DE2023142B2

DE2023142B2 - Ausleger fuer krane schaufelbagger od dgl

Info

Publication number: DE2023142B2
Application number: DE19702023142
Authority: DE
Inventors: Michael D Hinsdale Conners Richard R Chicago 111 Morton (V St A)
Original assignee: International Harvester Co , Chicago, 111 (V St A )
Priority date: 1969-05-14
Filing date: 1970-05-12
Publication date: 1972-01-05
Also published as: US3572528A; FR2047799A5; GB1306390A; CA943739A; JPS4835282B1; DE2023142A1

Description

Die Erfindung bc/ichi sich auf einen Ausleger für Krane. Schaufelbagger od. dgl., bestehend aus in Rahmenbauweisc zusammengesetzten Profiltcilcn, die an ihren aneinanderstoßenden Längskanlcn durch Schweißnähte verbunden sind.

Ausleger dieser Bauart sind mit ihrem Fußpunkl entweder am Gehäuse der Hinterachse des Kran-Ivw. Baggcrfahrgcstcll.N befestigt und svciscn dann an ihrem oberen Ende einen Querträger auf oder sie sind paarweise seitlich am Fahrgestell angclenkt und hydraulisch verschwenkbar und tragen an ihrem freien Ende beispielsweise eine Ladeschaufel. Diese bekannten Ausleger weisen vielfach über ihre gesamte Länge einen konstanten Querschnitt auf.

Bei Belastung eines solchen Auslegers an dessen freiem Lndc tritt am Fußpunkt, also an der Bcfcsligungsstelle bzw. die Anlenkstelle, die größte mechanische Beanspruchung auf. Es konzentriert sich also die angreifende Kraft auf eine verhältnismäßig kleine Fläche, was dazu führen kann, daß der Ausleger an seiner Befcstigungsstelle nachgibt und sich plastisch verformt oder im ungünstigsten Fall an dieser Stelle bricht.

Fs hat auch nicht an Versuchen gefehlt, den Ausleger so zu gestalten, daß er auf seiner gesamten Längr gleichmäßig beansprucht is', wenn an seinem freien Ende eine Last angreift. Der angestrebte Erfolg wurde bisher allein dadurch herbeigeführt, daß das VV Hällnis des Flächcnträgheitsmomcntcs zum Abstain! zwischen der neutralen Faser und der Außenfläche dem am Ausleger angreifenden Momenl entspricht. Einen Hinweis hierzu gibt die Tcxtstellc auf Seite 443 bis 444 des «Mechanical Engineers Handbook«, 5. Auflage, von Lionel S. Marks. Es hat sieh jedoch gezeigt, daß der Ausleger hei der angesehenen Gestaltüngsmaßnahme im Bereich seiner Verankerung am Fahrgestell so breit wird, daß zum einen die' Sicht des Fahrers und sein Zugang zum Kran bzw. Bagger behindert wird und daß /um anderen

ίο die Verankerung des Auslegers problematisch wird.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, den Ausleget

der eingangs bezeichneten Art, dessen Querschnitts-

prolil über die Länge im wesentlichen gleich ist, so

weiterzubilden, daß er hei Belastung am freien Ende auf seiner gesamten Länge Gleichmäßig beanspruchi ist. Es soll dies insbesondere bei Auslegern erreicht werden, die aus zwei einheitlichen Längsprofilteilen zusammengesetzt sind.

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch

so gelöst, daß die Schweißnähte unterbrochen sind und daß mit der Entfernung vom Verankerungspunkt des Auslegers am Fahrgestell des Kranes bzw. Baggers die Längen der Schweißnähte abnehmend und die Abstände zwischen diesen zunehmend vorgesehen sind.

Schweißstellen unterschiedlicher Länge mit zueinander unterschiedlichen Abständen sind mit Knotenpunkten eines Trägerverbandes vergleichbar, in denen die Spannungen zusammenlaufen, die dem Trägcr-

verband im übrigen jedoch eine ausreichende Biegeclaslizität verleihen.

Unterbrochene Schweißnähte sind bei Biegeträgern an sich bekannt. Es ist auch bekannt, die Schweißstellen möglichst in die Nähe der Auflage zu legen, um sie vom Bicgcmomcnt zu entlasten.

In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbcispiclc der Erfindung schematise)! dargestellt und im nachfolgenden erläutert. Es zeigt

Fig. I eine Seitenansicht eines Schleppers mil einem starr am Fahrgestell befestigten Ausleger,

Fig. 2 eine Ansicht des Auslegers gemäß der Linie 2-2 in F i g. 1.

F i g. 3 eine graphische Darstellung der mechanischen Beanspruchung über die Länge des Auslegers

is bei einem geschweißten und einem ungcschwcißtcn Ausleger,

F i g. 4 eine graphische Darstellung der prozentualen Länge der Schweißstellen über der Länge des A\uslegers,

.50 F i !·. 5 ehiie Seitenansicht eines Schaufelladers mil seitlich angelenkten Auslegern.

Nach der Aiisführungsform gemäß Fig. I ist der Ausleger 18 mittels einer Bcfcstigungsplattc 22 am Hintcrachsgchäusc 12 hinter dem Fahrersitz 14 und dem Steuerrad 16 eines üblichen Schleppers 10 angebaut und erstreckt sich hierbei aufwärts und geringfügig nach vorn geneigt. Die Befestigung erfolgt dadurch, daß die Befestigungsplatte 22 durch einen U-förmigen Bügel 24 gegen die Oberfläche des Hinlerachsgehäuse« 12 gehalten wird. Am oberen freien Ende des Auslegers 18 ist ein sich quer zur Längsachse des Schleppers erstreckender Träger 26 befestigt.

Tn einer abgewandelten Ausführungsform nach F i g. 5 ist an beiden Seiten eines Schaufelladers 50 jeweils ein nach vorn reichender Ausleger 52 mittels Sehweiikbolj'.cn 54 angelcnkt. Die beiden freien Enden tragen eine Ladeschaufel 56. In üblicher Weise wer-

den die Ausleger 52 durch eine in eier Zeichnung nichi dargestellte Hydraulik angehoben oder abgesenkt.

Her Ausleger 18 Vw. 52 hcsiehi aus zwei gleichen U-ioimiuen Prnfilteilen 20, die mil ihren Flanschen zusammenstößen und stellenweise verschweißt sind. Hierdurch wird ein hohler Kastenträger geschaffen, der in sich ausreichend steif ist.

Γ i g. 2 zeigt die Verschweißung der Profiltcile 20. Die Sioße der Längskanten dieser Profilleile sind mit Unterbrechungen auf unterschiedlich begrenzten Längsahschnilien verschweißt, und zwar derart, daß sich die Länge der Schweißnähte 32, 34. 36, 38, 40 mit zunehmender Entfernung von der Befestigungsplaiie 22 des Auslegers 18 bzw. 52 verringert und sich die Abstände zwischen den Schweißnähten vergrößern. Die Abslände der erforderlichen Schweißnähte untereinander sowie deren Länge erhält man unter Berücksichtigung der in Fig. 3 graphisch dargestellten Abhängigkeit der Biegebcansprucliung von der Länge, auf der die Kraft angreift, nach der bekannten Gleichung, daß sich die Biegebeanspruchiing zusammensetzt aus dem Quotienten des Moments M um die Hauptträgheitsachse und des Flächcnträgheitsmomcnls /, multipliziert mit dem Abstände des Querschnittpunktes von der Hauptträgheitsachse. Diese Abhängigkeit bei einem Ausleger 18 bzw. 52, der auf der ganzen Länge der Längskantc der Profilteile 20 zusammengeschweißt ist, zeigt die untere Kurve44 in Fig. 3. Unter der Annahme einer gleich großen Kraft P zeigt die obere Kurve 46 in Fig. 3 den entsprechenden Verlauf der Biegebeanspruchiing bei einem aus lediglich zusammengefügten, jedoch nicht verschweißten Profiltcilen 20 gebildeten Ausleger 18 bzw. 52. Es folgt hieraus, dab die Biegebeanspruchiing eines unverschweißtcn Auslegcrprofils in jedem Längsabschnitt größer ist als bei einem verschweißten Auslegcrprofil.

Unterteilt man die Länge des Auslegers 18 bzw. 52 beispielsweise in sieben gleiche Abschnitte, wie in F i g. 2 durch die Bezugszeichen A bis G veranschaulicht, und setzt man eine gewünschte maximale Bicgcheanspruehung entsprechend der Gren/Iinie 48 voraus, die gerade unterhalb der am Befesligungsende des Auslegers 18 bzw. 52 auftretenden Biegebcansprucliung liegt, so wird aus F i g. 3 deutlich, daß die Biegebeanspruchiing im Abschnitt A eines vollständig verschweißten Auslegers 18 bzw. 52 im wesentlichen gleich oder etwas geringer ist als die gewünschte Biegebeaospruehung. Deshalb werden auf der gesamten Länge des Abschnittes A die Profilteile 20

lu miteinander verschweißt und bilden eine einheitliche Schweißnaht. Im Abschnitt B liegt die Beanspruchung im Fall vollständiger Verschweißung des Auslegers 18 bzw. 52 wesentlich unterhalb der Grenzlinie 48. Wäre dagegen der Ausleger 18 bzw. 52 lediglich zusammengefügt und ungeschweißt, so läge die entsprechende Beanspruchung oberhalb der Grenzlinie 48. Aus diesem Zusammenhang ergibt sich fv^r die Schweißstelle des Abschnittes E eine Länge, ük gleich dem Verhältnis aus dem Abstand zwischen der Grenzlinie 48 und der oberen Kurve 46 des ungeschweißten Auslegers 18 bzw. 52 und dem Absland zwischen der Grenzl'.nie 48 und der unteren Kurve 44 des geschweißten Auslegers ist. Dieses Verhältnis der jeweiligen Abstände zur Grenzlinie 48 in Abhängigkeit von der Länge bzw. den Abschnitten A bis G veranschaulicht Fig. 4, wobei die Länge der erforderlichen Schweißnaht in Prozenten der Länge eines Abschnittes wiedergegeben ist.

Eine derartige Unterteilung und Anordnung der Schweißstellen an den Stoßfugen der miteinander zu verbindenden Profilteile 20 hat zum Ergebnis, daß sich die Belastung gleichmäßig auf die gesamte Länge der Profilteile 20 und damit des Auslegers 18 bzw. 52 verteilt, so daß sich eine plastische Verformung nicht mehr an einer einzigen kritischen Stelle, nämlich am Fußpunkt, einstellen kann.

An Stelle von zwei aufeinanderstoßenden U-förmigcn Profilleilen 20 können in gleicher Weise vier rechtcckförmig abgebogene Winkclprofile oder L-Profile verwendet werden, die in diesem Fall auf vier Seiten miteinander zu verbinden und zu verschweißen sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Ausleger für Krane, Sehaufelhaggci od. dgl., bestehend aus in RalinienhaLiwei.se zusammengesetzten Prnlilieilen, die an ihren aneinanderstoßenden Längskanten durch Sehweißnähte verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Schweißnähte (32, 34₇ 36, 38, 40) unterbrechen sind und daß mit der Entfernung vom Vcr;inkemngspunki (22. 54) des Auslegers (18 h/w. 52) am Fahrgestell des Kranes bzw. Baggers die Lungen der Schweißnähte abnehmend und die Abstände zwischen diesen zunehmend vorgesehen sind.

2. Ausleger each Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zu verbindenden Längskanten der Proiilteile (20) vom Verankerungspunkt (22, 54) ausgehend im ersten Siebtel der Profillänge voll zusammengeschweißt sind und in den beiden letzten Siebteln ungeschweißt auf Stoß sitzen.

3. Ausleger nach Anspruch i oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die prozentuale Länge der Schweißnähte in Abhängigkeit vom Abstand von dem Verankerungspunkl (22, 54) des Auslegers (IS bzw. 5.1) 1-¹IiCh ist dem Verhältnis aus dem Abstand zwischen der Grenzlinie (48) einer gewünschten maximal en Bitrgebeaiispruchung und der oberen Kurve (46) der Biegcbearspruchung eines ungeschweißten Auslegers zu dem Abstand zwischen der Grenzlinie (48) und der unteren Kurve (44) der Biegebeanspruchung eines geschweißten Auslegers (Fi g. 3).