем один из сосудов второй пары установлен симметрично первому сосуду первой пары относи- тельно оси шкалы, выполненной с подвижным индексом.

Отличительные признаки технического решения обеспечивают ему соответствие признакам изобретения новизна и существенные отличия.

На фиг, 1 изображено размещение устройства на колесной машине; на фиг. 2 - схема работы устройства при преодолении передними колесами рыхлого участка (машина заменена эквивалентной схемой, у которой отрезок О В - шасси, отрезок АО - стрела); на фиг. 3 -,то же, при преодолении этого участка задними колесами; на фиг. 4 - то же, что и на фиг. 2, при движении машины под гору; на фиг. 5 - положение подвижного индекса шкалы и уровня контрастной жидкости в первых сосудах обеих пар сообщающихся сосудов при настройке системы; на фиг. 6 - положение уровней контрастной жидкости в первых сосудах при самопроизвольном опускании заднего моста; на фиг. 7 - то же, при самопроизвольном опускании переднего моста.

Символами на фиг. 1-7 обозначено: А -лезвия рабочего оборудования; Б, В - середина опорной поверхности соответственно задних и передних колес; О - шарнир поворота стрелы; / -угол наклона опорной поверхности вдоль стрелы; Y - одинаковый уровень контрастной жидкости в обеих парах сообщающихся сосудов; YI - уровень контрастной жидкости во второй паре сообщающихся сосудов при наклоне шасси вперед; Y2- уровень контрастности жидкости в первой паре сообщающихся сосудов при наклоне шасси вперед; Уз Y - уровень жидкости в первой паре сообщающихся сосудов после корректировки положения рабочего оборудования. Измененное положение шасси и стрелы вследствие неровностей опорной поверхности и компенсационного поворота стрелы показано штрихпунктир- ной линией.

Устройство содержит установленные на базовой машине 1 с кабиной 2, шасси 3, стрелой 4 с гидроцилиндром 5 и шарниром б, рабочим оборудованием 7 и толкающей рамой 8 две изолированные пары 9 и 10 сообщающихся сосудов, частично заполненных контрастными жидкостями 11 и 12.

Первая пара (система) 9 сообщающихся сосудов включает первый сосуд 13, выполненный с возможностью жесткого соединения с шасси 3 и снабженный регулятором 14 объема .контрастной жидкости 11, а второй сосуд 15 установлен на элементе приведения его в вертикальное положение, выполненном с возможностью установки сосуда 15 на поворотной стреле 4 и включающим вертикально перемещающееся опорное звено 16 шарнирного параллелограммного четырехзвенника 17, базовое звено 18 которого жестко связано с шасси 3, а опорное звено 16 - со стрелой 4. Вторая пара (система) 10 сообщающихся сосудов, выполненная с возможностью жесткого закрепления на шасси 3 на измеренном расстоянии друг от друга, включает сосуды 19 и 20. Все четыре сосуда 13, 15, 19 и 20 установлены в одной вертикальной плоскости, проходящей через продольную ось стрелы 4. Сосуды 13 и 19, относящихся к различным парам сообщающихся сосудов 9 и 10, установлены симметрично относительно оси общей для них шкалы 21, снабженной подвижным индексом 22.

Машина 1 может быть колесным или гусеничным средством, рабочим оборудованием 7 - ковш, отвал, ротор, бар, дренажный нож, плуг и т. п. оборудование эксплуатационных, дорожно-строительных и мелиоративных машин.

Устройство работает следующим образом.

При транспортном положении рабочего оборудования 7 может использоваться только пара 10 сообщающихся сосудов, позволяя по уровню жидкости в сосуде 19 определить продольный уклон местности,

При разработке грунта, даже в тех случаях, когда траектория движения стрелы 4 не совпадает с направлением движения машины 1 (например, у экскаватора), после заглубления рабочего оборудования 7 на заданную величину при помощи регулятора 14 объема контрастной жидкости в сосуде 13 устанавливается уровень контрастной жидкости 11 на одинаковой отметке с уровнем контрастной жидкости в сосуде 19. Положение этого уровня на шкале 21 фиксируется подвижным индексом 22 (опорная поверхность под машиной 1 должна быть выравне- на для исключения начальной ошибки).

Теперь при пермещении машины 1 встречающиеся под передними колесами шасси 3 местные вкрапления грунта меньшей плотности или посторонние включения, вызывающие наклоны машины 1 вверх или вниз, вызывают масштабно увеличенное перемещение в вертикальной плоскости рабочего оборудования 7 со стрелой 4, которое немедленно отражается на уровне контрастной жидкости 11 в сосуде 13, направление перемещения которого совпадает с

направлением перемещения стрелы 4, Оператору гидроцилиндром 5 необходимо переместить рабочее оборудование 7 на величину, при которой уровень контрастной жидкости 11 в сосуде 13 сравняется с подвижным индексом 22 на шкале 21. Этот же порядок сохраняется при проседании или всплывании задних (более удаленных от рабочего оборудования) колес шасси 3, а также при работе на наклонной поверхности,

так как уклон поверхности автоматически учитывается положением подвижного индекса 22 при первоначальной настройке, которую необходимо осуществлять при изменении внешних условий, в том числе

при переработке машины на новый участок. При необходимости труд оператора может быть облегчен на основе использования следящих фотоэлементов, а в сосуде 13 - поплавка, что автоматизирует управление

гидросистемой по поддержанию заданного заглубления рабочего оборудования.

Предложенное устройство автономно, просто в изготовлении, обслуживании и использовании. Устройство надежно, на него

не оказывают влияние ускорения машины в работе. Оно способствует повышению качества обработки поверхности и производительности машины.

Формула изобретения

Устройство для измерения высотного положения рабочего оборудования относительно шасси землеройной или погрузочной машины с поворотной стрелой, содержащее первую пару сообщающихся сосудов, частично заполненных контрастной жидкостью, первый из которых выполнен с отсчетной шкалой и с возможностью жесткого соединения с шассйГа второй установлен на элементе приведения его в

вертикальное положение, выполненном с возможностью установки на поворотной стреле, при этом сосуды соединены по жидкости с однополостным гидроцилиндром, отличающееся тем, что, с целью

повышения точности за счет уменьшения влияния ошибки, обусловленной наклонами шасси вдоль продольной оси поворотной стрелы, оно снабжено второй парой сообщающихся сосудов, частично заполненных

контрастной жидкостью и выполненных с возможностью жесткого закрепления на шасси на измеренном расстоянии друг от друга в вертикальной плоскости, проходящей через продольную ось стрелы, и регулятором объема контрастной жидкости,

связанным по жидкости с первой парой сообщающихся сосудов, причем один из сосудов второй пары установлен симметрично

первому сосуду первой пары относительно оси шкалы, выполненной с подвижным индексом.

Использование: для установки оборудования на заданный уровень при наклонах шасси в направлении стрелы. Сущность изобретения: устройство состоит из двух независимых систем 9 и 10 сообщающихся сосудов, установленных в вертикальной плоскости, проходящей через продольную ось стрелы 4. В системе 2 первый сосуд выполнен с отсчетной шкалой 21с подвижным ползунком 22 и регулятором 14 объема жидкости, жестко связанными с шасси 3, а второй сосуд 15 установлен на вертикально его ориентирующем опорном элементе 17, связанном с поворотной стрелой 4. В системе 10 оба сосуда 19 и 20 жестко связаны с шасси 3, причем сосуд 19 смонтирован возле отсчетной шкалы 21, а сосуд 20 - со стороны, противоположной сосуду 15. 7 ил. я w fe О xj СО GJ Ю J

/J # 2Z

Фиг.4

М 13 # &

Фиг. 5

О в

13 //

Фиг.б

(Риг.7