RU2158708C1 - Manipulator - Google Patents
Manipulator Download PDFInfo
- Publication number
- RU2158708C1 RU2158708C1 RU99104880A RU99104880A RU2158708C1 RU 2158708 C1 RU2158708 C1 RU 2158708C1 RU 99104880 A RU99104880 A RU 99104880A RU 99104880 A RU99104880 A RU 99104880A RU 2158708 C1 RU2158708 C1 RU 2158708C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- boom
- handle
- arm
- hydraulic cylinders
- axis
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Forklifts And Lifting Vehicles (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к грузоподъемной технике, в частности к сельскохозяйственному машиностроению. The invention relates to lifting equipment, in particular to agricultural machinery.
Известно устройство для поворота и вылета стрелы крана, содержащее основание, раму, шарнирно установленные на ней под углом друг к другу гидроцилиндры, штоки которых шарнирно соединены между собой и со стрелой, установленной на раме, поворотной в горизонтальной плоскости оси с возможностью поворота в вертикальной плоскости, в котором с целью расширения зоны действия и снижения динамических нагрузок рама выполнена в виде Т-образной фермы, на концах горизонтальной перекладины которой закреплены корпусa гидроцилиндров, а вертикальная стойка фермы выполнена пустотелой для закрепления внутри нее поворотной оси, при этом ферма установлена на основании с возможностью поворота в горизонтальной плоскости посредством дополнительного привода, взаимодействующего с наружной поверхностью вертикальной стойки; дополнительный привод выполнен в виде гидровинтового механизма, включающего закрепленную на наружной поверхности вертикальной стойки Т-образной фермы обойму и размещенный внутри нее поршень с центральным отверстием, охватывающим вертикальную стойку, установленный с возможностью перемещения вдоль оси последней, зафиксированный от поворота вокруг нее и взаимодействующий с ней посредством винтовой нарезки, выполненной на сопрягаемых поверхностях поршня и стойки (SU авторское свидетельство N 1813697, МПК B 66 C 23/82. Устройство для поворота и изменения вылета стрелы крана // В.М.Герасун, А.А.Карсаков, В.И.Пындак, А.Ф.Рогачев, В.Л.Строков. Заявлено 11.03.1991, опубликовано 07.05.1993). A device for rotating and releasing a crane jib is provided, comprising a base, a frame, hydraulic cylinders pivotally mounted on it at an angle to each other, the rods of which are pivotally connected to each other and with an arrow mounted on the frame, rotatable in the horizontal plane of the axis with the possibility of rotation in the vertical plane in which, in order to expand the coverage area and reduce dynamic loads, the frame is made in the form of a T-shaped truss, at the ends of the horizontal crossbar of which the hydraulic cylinder bodies are fixed, and the vertical stand the truss is hollow for fixing the rotary axis inside it, while the truss is mounted on the base with the possibility of rotation in the horizontal plane by means of an additional drive interacting with the outer surface of the vertical rack; the additional drive is made in the form of a hydraulic screw mechanism, including a clip fixed on the outer surface of the vertical strut of the T-shaped truss and a piston placed inside it with a central hole covering the vertical strut, mounted to move along the axis of the latter, fixed from rotation around it and interacting with it by screw cutting, made on the mating surfaces of the piston and strut (SU copyright certificate N 1813697, IPC B 66 C 23/82. Device for turning and from changes in the crane boom reach // V. M. Gerasun, A. A. Karsakov, V. I. Pyndak, A. F. Rogachev, V. L. Strokov. Declared March 11, 1991, published May 7, 1993).
К причинам, препятствующим достижению требуемого технического результата при использовании известного устройства, относятся ограниченная зона обслуживания в горизонтальной плоскости и сложность конструкции дополнительного привода. The reasons that impede the achievement of the required technical result when using the known device include a limited service area in the horizontal plane and the complexity of the design of the additional drive.
Наиболее близким устройством того же назначения к заявленному объекту по совокупности признаков является манипулятор, содержащий плоское основание с кронштейнами навески и выдвижными опорами, закрепленную с возможностью поворота вокруг вертикальной оси основания опорно-поворотную колонку со смонтированными шарнирно на ней стрелой, рукоятью и грузозахватным крюком, попарно установленные силовые гидроцилиндры управления стрелой и рукоятью и дополнительные гидроцилиндры механизма поворота опорно-поворотной колонки (см. Навесной манипулятор "Волгоградский" //Информационный листок Волгоградского ЦНТИ N 230-97. Составители: В.М.Герасун, В.И.Пындак, А.Ф.Рогачев. - Волгоград. - 1997. - С. 4). The closest device of the same purpose to the claimed object according to the totality of features is a manipulator containing a flat base with hinge brackets and extendable supports fixed with the possibility of rotation around the vertical axis of the base of the support-rotary column with a boom mounted on it, a handle and a load-lifting hook, in pairs installed power boom and stick control hydraulic cylinders and additional hydraulic cylinders for the slewing-column rotation mechanism (see Mounted man “Volgogradsky” hypulator // Information sheet of the Volgogradsky TSNTI N 230-97. Compiled by V. M. Gerasun, V. I. Pyndak, A. F. Rogachev. - Volgograd. - 1997. - P. 4).
К причинам, препятствующим достижению требуемого технического результата при использовании известного устройства, принятого за ближайший аналог, относятся ограниченная зона действия в продольно-вертикальной плоскости шарнирно-сочлененной стрелы и рукояти и неудовлетворительные динамические и кинематические характеристики при подъеме груза. The reasons that impede the achievement of the required technical result when using the known device adopted for the closest analogue include a limited range in the longitudinally vertical plane of the articulated boom and arm and unsatisfactory dynamic and kinematic characteristics when lifting the load.
Задача, на решение которой направлено заявляемое изобретение, - расширение зоны обслуживания в продольно-вертикальной плоскости. The problem to which the invention is directed is the expansion of the service area in a longitudinally vertical plane.
Технический результат - расширение зоны обслуживания и повышение грузоподъемности. The technical result is the expansion of the service area and increase capacity.
Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что в известном манипуляторе, содержащем плоское основание с кронштейнами навески и выдвижными опорами, закрепленную с возможностью поворота вокруг вертикальной оси основания опорно-поворотную колонку со смонтированными шарнирно на ней стрелой, рукоять с грузозахватным крюком, гидроцилиндры поворота опорно-поворотной колонки, силовые гидроцилиндры управления стрелой и рукоятью, согласно изобретению штоки силовых гидроцилиндров управления стрелой и рукоятью кинематически связаны двуплечим рычагом, ось которого шарнирно совмещена с осью соединения стрелы и рукояти, при этом стрела и рукоять снабжены ограничителями поворота двуплечего рычага. The specified technical result during the implementation of the invention is achieved by the fact that in the known manipulator containing a flat base with hinge brackets and extendable supports, mounted with the possibility of rotation around the vertical axis of the base of the support-rotary column with a pivotally mounted boom on it, a handle with a load-lifting hook, swing cylinders support-rotary columns, power control cylinders for boom and stick, according to the invention, rods of power control cylinders for boom and arms kinematically connected by a two-arm lever, the axis of which is pivotally aligned with the axis of the connection of the boom and the handle, while the boom and the handle are equipped with limiters for the rotation of the two-arm lever.
На фиг. 1 представлен манипулятор, навешенный на гусеничный трактор класса тяги 3, в рабочем положении, вид в плане; на фиг. 2 - то же, вид слева; на фиг. 3 - сечение А-А по фиг. 2, поперечное сечение двуплечего рычага на оси поворота стрелы и рукояти; на фиг. 4 - сечение Б-Б по фиг. 1, продольный разрез верхней части стрелы, двуплечего рычага, сопрягаемого конца рукояти и ограничителей предельных поворотов рукояти и стрелы; на фиг. 5 - кинематика стрелы, двуплечего рычага и штока силового гидроцилиндра управления положением стрелы; на фиг. 6 - кинематика грузозахватного крюка, рукояти и ее силового гидроцилиндра при крайнем нижнем положении стрелы; на фиг. 7 - кинематика грузозахватного крюка, рукояти и ее силового гидроцилиндра при крайнем верхнем положении удаленного конца стрелы; на фиг. 8 - зона обслуживания стрелы и рукояти при среднем и крайних нижнем и верхнем положениях стрелы и предельных положениях рукояти с грузозахватным крюком в продольно-вертикальной плоскости (горизонтальная штриховка на поле чертежа - зона обслуживания при крайнем нижнем положении стрелы; вертикальная штриховка - зона обслуживания при крайнем верхнем положении стрелы; наклонная штриховка - при среднем положении стрелы). In FIG. 1 shows a manipulator mounted on a caterpillar tractor of draft class 3, in working position, plan view; in FIG. 2 - same, left view; in FIG. 3 is a section AA in FIG. 2, a cross-section of a two-shouldered lever on the axis of rotation of the boom and handle; in FIG. 4 - section BB in FIG. 1, a longitudinal section of the upper part of the boom, the two shoulders of the lever, the mating end of the handle and the limiters of the limiting rotations of the handle and the boom; in FIG. 5 - kinematics of the boom, two shoulders of the lever and the rod of the power hydraulic cylinder control the position of the boom; in FIG. 6 - kinematics of the load gripping hook, handle and its power hydraulic cylinder at the extreme lower position of the boom; in FIG. 7 - kinematics of the load gripping hook, handle and its power hydraulic cylinder at the extreme upper position of the remote end of the boom; in FIG. 8 - service area of the boom and stick at the middle and extreme lower and upper positions of the boom and limit positions of the handle with a load-gripping hook in the longitudinally vertical plane (horizontal hatching in the drawing field - service area at the lowermost position of the boom; vertical hatching - service area at the extreme the upper position of the arrow; inclined hatching - with the average position of the arrow).
Манипулятор (см. фиг. 1 и 2) содержит плоское основание 1 с кронштейнами навески 2, 3 и 4 и выдвижными опорами 5 и 6, закрепленную с возможностью поворота вокруг вертикальной оси 7 основания 1 опорно-поворотную колонку 8 со смонтированными шарнирно на ней стрелой 9, рукоять 10 с грузозахватным крюком 11, гидроцилиндры 12 и 13 механизма поворота опорно-поворотной колонки 8, силовые гидроцилиндры 14 и 15 управления стрелой 9 и рукоятью 10. Стрела 9 соединена горизонтальным шарниром 16 с верхней частью опорно-поворотной колонки 8. Основание силового гидроцилиндра 14 связано с колонкой 8 шарниром 17. Основание силового цилиндра 15 размещено на удаленном конце рукояти 10 и соединено с ней шарниром 18. Штоки 19 и 20 силовых гидроцилиндров 14 и 15 управления стрелой 9 и рукоятью 10 кинематически связаны двуплечим рычагом 21. Ось 22 рычага 21 совмещена с осью шарнирного соединения стрелы 9 и рукояти 10. Двуплечий рычаг 21 образован парой щек 23, установленных со смещением друг от друга на втулке 24. В полости втулки 24 запрессована пара оппозитно размещенных подшипников скольжения 25 из антифрикционного материала. На удаленных концах 26 и 27 щек 23 сварными швами размещены пары опорных втулок 28 и 29. В соосных отверстиях пар втулок 28 и 29 смонтированы оси 30. На осях 30 посредством шаровых втулок 31 шарнирно соединены штоки 19 и 20 соответственно силовых гидроцилиндров 14 и 15 управления положением стрелы 9 и рукояти 10 с грузозахватным крюком 11. Стрела 9 выполнена полой, сварной конструкции из гнутого профиля 32 и листовой заглушки 33. Сечения по длине стрелы 9 выполнены одинаковыми. Верхняя часть стрелы 9 заканчивается парой плит 34 и 35. Плита 35 снабжена фиксатором 36 положения оси 22 (см. фиг. 3). Рукоять 10 выполнена в виде балки переменного сечения. Оголовок рукояти 10 снабжен парой проушин 37, в которых размещены втулки 38 из закаленной стали в качестве подшипников скольжения. Проушины 37 рукояти 10 вместе с втулкой 38 размещены на оси 22 между подшипниками 25 втулки 24 двуплечего рычага 21 и плитами 34 и 35 стрелы 9. Такое конструктивное исполнение кинематической связи рукояти 10 со стрелой 9 обеспечивает независимое угловое смещение двуплечего рычага 21 как относительно оси 22, так и рукояти 10 или стрелы 9, а в общем случае задает требуемое положение грузозахватного крюка 11 на заданной высоте относительно опорной поверхности или с различным удалением от основания 1 (см. фиг. 1-4). Стрела 9 и рукоять 10 снабжены ограничителями 39 и 40 двуплечего рычага 21 (см. фиг. 4). The manipulator (see Fig. 1 and 2) contains a
Манипулятор работает следующим образом. The manipulator works as follows.
При агрегатировании заявленного манипулятора с трактором 41 (ВТ-100, ВТ-130) (см. фиг. 1 и 2) класса тяги 3 последний задним ходом подают к плоскому основанию 1 со стороны кронштейнов навески 2, 3 и 4. Нижние продольные тяги 42 и 43 на оси 44 размещают на максимально удаленное расстояние между передними шарнирами таким образом, чтобы центральная регулируемая верхняя тяга 45 и нижние продольные тяги 42 и 43 трактора 41 образовали "трехточечную" схему навески плоского основания 1. Блокировочные цепи нижних продольных тяг 42 и 43 устанавливают "крест на крест". Боковые колебания любой точки поверхности основания 1 от продольной плоскости агрегата не должны превышать ±10 мм в транспортном и рабочем положениях. Удаленные концы тяг 42, 43 и 45 пальцами соединяют с кронштейнами навески 2-4 основания 1. Рукавами высокого давления соединяют надлежащим образом попарно силовые гидроцилиндры 12 и 13 механизма поворота опорно-поворотной колонки 8 и силовые цилиндры 14 и 15 стрелы 9 и рукояти 10. Далее тягами 42, 43 и 45 гидронавески трактора 41, управляемого силовым гидроцилиндром 6, плоское основание 1 переводят в полное транспортное положение. Опоры 5 и 6 выдвигают из полости плоского основания 1 и фиксируют в рабочем положении пальцами во втулках основания 1. Далее основание 1 гидронавеской трактора 41 опускают на опоры 5 и 6. Ручку управления среднего гидрозолотника гидрораспределителя трактора 41 переводят сначала в положение "Нейтральное", а затем управление силовым цилиндром 46 переводят на переключатель потока жидкости на управление силовых гидроцилиндров 12 и 13 для дистанционного управления опорно-поворотной колонкой 8. Левую ручку гидрозолотника гидрораспределителя (по ходу движения трактора 41) гидравлически соединяют рукавами и трубопроводами с полостями гидроцилиндра 14 стрелы 9, а правую ручку гидрозолотника - с полостями силового гидроцилиндра 15 рукояти 10. When aggregating the declared manipulator with a tractor 41 (VT-100, VT-130) (see Fig. 1 and 2) of traction class 3, the latter is reversed to the
Поднимаемый груз, например спрессованные кипы из лакрицы, зачаливают подстропником и соединяют с грузозахватным крюком 11 и укладывают на платформу 47, например, прицепной тракторной тележки 48. The load to be lifted, such as compressed bales of licorice, is moored with a lining and connected to the
Рассмотрим кинематику стрелы 9 (см. фиг. 5) при крайнем нижнем ее положении (исходное положение при перемещении левой ручки гидрораспределителя либо в положение "Опускание", либо "Плавающее", и при крайнем верхнем положении при подаче масла (рабочей жидкости) в бесштоковую полость силового гидроцилиндра 14 (переводом левой ручки гидрозолотника в положение "Подъем"). При подаче рабочей жидкости и фиксированном положении двуплечего рычага 21 на оси 22 относительно стрелы 9 перемещение штока 19 на величину ΔS2 относительно шарнира 17 силового цилиндра 14 приводит к повороту стрелы 9 относительно шарнира 16 на угол α. Запас хода штока 19 относительно шарнира 17 на величину ΔS1 позволяет двуплечий рычаг 21 относительно оси 22 при крайнем верхнем положении стрелы 9 повернуть на угол β1, а при крайнем нижнем положении - на угол β2. Полное перемещение S3 штока 19 из полости силового цилиндра 14 реализуется на повороты стрелы 9 относительно шарнира 16 на угол α и двуплечего рычага 21 на конце стрелы 9 относительно оси 22 на угол β1 (β2). Положение нижнего плеча (удаленный конец 26) рычага 21 и штока 19 силового гидроцилиндра 14 при крайнем нижнем положении рукояти 9 на одной прямой линии зафиксировано ограничителем поворота 39.Consider the kinematics of boom 9 (see Fig. 5) at its lowest position (the starting position when moving the left handle of the valve either to the "Lower" or "Floating" position, and at the highest position when applying oil (working fluid) to the rodless the cavity of the power hydraulic cylinder 14 (by moving the left handle of the hydraulic ram to the "Lift" position). When the working fluid is supplied and the two
Рассмотрим кинематику рукояти 10 при крайнем нижнем положении стрелы 9 (см. фиг. 6). При полностью втянутом штоке 19 в полость гильзы гидроцилиндра 14 нижнее плечо двуплечего рычага 21 соприкасается с ограничителем поворота 39 стрелы 9. Центры шарниров 16 и 17 на опорно-поворотной колонке 8 и геометрическая ось симметрии оси 22 стрелы 9 образуют опорный треугольник. При подаче масла под рабочим давлением из правой секции гидрораспределителя трактора 41 в бесштоковую полость гидроцилиндра 15, основание последнего вместе с шарниром 18 на конце рукояти 10 поворачивают саму рукоять 10 при неподвижном положении двуплечего рычага 21 относительно их общей оси 22. Грузозахватный крюк 11 (см. фиг. 6) занимает самое крайнее нижнее положение относительно опорной поверхности (плоскости касания левой и правой опор 5 и 6). При неизменном положении двуплечего рычага 21, управляя положением поршня штока 20, грузозахватный крюк 11 в продольно-вертикальной плоскости относительно оси 22 может иметь угловое смещение γ1, оптимальная величина которого находится в пределах 110-130o. При изменении положения двуплечего рычага 21 относительно рукояти 9, грузозахватный крюк с позиции 11' переходит в положение 11'', а рукоять дополнительно поворачивается на угол γ2 (см. фиг. 6).Consider the kinematics of the
На фиг. 7 представлена кинематика стрелы 9, рукояти 10, двуплечего рычага 21 при полностью выдвинутом штоке 19 гидроцилиндра 14. Зона обслуживания стрелой 9 и рукоятью 10 при наличии двуплечего рычага 21 в узле их шарнирного соединения изображена на фиг. 8 (при крайних верхнем и нижнем положениях стрелы 9, в среднем положении стрелы 9 и рукояти 10 с грузозахватным крюком 11). In FIG. 7 shows the kinematics of the
Расширение зоны обслуживания заявленным манипулятором достигнуто благодаря двуплечему рычагу за счет дополнительной подвижности рукояти с грузозахватным крюком в продольно-вертикальной плоскости. Упрощение конструкции обеспечено за счет совмещения кинематики стрелы и рукояти, а повышение грузоподъемности - за счет размещения силовых цилиндров на стреле и рукояти. The expansion of the service area by the declared manipulator is achieved thanks to the two-arm lever due to the additional mobility of the handle with a load-gripping hook in the longitudinally vertical plane. Simplification of the design is ensured by combining the kinematics of the boom and the handle, and the increase in carrying capacity is due to the placement of power cylinders on the boom and the handle.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU99104880A RU2158708C1 (en) | 1999-03-10 | 1999-03-10 | Manipulator |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU99104880A RU2158708C1 (en) | 1999-03-10 | 1999-03-10 | Manipulator |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2158708C1 true RU2158708C1 (en) | 2000-11-10 |
Family
ID=20216985
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU99104880A RU2158708C1 (en) | 1999-03-10 | 1999-03-10 | Manipulator |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2158708C1 (en) |
-
1999
- 1999-03-10 RU RU99104880A patent/RU2158708C1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Информационный листок Волгоградского ЦНТИ N 230-97. - Волгоград, 1977. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP1135322B1 (en) | Crane, especially a self-propelled crane | |
KR870001405B1 (en) | Crane with alternative operating arrangements | |
US2787383A (en) | Full circle boom crane | |
KR20100105838A (en) | Mobile working machine | |
KR20080096392A (en) | Mast raising structure and process for high-capacity mobile lift crane | |
KR20100105844A (en) | Wheeled working machine | |
US20090107946A1 (en) | Crane, In Particular Mobile Crane With a Narrow Track and Enlarged Supporting Base | |
DE60117249T2 (en) | BOOM MECHANISM | |
JP7309760B2 (en) | Vehicle crane with movable adapter between main boom and main boom overhang | |
US2639826A (en) | Articulated boom | |
CA1151391A (en) | Turret for casting ladles | |
RU2158708C1 (en) | Manipulator | |
US7465126B2 (en) | Supporting device comprising jointed arms | |
US4653656A (en) | Double center luffing crane | |
RU2312057C2 (en) | Boom-type crane | |
RU2158709C1 (en) | Manipulator | |
CA1301117C (en) | Transportable, articulated-arm crane comprising three hydraulically actuated members | |
US20040069917A1 (en) | Carrier arrangement for a working device | |
RU2168456C1 (en) | Manipulator | |
US3374909A (en) | Coacting boom structure | |
RU2682866C1 (en) | Mechanism of manipulator arm lifting | |
RU2167805C1 (en) | Manipulator | |
RU2274559C1 (en) | Crane-manipulator | |
RU2168457C2 (en) | Manipulator | |
US20030196982A1 (en) | Device for raising and unfolding the mast and for raising the jib of a crane |