Przedmiotem wynalazku jest urzadzenie do manipulowania materialami, zwlaszcza do usypy¬ wania i wybierania materialów luzem.Znane jest urzadzenie tego rodzaju zawierajace ruchoma podstawe podpierajaca wspornik zmon¬ towany obrotowo na osi pionowej tej podstawy, wysiegnik wychylny w plaszczyznie pionowej przymocowany przegubowo na poziomej osi wspornika, urzadzenie czerpakowe umieszczone na swobodnym koncu wysiegnika, oraz wahacz wy- równowazajacy wysiegnik umieszczony w tej sa¬ mej co on plaszczyznie i przymocowany przegu¬ bowo na poziomej osi wspornika, która jest rów¬ nolegla do poprzedniej osi poziomej, i która jest przesunieta wzgledem tej ostatniej w strone prze¬ ciwna do urzadzenia czerpakowego, przy czym wahacz zawiera dwa ramiona, z których jedno jest zaopatrzone w przeciwciezar a drugie jest polaczone z wysiegnikiem swoim swobodnym kon¬ cem za pomoca sciagu.Na ogól sciag tworzy jeden bok równoleglobo- ku przegubowego, którego bok przeciwny jest o- kreslony przez slady na plaszczyznie pionowej wy¬ siegnika i wahacza, osi geometrycznych przegubu tego wysiegnika i tego wahacza. Takie rozwiaza¬ nie zawierajace równoleglobok przegubowy zape¬ wnia teoretycznie wlasciwa równowage, jednakze ma pewne niedogodnosci.Rozsadne wymiary wahacza wymagaja ustale¬ nia punktu mocowania sciagu na wysiegniku w 10 15 20 25 30 polozeniu, które nie odpowiada optymalnemu po¬ lozeniu dla wymiarów wysiegnika. Mozna unik¬ nac tej niedogodnosci wykorzystujac wahacz o duzych wymiarach, jednak to stwarzaloby inna niedogodnosc.Celem wynalazku jest unikniecie wymienio¬ nych niedogodnosci. Cel ten osiagnieto przez wy¬ konanie urzadzenia wymienionego rodzaju, w któ¬ rym, zgodnie z wynalazkiem, polozenia osi waha¬ cza i punktu polaczenia sciagu z tym wahaczem, sa okreslone talk, ze przedluzenie osi geometrycz¬ nej sciagu przecina w przyblizeniu w tym samym punkcie, prosta laczaca slady na plaszczyznie pio¬ nowej przechodzacej przez wahacz i wysiegnik, osi geometrycznych przegubu wahacza i wysieg¬ nika niezaleznie od nachylenia tego ostatniego, przy czym stosunek odpowiednich odleglosci pun¬ ktu przeciecia sie tych sladów z plaszczyzna, jest zawarty miedzy 0,40 i 0,95.Urzadzenie czerpakowe umieszczone na swobod¬ nym koncu wysiegnika moze byc kolem lopatko¬ wym, którego czerpaki sa przystosowane do prze¬ sypywania materialów podczas operacji wybiera¬ nia, na tasme przenosnikowa zmontowana na wy¬ siegniku, przy czym ta taisma przemieszcza sie w kierunku przeciwnym, w celu zapewnienia ope¬ racji usypywania.Wynalazek polega na wykonaniu urzadzenia, w którym sciag tworzy z prosta laczaca wymienio¬ ne slady, czworobok przegubowy, wyznaczony 117 331117 331 tak, ze równowaga, jest zapewniana w sposób za¬ dawalajacy. Staje sie wówczas mozliwe, dla wy¬ siegnika o okreslonych wymiarach, ustalenie pun¬ ktu mocowania sciagu na tym wysiegniku w jego optymalnym polozeniu i wykorzystanie wahacza z krótkimi ramionami.Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przy¬ kladzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia urzadzenie do manipulowania mate¬ rialami luzem, w widoku z boku, fig. 2 — urza- dizenie z fig. 1 w postaci schematu geometrycz¬ nego.Podstawa 1 urzadzenia (fig. 1) ma ksztalt ra- mownicy przemieszczalnej wzdluz warstwy pod- wrebowej T utworzonej miedzy dwoma stokami Ti i T2. Podstawa 1 zawiera pionowa os 2, na któ¬ rej jest zmontowany obrotowo wspornik 3, któ¬ rego przekrój poprzeczny ma ksztalt C.W czesci dolnej wspornika 3 jest przymoco¬ wana os poziomu na której jest przymoco¬ wany obrotowo wysieignik 5 wychylny w plasz¬ czyznie pionowej. Swobodny koniec wysiegnika 5 ma urzadzenie manipulacyjne w postaci kola lo¬ patkowego 6 przymocowanego do boku wysiegni¬ ka 5. Czerpaki kola lopatkowego 6 sa przystoso¬ wane do przesypywania podczas operacji wybie¬ rania, materialów luzem na tasme przenosniko¬ wa 7 zmontowana na wysiegniku 5, który prze¬ sypuje te materialy do leja zasypowego 8 skad sa one przeladowywane na przenosnik 9, który jest usytuowany wzdluz warstwy podwrebowej T.W przypadku operacji usypywania, materialy lu¬ zem sa przesypywane na tasme 7 przesuwajaca sie w kierunku przeciwnym, za posrednictwem rynny zasypowej 10.W czesci górnej wspornika 3 jest przymocowa¬ na pozioma os 11, równolegla do osi 4, na której jest przymocowany przegubowo waihacz wyrówno- wazajacy 12 wysiegnika 5, wychylony podobnie jak wysiegnik, w tej samej plaszczyznie piono¬ wej. Os 11 jest przesunieta wzgledem osi 4 w kierunku przeciwnym do konca wysiegnika 5 uno¬ szacego kola lopatkowe 6.Wahacz wyrównowazajacy 12 zawiera dwa ra¬ miona 13 i 14 polaczone sciagiem 15. Ramie 13 jest zao(patrzone na jednym koncu w przeciwcie¬ zar 16, podczas gdy swobodny koniec ramienia 14 jest polaczony z wysiegnikiem 5 za pomoca scia¬ gu 17.Wychylenie wysiegnika 5 jest sterowane wcia¬ garka 20 przymocowana do przeciwciezaru 16 wa¬ hacza 12, napedzajaca line 19 przymocowana w punkcie 18 do wspornika 3. Wychylenie wahacza 12 powoduje wychylenie wysiegnika 5 za posred¬ nictwem sciagoi 17.Na figurze 1 przedstawiono wysiegnik 5 w po¬ lozeniu poziomym. To polozenie poziome jest po¬ lozeniem posrednim miedzy polozeniem dolnym i polozeniem górnym, dla których wysiegnik i wa¬ hacz sa oznaczone liniami cienkimi, a sciag, któ¬ ry je sprzega jest oznaczony linia osiowa. Os 17' jest osia geometryczna sciagu 17 znajdujacego sie w polozeniu dolnym, a os 17" jest osia geome¬ tryczna sciagu 17 w polozeniu górnym. Proste 17' i 17" przecinaja sie w punkcie P, który jest usytuowany na prostej 21 laczacej slady na plasz¬ czyznie pionowej przechodzacej przez wysiegnik 5 i wahacz 12, dwóch osi geometrycznych 4 i 11 polaczen przegubowych. Dla kazdego polozenia 5 posredniego wysiegnika 5, a zwlaszcza dla poloze¬ nia przedstawionego na fig. 1, os geometryczna sciagu 17 przecina prosta okreslona powyzej w punkcie, który jest nieznacznie odsuniety od pun¬ ktu P. 10 Na figurze 2 punkty 0i i 02 sa punktami re¬ prezentujacymi odpowiednie slady osi 4 i 11.Sciag 17 jest przedstawiony w dowolnym poloze¬ niu przez prosta A'B', przy czym punkty A' i B' oznaczaja odpowiednie slady osi 4 i 11. Sciag 17 15 jest przedstawiony w dowolnym polozeniu przez prosta A' B', przy czym punkty A' i B' oznacza¬ ja odpowiednio polozenie punktów mocowania A i B tego sciagu na wysiegniku 5 i na ramieniu 14 wahacza 12. Sciag 17 jest przedstawiony w po- 20 lozeniu górnym przez prosta A" B", przy czym punkty A" i B" oznaczaja odpowiednio polozenia punktów mocowania A i B tego sciagu na wy¬ siegniku 5 i na ramieniu 14 wahacza 12.Punkty hi' i h/' oznaczaja odpowiednio spodki prostopadlych opuszczonych z punktu 0i na proste A' B' i A" B". Punkty h2' i h2" oznaczaja odpo¬ wiednio spodki prostopadlych opuszczonych z punktu Oi na proste A' B' i A" B". Punkty ha' i h2" oznaczaja odpowiednio spodki prostopadlych opuszczonych z punktu O2 na proste A' B' i A" 25 30 Masy wysiegnika 5, kola 6 i materialu trans¬ portowanego przez tasme 7 wywoluja wzgledem 35 punktu Oi momenty Mi' i Mi" zgodnie z który¬ mi wysiegnik jest w polozeniu dolnym albo gór¬ nym. Te momenty wywoluja w sciagu znajduja¬ cym sie w polozeniu A' B' lub A" B" sily ozna¬ czone odpowiednio przez F' i F". Tym silom od- 40 powiadaja momenty odpowiednio M2' i Ma" wzgle¬ dem punktu Oa.Obydwa trójkaty prostokatne Phi'Oi i Ph2'02 sa podobne i w wyniku: 45 50 55 02h2' POa POi (1) Podobnie dwa trójkaty prostokatne Phi"Oi i Ph2"02 sa podobne a w wyniku: 02h2 POa (2) Oihi"- POi Obliczenie róznych momentów jest nastepujace: Mi' = F' X O1H1' M2' = F' X Oiha' Mi" = F" X O1H1" M2" = F" X Ojha" Wynika stad, ze: M2' Mi' Ogha' Oihi'117331 M2' Mi Oihi" Uwzgledniajac stosunki (1 i 2) otrzymuje sie: Mj' M2" P02 Mi' Mi" POi Stosunek momentów mas podnoszonych z przo¬ du, obliczony odpowiednio w stosunku do pun¬ któw Oa i Oi, jest równy stosunkowi jednoklad- nosci trójkatów, to jest stosunkowi dlugosci POa i POi. Otrzymuje sie wiec identyczne wyrówno- wazende w polozeniu górnym i w polozeniu dol¬ nym.W praktyce dlugosc wysiegnika 5 i polozenia punktu Oi sa z góry narzucone. Polozenie punktu mocowania A sciaigu 17 na wysiegniku 5 jest wówczas wyznaczone przez obliczenie takie, zeby to polozenie odpowiadalo teoretycznemu poloze¬ niu optymalnemu. Polozenie srodka ciezkosci G przeciwciezaru 16 jest równiez okreslone przez wymiary urzadzenia, a masa przeciwciezaru 16 jest okreslona przez warunki równowagi elemen¬ tów obrotowych wokól osd geometrycznej y — y reprezentujacej os 2. Polozenie punktu Oi jest wyznaczone przez warunki równowagi elementów podnoszacych. Dla danej wartosci stosunku POi/ /POi wielkosc x odpowiada odleglosci poziomej punktów O2 i Oi tak, zeby zespól byl w równowa¬ dze w stanie obciazenia przyjetym dla ukladu podnoszacego 19—20. Dla okreslonego polozenia punktu 02 wartosc stosunku PO3/PO1 wyznacza polozenie punktu P. Stosunki trygonometryczne w dowolnym trójkacie umozliwiaja wówczas latwe wyznaczenie polozen punktów B' i B". Aby le¬ piej wykorzystac zalety urzadzenia opisanego, sto- sunek P02/POi bedzie zawarty miedzy 0,40 i 0,95.Opisane urzadzenie umozliwia w stosunku do zna¬ nego urzadzenia z równoleglobokiem przegubo¬ wym, znaczne przesuniecie osi przegubu wahacza w stosunku do osi przegubu wysiegnika. Wynika stad, ze masa wahacza bierze bardziej skutecznie udzial w wyrównowazamiu zespolu mas usytuo¬ wanych z przodu, a to jest korzystniejsze z punktu widzenia masy przeciwciezaru.Oczywiscie wynalazek zostal opisany w odnie¬ sieniu do szczególowego przykladu wykonania, nie jest on jednak w niczym ograniczony i moga byc wprowadzone ulepszenia bez wychodzenia poza zakres tego wynalazku.Mozna zwlaszcza zastapic jeden z opisanych srodków przez inny równowazny srodek technicz¬ ny.Wynalazek opisany w postaci urzadzenia do ma- 5 nipuilowania materialami luzem moze równiez byc stosowany do zurawi lub urzadzen do ladowania lub rozladowywania statków. W tym ostatnim przypadku kolo lopatkowe byloby zastapione przez podnosnik czerpakowy. 10 Zastrzezenia patentowe 1. Urzadzenie do manipulowania materialami, zwlaszcza do usypywania i wybierania materia- 15 lów luzem, zawierajace ruchoma podstawe pod¬ trzymujaca wspornik zmontowany •obrotowo na pionowej osi tej podstawy, wysiegnik wychylny w plaszczyznie pionowej, przymocowany przegu¬ bowo na poziomej osi wspornika, urzadzenia czer- 20 pakowe umieszczone na swobodnym koncu wy¬ siegnika, i wahacz wyrównowazajacy wysiegnik umieszczony w tej samej plaszczyznie pionowej co wysiegnik i przymocowany przegubowo na pozio¬ mej osi wspornika, która jest równolegla do po- 25 przedniej osi poziomej i która jest przesunieta w stosunku do tej ostatniej w strone przeciwna do urzadzenia czerpakowego, który to wahacz zawie¬ ra dwa ramiona, z których jedno jest zaopatrzo¬ ne w przeciwciezar a drugie jest polaczone z wy- 30 siegnikiem swoim swobodnym koncem za pomo¬ ca sciagu, znamienny tym, ze polozenia osi (11) wahacza (12) i punktu (B) polaczenia sciagu (17) z tym wahaczem (12), sa okreslone tak, ze prze¬ dluzenie osi geometrycznej sciagu (17) przecina w 35 przyblizeniu w tym samym punkcie (P), prosta laczaca slady na plaszczyznie pionowej przecho¬ dzacej przez wahacz (12) i wysiegnik (5), osi (11) wahacza (12) i osi (Lf wysiegnika (5) niezaleznie od nachylenia tego ostatniego, przy czym stosunek 40 odpowiednich odleglosci punktu przeciecia sie tych sladów z plaszczyzna, jest zawarty miedzy 0,40 i 0,95. 2. Urzadzenie wedlug zastrz. 1, znamienne tym, ze urzadzenie czerpakowe umieszczone na swo- 45 bodnym koncu wysiegnika jest kolem lopatko¬ wym (6), którego czerpaki sa przystosowane • do przesypywania materialów podczas operacji wy¬ bierania, na tasme przenosnikowa (7) zmontowa¬ na na wysiegniku (5), przy czym ta tasma prze- 50 mieszcza sie w kierunku przeciwnym, w celu za¬ pewnienia operacji usypywania.117 331 FIG.1 TTTTTTTTT FIG.2 Drukarnia Narodowa, Zaklad Nr 6, 408/82 Cena 100 zl PL