RU2082854C1

RU2082854C1 - Grab

Info

Publication number: RU2082854C1
Application number: RU93001353A
Authority: RU
Inventors: Виталий Викторович Богданов; Виктор Иванович Богданов; Эдуард Николаевич Богданов; Николай Иванович Богданов
Original assignee: Виталий Викторович Богданов; Виктор Иванович Богданов; Эдуард Николаевич Богданов; Николай Иванович Богданов
Priority date: 1993-01-11
Filing date: 1993-01-11
Publication date: 1997-06-27

Abstract

FIELD: load-handling operations. SUBSTANCE: the grab uses a frame, control hydraulic cylinders, jaws and links in the form of two connecting rods installed symmetrically to frame longitudinal axis and whose lower ends are hinge-joined to upper ends of levers, two cranks whose lower ends are hinge-joined to frame, and two tie-rods whose lower ends are hinge-joined to free ends of levers, and upper ends, to cranks. The latter are hinge-joined to connecting rods in the point dividing connecting rod into two equal parts each part is equal to the part of crank between its hinge on frame and hinge between crank and connecting rod. Jaws are linked to levers for their joint movement along a straight line perpendicular to the frame longitudinal axis. Grab is furnished with two bars, one end of each bar is hinge-joined to upper end of the connecting rod, and the other end, to the crank located on opposite side of the frame forming with respective crank the like sides of symmetric parallelograms supported as cantilevers on connecting rods in their lower part by brackets; hinge-joined between free ends of the connecting rods and free ends of cranks are rods and barrels of control hydraulic cylinders installed for movement along frame longitudinal axis by a slide and pushers, whose one ends are hinge-mounted on slide, and the others, on cranks. EFFECT: enhanced efficiency. 2 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к землеройной технике и может быть использовано для очистки облицованных каналов и лотков, кюветов дорог, для разработки и зачистки траншей, для выполнения погрузочно-разгрузочных и подгребающих работ. The invention relates to earthmoving equipment and can be used for cleaning lined canals and trays, ditches of roads, for the development and cleaning of trenches, for loading and unloading and raking.

Известен грейфер, включающий смыкающиеся ковши, соединенные с силовым цилиндром шарнирно-рычажным механизмом, выполненный с равносторонним параллелограммом [1]
Недостатком такого грейфера является большая высота и сложность конструкции, а также значительное снижение усилий на нижних горизонтальных режущих кромках в конце смыкания челюстей при складывании посредством силового цилиндра параллелограмного шарнирно-рычажного механизма привода челюстей.Known grapple, including locking buckets connected to the power cylinder by a pivot-lever mechanism, made with an equilateral parallelogram [1]
The disadvantage of such a grab is the high height and complexity of the design, as well as a significant reduction in effort at the lower horizontal cutting edges at the end of jaw closure when folding the parallelogram articulated lever mechanism of the jaw drive by means of a power cylinder.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является грейфер, включающий раму с гидроцилиндром управления и челюсти, соединенные между собой шарнирным пространственным многоугольником, состоящим из шатунов, одни верхние концы которых соединены между собой и размещены на штоке гидроцилиндра управления, из кривошипов, одни концы которых соединены с корпусом гидроцилиндра, а другие верхние с серединами шатунов, равными двум длинам кривошипов, из рычагов, одними концами соединенные с нижними концами шатунов, а другими посредством тяг с кривошипами [2]
Однако работа такого грейфера недостаточно эффективна из-за обусловленного косинусоидальным изменением значительного снижения усилий на режущих кромках при смыкании челюстей вследствие силового воздействия цилиндров управления по диагонали шарнирного многоугольника. Кроме этого, конструкция устройства недостаточно компактна из-за большой высоты рамы грейфера с двумя гидроцилиндрами.The closest in technical essence and the achieved result is a grab, including a frame with a control and jaw hydraulic cylinder, interconnected by an articulated spatial polygon consisting of connecting rods, one upper ends of which are interconnected and placed on the rod of the control hydraulic cylinder, of cranks, one ends of which connected to the body of the hydraulic cylinder, and the other upper with the middle of the connecting rods, equal to two lengths of cranks, of levers, one ends connected to the lower ends of the connecting rods, and the other E through linkage with cranks [2]
However, the operation of such a grab is not effective enough due to a cosine change that significantly reduces the forces on the cutting edges when the jaws are closed due to the force of the control cylinders along the diagonal of the articulated polygon. In addition, the design of the device is not compact enough due to the high height of the grab frame with two hydraulic cylinders.

Сущность изобретения заключается в том, что грейфер снабжен двумя стержнями, каждый из которых шарнирно связан одним концом с верхним концом шатуна, а другим концом с кривошипом, размещенным на противоположной стороне рамы, и с образованием с соответствующим кривошипом одноименных сторон симметричных параллелограммов, консольно закрепленными на шатунах в их нижней части кронштейнами, между свободными концами которых и свободными концами кривошипов шарнирно закреплены штоки и корпуса гидроцилиндров управления, установленными с возможностью перемещения вдоль продольной оси рамы ползуном и толкателями, одни концы которых шарнирно закреплены на ползуне, а другие на кривошипах. Кроме этого, грейфер снабжен стойкой, закрепленной в нижней части рамы, и поперечной пластиной, закрепленной на нижнем конце стойки и размещенной внутри челюстей в их сомкнутом положении. The essence of the invention lies in the fact that the grab is provided with two rods, each of which is pivotally connected at one end with the upper end of the connecting rod, and the other end with a crank placed on the opposite side of the frame, and with the formation of the corresponding crank of the same named sides of symmetrical parallelograms, console mounted on rods in their lower part with brackets, between the free ends of which and the free ends of the cranks, the rods and bodies of the control cylinders are mounted pivotally mounted NOSTA movement along the longitudinal axis of the slider and the pusher frames, one ends of which are hinged on the slider, and the other on the cranks. In addition, the grab is equipped with a stand fixed at the bottom of the frame and a transverse plate fixed at the lower end of the rack and placed inside the jaws in their closed position.

Существенное отличие предлагаемого технического решения заключается в том, что в новой совокупности признаков, когда грейфер снабжен двумя стержнями, каждый из которых шарнирно связан одним концом с верхним концом шатуна, а другим концом с кривошипом, размещенным на противоположной стороне рамы, и с образованием с соответствующим кривошипом одноименных сторон симметричных параллелограмов, возникает новый технический эффект сохранение свойства прямолинейного перемещения рычагов и связанных с ними челюстей с возможностью передачи усилий по стержням на кривошипы, размещенные соответственно на противоположных сторонах рамы. Реакции в шарнирах стержней с кривошипами вращают последние во встречном направлении, что увеличивает усилия при смыкании челюстей. При снабжении консольно закрепленными на шатунах в их нижней части кронштейнами, между свободными концами которых и свободными концами кривошипов шарнирно закреплены штоки и корпуса гидроцилиндров управления, а также установленным с возможностью перемещения вдоль продольной оси рамы ползуном и толкателями, одни концы которых шарнирно закреплены на ползуне, а другие на кривошипах, возникает технический эффект увеличения угла воздействия усилия штока на кривошип, что также увеличивает усилия на режущих кромках челюстей при их смыкании. A significant difference of the proposed technical solution lies in the fact that in the new set of features, when the grab is equipped with two rods, each of which is pivotally connected at one end with the upper end of the connecting rod, and the other end with a crank placed on the opposite side of the frame, and with the formation with the corresponding crank of the same name sides of symmetrical parallelograms, a new technical effect arises, preserving the properties of the rectilinear movement of the levers and associated jaws with the possibility of transmitting ly on the rods on the crank, placed on opposite sides of the frame. Reactions in the hinges of the rods with cranks rotate the latter in the opposite direction, which increases the force when closing the jaws. When supplying brackets cantilever mounted on the rods in their lower part, between the free ends of which and the free ends of the cranks, the rods and bodies of the control cylinders are pivotally mounted, as well as mounted with the possibility of movement along the longitudinal axis of the frame with a slide and pushers, one ends of which are pivotally mounted on the slider, and others on cranks, there is a technical effect of increasing the angle of influence of the rod force on the crank, which also increases the forces on the cutting edges of the jaws when they are closed .

При снабжении грейфера стойкой, закрепленной на нижней части рамы, и поперечной пластиной, закрепленной на нижнем конце стойки и размещенной внутри челюстей в их сомкнутом положении, возникает новый технический эффект якоря, обеспечивающего компенсацию неравномерности реакций грунта при резании челюстями в процессе движения их на смыкание. Это позволяет повысить надежность и соответственно эффективность работы грейфера. When the grab is equipped with a stand fixed on the lower part of the frame and a transverse plate fixed on the lower end of the stand and placed inside the jaws in their closed position, a new technical effect of the armature arises, which compensates for the unevenness of the soil reactions when cutting with the jaws during their movement to close. This improves the reliability and, accordingly, the efficiency of the grab.

В целом возникающие технические эффекты суммарно позволяют значительно повысить эффективность работы грейфера за счет большего соответствия сопротивления резанию грунта погонным усилиям на режущих кромках челюстей и улучшить компактность устройства за счет уменьшения высоты грейфера с изменением положения гидроцилиндров. In general, the resulting technical effects in total can significantly increase the efficiency of the grab due to the greater correspondence of resistance to soil cutting to linear forces on the cutting edges of the jaws and improve the compactness of the device by reducing the height of the grab with a change in the position of the hydraulic cylinders.

Таким образом, совокупность существенных признаков является необходимой и достаточной для повышения эффективности работы грейфера и компактности его конструкции, а положительный эффект достигается благодаря этой новой совокупности признаков. Thus, the set of essential features is necessary and sufficient to increase the efficiency of the grab and the compactness of its design, and a positive effect is achieved thanks to this new set of features.

На фиг. 1 показан грейфер, вид спереди; на фиг. 2 вид А стойка с поперечной пластиной внутри челюсти; на фиг. 3 вариант грейфера, вид спереди; на фиг. 4 вариант грейфера с общим шарниром верхних концов шатунов, вид спереди. In FIG. 1 shows a grab, front view; in FIG. 2 view A stand with a transverse plate inside the jaw; in FIG. 3 option grab, front view; in FIG. 4 version of the grab with a common hinge of the upper ends of the connecting rods, front view.

Грейфер (фиг. 1 3) содержит раму 1, челюсти 2 и 3, связанные между собой посредством пространственного шарнирного многоугольника. Последний включает шарнирные кривошипы 4 со стержнями-продолжениями 5, шатуны 6, верхние свободные концы 7 их продолжений соединены посредством стержней 8 с кривошипами противоположных сторон. Нижние концы кривошипов 4 соединены шарнирно с рамой, а верхние с равными им по длине шатунами 6. С стержнями - продолжениями 5 кривошипов соединены штоки цилиндров 9, корпуса которых посредством кронштейнов 10 соединены с нижними концами шатунов 6, с которыми связаны также рычаги 11. Свободные концы рычагов 11 тягами 12 связаны с кривошипами 4 посредством шарниров, смещенных относительно продольных осей кривошипов. Челюсти 2 и 3 шарнирно соединены с рычагами 11. Корпуса гидроцилиндров 13 раскрытия челюстей шарнирно связаны с рычагами 11. а штоки - с челюстями 2 и 3. К рычагам прикреплены очистители 14 и ограничители 15 поворота челюстей. К раме 1 в нижней части прикреплена стойка 16 с поперечной пластиной 17. Рама 1 имеет направляющие 18, в которых перемещается ползун 19, соединенный шарнирно посредством толкателей 20 с кривошипом 4. Рама несет нижнюю проушину 21, связанную общей осью с шарнирами соединения нижних концов кривошипов, и верхнюю 22 для навески на базовую машину в различных вариантах. Челюсти имеют опорные катки 23. The grab (Fig. 1 3) contains the frame 1, the jaw 2 and 3, interconnected by means of a spatial hinged polygon. The latter includes articulated cranks 4 with extension rods 5, connecting rods 6, the upper free ends 7 of their extensions are connected via rods 8 with cranks of opposite sides. The lower ends of the cranks 4 are pivotally connected to the frame, and the upper ends with rods 6 equal in length to them. The rods — extensions of 5 cranks — are connected to the cylinder rods 9, whose bodies are connected via brackets 10 to the lower ends of the connecting rods 6, to which the levers 11 are also connected. the ends of the levers 11 by rods 12 are connected to the cranks 4 by means of hinges displaced relative to the longitudinal axes of the cranks. The jaws 2 and 3 are pivotally connected to the levers 11. The bodies of the hydraulic cylinders 13 for opening the jaws are pivotally connected to the levers 11. and the rods to the jaws 2 and 3. Cleaners 14 and limiters 15 of the jaw rotation are attached to the levers. A rack 16 with a transverse plate 17 is attached to the frame 1 in the lower part. The frame 1 has guides 18 in which the slider 19 moves pivotally by means of pushers 20 with a crank 4. The frame carries a lower eye 21 connected by a common axis with hinges connecting the lower ends of the cranks , and the top 22 for mounting on the base machine in various versions. The jaws have track rollers 23.

Вариант грейфера, показанный на фиг. 3 отличается тем, что тяги 12 расположены на другую сторону шатунов 6 и работают при смыкании челюстей на сжатие. The grab embodiment shown in FIG. 3 differs in that the rods 12 are located on the other side of the connecting rods 6 and work when compressing the jaws.

В варианте грейфера (фиг. 4) шатуны 6 выполнены по длине равным двум длинам кривошипов 4. Верхние концы шатунов соединены с ползуном 19, перемещающимся в направляющих рамы 1. In the version of the grab (Fig. 4), the connecting rods 6 are made equal in length to two lengths of the cranks 4. The upper ends of the connecting rods are connected to the slider 19, which moves in the guides of the frame 1.

Грейфер работает следующим образом. The grab works as follows.

Посредством проушин 21 или 22 грейфер навешивают на стрелу базовой машины. Through the eyes 21 or 22, the grab is hung on the boom of the base machine.

При воздействии штоков гидроцилиндров 9 на стержни-удлинители 5 кривошипов 4 связанные с ними шатуны 6 совершают сложное движение. При этом рычаги 11 совершают прямолинейно-поступательное встречное движение вместе с прикрепленными к нему челюстями 2 и 3, обеспечивая постоянный угол резания. Штоки гидроцилиндров 13 упирают челюстями в ограничители 15 и удерживают их от проворачивания. При втягивании штоков происходит раскрытие челюстей, а неподвижные относительно челюстей очистители 14 выталкивают материал (грунт) и очищают челюсти. When exposed to the rods of the hydraulic cylinders 9 on the extension bars 5 of the cranks 4, the connecting rods 6 associated with them make a complex movement. In this case, the levers 11 perform a rectilinear translational oncoming movement together with the jaws 2 and 3 attached to it, providing a constant cutting angle. The rods of the hydraulic cylinders 13 rest with their jaws in the stops 15 and keep them from turning. When the rods are pulled in, the jaws open, and the cleaners 14, which are motionless relative to the jaws, push out the material (soil) and clean the jaws.

Раздвигают челюсти втягиванием штоков гидроцилиндров 9. Свободный поворот рамы 1 в сторону левой и правой челюсти вокруг шарнирного соединения кривошипов 4 ограничен посредством толкателей 20, связывающих симметричные точки кривошипов (или шарниром стержней 8 с кривошипами) с ползуном 19. The jaws are extended by retracting the rods of the hydraulic cylinders 9. The free rotation of the frame 1 towards the left and right jaws around the articulated joint of the cranks 4 is limited by means of pushers 20 connecting the symmetrical points of the cranks (or the hinge of the rods 8 with the cranks) to the slider 19.

При опускании грейфера с раздвинутыми челюстями на разрабатываемый грунт или очищаемые от грунта поверхности стойка 16 с поперечной пластиной 17 внедряются в слой этого грунта и при смыкании челюстей оказывают сопротивление смещению рамы 1 в сторону челюсти с большим усилием взаимодействия с грунтом за счет значительных реакций сдвига грунта поперечной пластиной в ту же сторону. When lowering the grab with extended jaws on the soil being developed or the surfaces being cleaned from the ground, the rack 16 with the transverse plate 17 is embedded in the layer of this soil and, when the jaws are closed, resist the displacement of the frame 1 towards the jaw with a large force of interaction with the soil due to significant shear transverse soil reactions plate in the same direction.

Так как реакции от сдвига грунта суммируются с усилиями резания той челюсти, для которой они в данный момент имеют меньшее значение, то автоматически обеспечивается значительная компенсация неравномерности реакций взаимодействия левой и правой челюстей с грунтом. Since reactions from soil shear are summed up with cutting forces of the jaw for which they are currently of lesser importance, significant compensation for the uneven reaction of the left and right jaws interacting with the soil is automatically provided.

Claims

1. A grab including a frame, control hydraulic cylinders, and jaws mounted symmetrically to the longitudinal axis of the frame of the link in the form of two connecting rods pivotally connected by the lower ends to the upper ends of the levers, two cranks, the lower ends of which are pivotally connected to the frame, and two rods, the lower ends of which pivotally connected to the free ends of the levers, and the upper ends with cranks, while the cranks are pivotally connected to the connecting rods at the point dividing the connecting rod into two equal parts, each part of which is equal to the part of the crank between its hinge on the frame and between the crank and the connecting rod, and the jaws are connected with levers with the possibility of their joint movement along a straight, perpendicular to the longitudinal axis of the frame, characterized in that the grab is equipped with two rods, each of which is pivotally connected at one end with the upper end of the connecting rod and the other end with the crank placed on the opposite side of the frame, and with the formation with the corresponding crank of the same name sides, symmetrical parallelograms, cantileverly fixed to the connecting rods in their lower part by brackets, between the ends of which and the free ends of the cranks are pivotally fixed to the rods and bodies of the control cylinders, mounted with the possibility of movement along the longitudinal axis of the frame with a slider and pushers, some ends of which are pivotally mounted on the slider, and others on the cranks.

2. The grab according to claim 1, characterized in that it is provided with a stand fixed at the bottom of the frame and a transverse plate fixed at the lower end of the rack and placed inside the jaws in their closed position.