RU2168456C1

RU2168456C1 - Manipulator

Info

Publication number: RU2168456C1
Application number: RU99120639A
Authority: RU
Inventors: А.В. Галда; Г.А. Салдаев; А.М. Салдаев
Original assignee: Галда Александр Васильевич; Салдаев Геннадий Александрович; Салдаев Александр Макарович
Priority date: 1999-09-23
Filing date: 1999-09-23
Publication date: 2001-06-10

Abstract

FIELD: agricultural engineering; load-lifting facilities. SUBSTANCE: proposed manipulator has base 1 in form of hollow cylinder with inclined upper beam, lower beams with extensible supports with locking mechanism being installed, on extreme lower beams and with mounting brackets. Slewing column 8 with hinge-mounted boom 9 is secured in space of base for turning around vertical axle. Boom has stick 10 with hinge-mounted load-gripping hook. Radial bearings are installed in upper and lower parts of base, and thrust bearing is mounted in lower part. Radial bearings have movable and fixed races one of which is made of hardened wear-resistant steel. Other race is made removable being preferably manufactured of antifriction material. Wear-resistant ring in upper radial bearing is installed lower than support rings of rod of slewing column, and antifriction ring-in base. Lower movable race of rod in lower radial bearing is made of antifriction material, and race in lower part of base is made of wear-resistant steel. Axial displacement of column hollow rod upwards from base space is limited by travel limiter, and its downward travel is limited by thrust bearing. Slewing column is connected with base by turning mechanism. EFFECT: enlarged zone of servicing. 14 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к грузоподъемной технике. The invention relates to agricultural machinery, in particular to lifting equipment.

Известно устройство для поворота и изменения 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 корпуса 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. МПК⁵ B 66 C 23/82. Устройство для поворота и изменения вылета стрелы крана //Герасун В.М., Карсаков А. А. , Пындак В.И., Рогачев А.Ф., Строков В.Л. Заявлено 11.03.1991, опубликовано 07.05.1993).A device for turning and changing the reach of a crane jib is known, 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 a 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 hydraulic cylinder bodies are fixed, and the vertical The farm’s strut 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 strut, the additional drive is made in the form of a hydraulic screw mechanism, including a vertical strut mounted on the outer surface T-shaped truss holder and a piston placed inside it with a central hole covering the upright enny movable along the axis of the latter, fixed by the rotation around it, and interacting with it by means of screw thread formed on the mating surfaces of the piston and rack (SU, Inventor's Certificate, N 1813697. ⁵ IPC B 66 C 23/82. A device for turning and changing the crane boom extension // Gerasun V.M., Karsakov A.A., Pyndak V.I., Rogachev A.F., Strokov V.L. Stated 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, рукоять с шарнирно установленным грузозахватным крюком, попарно установленные силовые гидроцилиндры управления стрелой, рукоятью и дополнительные гидроцилиндры механизма поворота опорно-поворотной колонки (см. Навесной манипулятор "Волгоградский" //Инф. листок Волгоградского ЦНТИ N 230-97. Составители: В.М. Герасун, В.И. Пындак, А. Ф. Рогачев. - Волгоград, 1997. - 4 с.). The closest device of the same purpose to the claimed object in terms of features is a manipulator containing a flat base with hinge brackets and retractable supports, mounted with the possibility of rotation around the vertical axis of the base of the support-rotary column with an arrow mounted pivotally on it, a handle with a pivotally mounted load-lifting hook , in pairs installed power hydraulic cylinders for controlling the boom, handle and additional hydraulic cylinders of the rotation mechanism of the slewing ring onki (see the mounted manipulator "Volgogradsky" // Inf. leaflet of the Volgograd Central Scientific Research Institute N 230-97. Compiled by V.M. Gerasun, V.I. Pyndak, A.F. Rogachev. - Volgograd, 1997. - 4 p. )

К причинам, препятствующим достижению требуемого технического результата при использовании известного устройства, принятого за ближайший аналог, относятся ограниченная зона обслуживания в горизонтальной плоскости шарнирно-сочлененной стрелы и рукояти и неудовлетворительные динамические и кинематические характеристики механизма поворота. The reasons that impede the achievement of the required technical result when using the known device adopted for the closest analogue include a limited service area in the horizontal plane of the articulated boom and arm and unsatisfactory dynamic and kinematic characteristics of the rotation mechanism.

Сущность изобретения заключается в следующем. The invention consists in the following.

Задача, на решение которой направлено заявляемое изобретение, - расширение зоны обслуживания. The problem to which the invention is directed is the expansion of the service area.

Технический результат - повышение диапазона углов поворота стрелы и вылета рукояти, упрощение конструкции и снижение динамических нагрузок на крайних участках поворота колонки. The technical result is an increase in the range of angles of rotation of the boom and the departure of the handle, simplifying the design and reducing dynamic loads at the extreme sections of the column rotation.

Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что в известном манипуляторе, содержащем основание с кронштейнами навески и выдвижными опорами, закрепленную с возможностью поворота вокруг вертикальной оси опорно-поворотную колонку со смонтированной на ней шарнирно стрелой, рукоять с шарнирно установленным грузозахватным крюком и гидроприводы управления стрелой, рукоятью и опорно-поворотной колонкой, согласно изобретению, основание выполнено в виде полого цилиндра с ориентированными в радиальных плоскостях наклонными верхней и нижними балками, на последних из которых установлены выдвижные опоры и механизмы фиксирования выдвижных опор в рабочем и транспортном положениях, удаленные концы нижних балок ориентированы вниз, в верхней балки - вверх, опорно-поворотная колонка в виде полой штанги с опорным кольцом в средней части размещена соосно в полости основания, в верхней и нижней частях основания смонтированы радиальные подшипники, преимущественно скольжения, и упорный подшипник в нижней части, каждый радиальный подшипник снабжен подвижным и неподвижным кольцами, одно из которых выполнено из закаленной и износостойкой стали, а другое кольцо - сменным и предпочтительно из антифрикционного материала, в верхнем радиальном подшипнике износостойкое кольцо установлено ниже опорного кольца штанги опорно-поворотной колонки, а антифрикционное кольцо - в основании, в нижнем радиальном подшипнике нижнее подвижное кольцо опорно-поворотной колонки выполнено из антифрикционного материала, а кольцо в нижней части основания выполнено из износостойкой стали, осевое смещение полой штанги колонки вверх из полости основания ограничено фиксатором перемещения, а вниз - упорным подшипником, при этом опорно-поворотная колонка с основанием дополнительно соединена механизмом поворота, основание гидропривода которого шарнирно соединено с верхним концом верхней балки; фиксатор перемещения колонки в полости основания выполнен в виде кольцевой канавки и пары тангенциально установленных штифтов, концы которых размещены в соосных отверстиях основания, а стержни - в полости основания; упорный подшипник снабжен шаровым элементом и сопрягаемыми с ним подпятниками, один из которых размещен в донной части полой штанги опорно-поворотной колонки, а другой - на торце резьбового штока, установленного в заглушке донной части полого основания; диаметры сопрягаемых поверхностей подвижных и неподвижных колец верхнего и нижнего радиальных подшипников скольжения выполнены равновеликими; выдвижные опоры равноудалены от вертикальной оси основания и друг от друга; количество выдвижных опор больше двух; механизм фиксирования в рабочем и транспортном положениях выдвижной опоры выполнен в виде эксцентрикового диска, установленного в пазу на удаленном конце нижней наклонной балки и на оси посредством пары кронштейнов, при этом диск снабжен ручкой привода; каждая выдвижная опора выполнена в виде полой штанги, нижний конец которой имеет цапфу, сферическим шарниром соединенную с опорной лапой; каждая выдвижная опора снабжена фиксатором предельного положения выдвижной опоры в полости наклонной балки; фиксатор предельного положения выдвижной опоры выполнен в виде штифта, размещенного в продольном пазу на поверхности полой штанги, при этом штифт с возможностью демонтажа смонтирован на нижнем конце нижней наклонной балки; механизм поворота опорно-поворотной колонки выполнен в виде кинематически связанных гидроприводов управления и ярусно установленных одно- и двуплечего рычагов, смонтированных с возможностью свободного вращения на опорно-поворотной колонке и рычага, закрепленного на поворотной колонке, при этом основание одного из гидроприводов шарнирно соединено с верхним концом наклонной балки основания и его шток связан со свободным концом вращающегося одноплечего рычага, концы двуплечего рычага шарнирно соединены с основаниями пары гидроприводов, шток одного из которых смонтирован на указанном свободном конце одноплечего рычага опорно-поворотной колонки, а шток другого - на свободном конце одноплечего рычага; кронштейны навески смонтированы на наклонных нижних и верхней балках; рукоять выполнена телескопической; угол наклона оси верхней балки к вертикальной оси полого основания выполнен по крайней мере равным или больше угла наклона оси штока гидропривода управления стрелой при ее крайнем нижнем положении. The specified technical result during the implementation of the invention is achieved by the fact that in the known manipulator containing a base with hinge brackets and extendable supports, mounted with the possibility of rotation around the vertical axis of the pivoting column mounted on it with a pivoting boom, a handle with a pivotally mounted load-gripping hook and hydraulic controls according to the invention, the base is made in the form of a hollow cylinder oriented in radial planes with an arrow, a handle and a slewing-rotary column bones with inclined upper and lower beams, on the last of which retractable supports and mechanisms for fixing the retractable supports are installed in the working and transport positions, the remote ends of the lower beams are oriented downward, in the upper beam - upward, the slewing column in the form of a hollow rod with a support ring in the middle part is placed coaxially in the cavity of the base, in the upper and lower parts of the base are mounted radial bearings, mainly sliding, and a thrust bearing in the lower part, each radial bearing is equipped with movable and fixed rings, one of which is made of hardened and wear-resistant steel, and the other ring is interchangeable and preferably of antifriction material, in the upper radial bearing the wear-resistant ring is installed below the support ring of the rod of the support-rotary column, and the antifriction ring is in the base, in lower radial bearing, the lower movable ring of the slewing ring is made of antifriction material, and the ring in the lower part of the base is made of wear-resistant steel, axial displacement of the polo the column rod of the column upward from the base cavity is limited by a displacement lock, and downward by a thrust bearing, while the rotary support column with the base is additionally connected by a rotation mechanism, the hydraulic drive base of which is pivotally connected to the upper end of the upper beam; the column movement retainer in the base cavity is made in the form of an annular groove and a pair of tangentially mounted pins, the ends of which are placed in the coaxial holes of the base, and the rods in the base cavity; the thrust bearing is equipped with a spherical element and thrust bearings mating with it, one of which is located in the bottom of the hollow rod of the support-rotary column, and the other on the end of the threaded rod installed in the plug of the bottom of the hollow base; the diameters of the mating surfaces of the movable and fixed rings of the upper and lower radial plain bearings are made equal; extendable supports are equidistant from the vertical axis of the base and from each other; the number of retractable supports is more than two; the locking mechanism in the working and transport positions of the sliding support is made in the form of an eccentric disk mounted in a groove at the remote end of the lower inclined beam and on the axis through a pair of brackets, while the disk is equipped with a drive handle; each retractable support is made in the form of a hollow rod, the lower end of which has a trunnion connected by a spherical hinge to the support leg; each extendable support is provided with a latch for the limit position of the extendable support in the cavity of the inclined beam; the lock of the limit position of the sliding support is made in the form of a pin placed in a longitudinal groove on the surface of the hollow rod, while the pin is dismountably mounted on the lower end of the lower inclined beam; the rotation mechanism of the slewing column is made in the form of kinematically connected hydraulic actuators and tiered one and two shoulders levers mounted with the possibility of free rotation on the slewing ring and the lever mounted on the rotary column, while the base of one of the hydraulic drives is pivotally connected to the upper the end of the inclined beam of the base and its rod is connected with the free end of the rotating one-arm lever, the ends of the two-arm lever are pivotally connected to the bases of the pair of hydraulic actuators in, one rod of which is mounted on said free end of the single-armed lever slewing column, and the other stem - at the free end of the single-armed lever; hinge brackets are mounted on inclined lower and upper beams; the handle is made telescopic; the angle of inclination of the axis of the upper beam to the vertical axis of the hollow base is made at least equal to or greater than the angle of inclination of the axis of the rod axis of the hydraulic actuator for controlling the boom at its extreme lower position.

Проведенный заявителями анализ уровня техники, включающий поиск по патентным и научно-техническим источникам информации, и выявление источников, содержащих сведения об аналогах заявленного изобретения, позволил установить, что заявителями не обнаружен аналог, характеризующийся признаками, идентичными всем существенным признакам заявленного изобретения. The analysis of the prior art by the applicants, including a search by patent and scientific and technical sources of information, and the identification of sources containing information about analogues of the claimed invention, allowed us to establish that the applicants did not find an analogue characterized by features identical to all the essential features of the claimed invention.

Следовательно, заявленное изобретение соответствует требованию "новизна" по действующему законодательству. Therefore, the claimed invention meets the requirement of "novelty" under applicable law.

Для проверки соответствия заявленного изобретения требованию "изобретательский уровень" заявители провели дополнительный поиск известных решений с целью выявления признаков, совпадающих с отличительными от ближайшего аналога признаками заявленного изобретения, результаты которого показывают, что заявленное изобретение не следует для специалиста явным образом из известного уровня техники, поскольку из уровня техники, определенного заявителями, не выявлено влияния предусматриваемых существенными признаками заявленного изобретения преобразований на достижение технического результата. To verify the conformity of the claimed invention to the requirement of "inventive step", the applicants conducted an additional search for known solutions in order to identify features that match the distinctive features of the claimed invention from the closest analogue, the results of which show that the claimed invention does not explicitly follow from the prior art, since from the prior art determined by the applicants, it is not revealed the influence provided for by the essential features of the claimed invention I am transforming to achieve a technical result.

Следовательно, заявленное изобретение соответствует требованию "изобретательский уровень" по действующему законодательству. Therefore, the claimed invention meets the requirement of "inventive step" under applicable law.

Изобретение поясняется чертежами. The invention is illustrated by drawings.

На фиг. 1 схематично изображен в аксонометрическом изображении навесной полноповоротный манипулятор без агрегатируемого трактора в рабочем положении;
на фиг. 2 - диаметральный разрез основания с поворотной колонкой;
на фиг. 3 - выдвижная опора в рабочем положении;
на фиг. 4 - сечение А-А на фиг. 2, фиксатор осевого смещения опорно-поворотной колонки.In FIG. 1 is a schematic axonometric view of a mounted full swing manipulator without an aggregate tractor in the working position;
in FIG. 2 - diametrical section of the base with a rotary column;
in FIG. 3 - retractable support in working position;
in FIG. 4 - section AA in FIG. 2, the clamp axial displacement of the slewing column.

Сведения, подтверждающие возможность реализации заявленного технического результата, заключаются в следующем. Information confirming the possibility of implementing the claimed technical result is as follows.

Манипулятор содержит основание 1 с кронштейнами навески 2-4 и выдвижными опорами 5-7, закрепленную с возможностью поворота вокруг вертикальной оси опорно-поворотную колонку 8 со смонтированными шарнирно на ней стрелой 9, рукоять 10 с шарнирно установленным грузозахватным крюком 11 и гидроприводы 12, 13, 14, 15 и 16 управления стрелой 9, рукоятью 10 и опорно-поворотной колонкой 8. The manipulator comprises a base 1 with hinge brackets 2-4 and retractable bearings 5-7, fixed with a possibility of rotation around the vertical axis of the support-rotary column 8 with an arrow 9 mounted pivotally on it, a handle 10 with a pivotally mounted load-lifting hook 11 and hydraulic drives 12, 13 , 14, 15 and 16 control the boom 9, the handle 10 and the slewing column 8.

Основание 1 сварной конструкции выполнено в виде полого толстостенного цилиндра с ориентированными в радиальных плоскостях наклонными верхней и нижними балками 17, 18, 19, 20. На нижних балках 18-20 установлены выдвижные опоры 5-7 и механизмы 21 фиксирования выдвижных опор 5-7 в рабочем и транспортном положениях (см. фиг. 1 и 3). Удаленные концы нижних балок 18-20 ориентированы вниз, а верхней балки 17 - вверх. Выдвижные опоры 5-7 благодаря размещению нижних наклонных балок 18-20 на основании 1 установлены в рабочем и транспортном положениях равноудаленно от вертикальной оси основания 1 и относительно друг друга. На основании 1 количество выдвижных опор размещено больше двух. Этим достигаются устойчивое положение манипулятора при работе и повышение грузоподъемности. The base 1 of the welded structure is made in the form of a hollow thick-walled cylinder with inclined upper and lower beams 17, 18, 19, 20 oriented in radial planes. Retractable supports 5-7 and mechanisms 21 for fixing retractable supports 5-7 in are mounted on the lower beams 18-20 working and transport positions (see Figs. 1 and 3). The distal ends of the lower beams 18-20 are oriented downward, and the upper beams 17 are oriented upward. Retractable bearings 5-7 due to the placement of the lower inclined beams 18-20 on the base 1 are installed in the working and transport positions equidistant from the vertical axis of the base 1 and relative to each other. On the basis of 1, the number of retractable supports is placed more than two. This achieves a stable position of the manipulator during operation and increased load capacity.

Каждая выдвижная опора 6 (5, 7) (см. фиг. 3) выполнена в виде полой штанги 22, нижний конец которой имеет цапфу 23 и сферический вогнутый шарнир 24. Сферическим шарниром 25 опорная лапа 26 соединена с цапфой 23 полой штанги 22. Нижняя часть полой штанги 22 снабжена ручкой 27 для подъема опорной лапы 26 в транспортное положение. Each extendable support 6 (5, 7) (see Fig. 3) is made in the form of a hollow rod 22, the lower end of which has a trunnion 23 and a spherical concave hinge 24. With a spherical hinge 25, the support leg 26 is connected to the trunnion 23 of the hollow rod 22. The lower part of the hollow rod 22 is equipped with a handle 27 for lifting the support legs 26 in the transport position.

Каждая выдвижная опора 6 (5, 7) снабжена фиксатором предельного положения выдвижной опоры 5 (6, 7) в полости наклонной балки 20 (18, 19). Фиксатор предельного положения выдвижной опоры 6 (5, 7) выполнен в виде штифта 28, размещенного в продольном пазу 29 на поверхности полой штанги 22. Паз 29 выполнен вдоль образующей внешней поверхности полой штанги 22. Штифт 28 с возможностью демонтажа смонтирован на нижнем конце нижней наклонной балки 20 (18, 19). Each extendable support 6 (5, 7) is equipped with a limit position lock for the extendable support 5 (6, 7) in the cavity of the inclined beam 20 (18, 19). The latch limit position of the sliding support 6 (5, 7) is made in the form of a pin 28 located in the longitudinal groove 29 on the surface of the hollow rod 22. The groove 29 is made along the generatrix of the outer surface of the hollow rod 22. The pin 28 is dismountable mounted on the lower end of the lower inclined beams 20 (18, 19).

Механизм 21 фиксирования в рабочем и транспортном положениях выдвижной опоры 6 (5, 7) выполнен в виде эксцентрикового поворотного диска 30, установленного в пазу 31 на удаленном конце нижней наклонной балки 20 (18, 19) и на оси 32 посредством пары кронштейнов 33. Эксцентриковый диск 30 снабжен ручкой 34 привода. На фиг. 3 графически представлены положения ручки 34 привода эксцентриковым диском 30 при фиксированном положении полой штанги 22 в полости наклонной балки 20 и при переводе опорной лапы 26 в транспортное положение. The locking mechanism 21 in the working and transport positions of the sliding support 6 (5, 7) is made in the form of an eccentric rotary disk 30 mounted in a groove 31 at the remote end of the lower inclined beam 20 (18, 19) and on the axis 32 by means of a pair of brackets 33. Eccentric the disk 30 is equipped with a handle 34 of the drive. In FIG. 3 graphically shows the position of the handle 34 of the drive with an eccentric disk 30 with a fixed position of the hollow rod 22 in the cavity of the inclined beam 20 and when the support leg 26 is in the transport position.

Удаленные концы нижних наклонных балок 18-20 ориентированы вниз, а верхней балки 17 - вверх. Угол наклона оси верхней балки 17 к вертикальной оси полого основания 1 выполнен по крайней мере равным или больше угла наклона оси штока 35 гидропривода 12 управления стрелой 9 при ее крайнем нижнем положении (см. фиг. 1). Шток 35 осью соединен с кронштейном 36 опорно-поворотной колонки 8 (см. фиг. 1 и 2). The distal ends of the lower inclined beams 18-20 are oriented downward, and the upper beam 17 is oriented upward. The angle of inclination of the axis of the upper beam 17 to the vertical axis of the hollow base 1 is made at least equal to or greater than the angle of inclination of the axis of the rod 35 of the hydraulic actuator 12 for controlling the boom 9 at its lowermost position (see Fig. 1). The rod 35 is connected by an axis to the bracket 36 of the slewing column 8 (see Figs. 1 and 2).

Опорно-поворотная колонка 8 в виде полой штанги с опорным кольцом 37 в средней части размещена соосно в полости основания 1 (см. фиг. 2). В верхней и нижней частях 38 и 39 основания 1 смонтированы радиальные подшипники, преимущественно скольжения, 40 и 41 и упорный подшипник 42 в нижней части 39. The support-rotary column 8 in the form of a hollow rod with a support ring 37 in the middle part is placed coaxially in the cavity of the base 1 (see Fig. 2). In the upper and lower parts 38 and 39 of the base 1 are mounted radial bearings, mainly plain bearings 40 and 41 and a thrust bearing 42 in the lower part 39.

Упорный подшипник 42 снабжен шаровым элементом и сопрягаемыми с ним подпятниками 43 и 44. Подпятник в виде диска с углублением размещен кольцевым сварным швом в донной части 45 полой штанги опорно-поворотной колонки 8. Подпятник 44 выполнен на торце резьбового штока, установленного в заглушке донной части полого основания 1. Верхний торец штока имеет углубление под размер шарового элемента. Резьбовой шток установлен в заглушке 46 и в ее резьбовом отверстии зафиксирован контргайкой 47. Заглушка 46 с торцом нижней части 39 полого основания 1 соединена замкнутым сварным швом. The thrust bearing 42 is equipped with a ball element and mating bearings 43 and 44. A thrust plate in the form of a disk with a recess is placed by an annular weld in the bottom part 45 of the hollow rod of the support-rotary column 8. The thrust bearing 44 is made at the end of the threaded rod installed in the bottom part cap hollow base 1. The upper end of the rod has a recess for the size of the ball element. The threaded rod is installed in the plug 46 and in its threaded hole is fixed with a lock nut 47. The plug 46 with the end face of the lower part 39 of the hollow base 1 is connected by a closed weld.

Каждый радиальный подшипник 40(41) снабжен подвижным и неподвижным кольцами. Одно из колец выполнено из закаленной и износостойкой стали, а другое - сменным и предпочтительно из антифрикционного материала. Кольца 48 и 49 на поверхности штанги опорно-поворотной колонки 8 относительно основания 1 выполнены подвижными. Кольца 51 и 52 в полости основания 1 установлены неподвижно. Кольцо 48 в средней части штанги опорно-поворотной колонки 8 и кольцо 52 в нижней части 39 полого основания 1 выполнены из термически обработанной закаленной и износостойкой стали. Верхнее неподвижное кольцо 51 полого основания 1 и нижнее подвижное кольцо 53 полой штанги опорно-поворотной колонки 8 выполнены сменными из латуни (бронзы) или из другого материала, обладающего высокими антифрикционными свойствами. В верхнем радиальном подшипнике 40 износостойкое кольцо 40 установлено ниже опорного кольца 37 штанги опорно-поворотной колонки 8, а антифрикционное кольцо 51 - в основании 1. В нижнем подшипнике 41 нижнее подвижное кольцо 53 штанги опорно-поворотной колонки 8 выполнено из антифрикционного материала, а кольцо 49 в нижней части основания 1 выполнено из износостойкой стали. Диаметры сопрягаемых поверхностей подвижных и неподвижных колец 48, 51 и 52, 53 верхнего и нижнего радиальных подшипников скольжения 40, 41 выполнены равновеликими. Each radial bearing 40 (41) is provided with movable and fixed rings. One of the rings is made of hardened and wear-resistant steel, and the other is interchangeable and preferably of antifriction material. The rings 48 and 49 on the surface of the rod of the slewing column 8 relative to the base 1 are movable. The rings 51 and 52 in the cavity of the base 1 are fixed. Ring 48 in the middle of the rod of the slewing column 8 and ring 52 in the lower part 39 of the hollow base 1 are made of heat-treated hardened and wear-resistant steel. The upper fixed ring 51 of the hollow base 1 and the lower movable ring 53 of the hollow rod of the support-rotary column 8 are interchangeable of brass (bronze) or other material with high antifriction properties. In the upper radial bearing 40, the wear ring 40 is installed below the support ring 37 of the rod of the slewing ring 8, and the antifriction ring 51 is in the base 1. In the lower bearing 41, the lower movable ring 53 of the rod of the slewing ring 8 is made of antifriction material, and the ring 49 in the lower part of the base 1 is made of wear-resistant steel. The diameters of the mating surfaces of the movable and fixed rings 48, 51 and 52, 53 of the upper and lower radial plain bearings 40, 41 are made equal.

Осевое смещение полой штанги опорно-поворотной колонки 8 вверх из полости основания ограничено фиксатором 54 перемещения, а вниз - упорным подшипником 42. Фиксатор 54 выполнен в виде кольцевой канавки 55 на внешней поверхности нижней части полой штанги опорно-поворотной колонки 8 и пары тангенциально установленных в этой канавке 55 цилиндрических стержней 56, концы которых размещены с натягом в парах соосных отверстий полого основания 1 (см. фиг. 2 и 4). Стержни 56 смонтированы в полости основания 1. Опорно-поворотная колонка 8 с основанием 1 дополнительно соединена механизмом поворота, основание гидропривода которого шарнирно соединено с верхним концом наклонной балки 17. Механизм поворота опорно-поворотной колонки 8 выполнен в виде кинематически связанных гидроприводов 14, 15 и 16 управления и ярусно установленных одноплечего рычага 57 и двуплечего рычага 58 (см. фиг. 1). Рычаги 57 и 58 смонтированы с возможностью свободного вращения на опорно-поворотной колонке 8 и рычага 59. Дополнительный рычаг 59 жестко закреплен на опорно-поворотной колонке 8. Основание гидропривода 15 шарнирно соединено с верхним концом наклонной балки 17 основания 1. Шток 60 основания гидропривода 15 связан со свободным концом вращающегося одноплечего рычага 57. Концы двуплечего рычага 56 шарнирно соединены с основаниями пары гидроприводов 14 и 16. Шток 61 гидропривода 16 смонтирован на свободном конце одноплечего рычага 59 опорно-поворотной колонки 8. Шток 62 гидропривода 14 размещен на свободном конце одноплечего рычага 57. The axial displacement of the hollow rod of the support-rotary column 8 upward from the base cavity is limited by the latch 54, and downward by the thrust bearing 42. The latch 54 is made in the form of an annular groove 55 on the outer surface of the lower part of the hollow rod of the support-rotary column 8 and a pair of tangentially mounted this groove 55 of the cylindrical rods 56, the ends of which are placed tightly in pairs of coaxial holes of the hollow base 1 (see Fig. 2 and 4). The rods 56 are mounted in the cavity of the base 1. The rotary support column 8 with the base 1 is additionally connected by a rotation mechanism, the hydraulic actuator base of which is pivotally connected to the upper end of the inclined beam 17. The rotation mechanism of the rotary support column 8 is made in the form of kinematically connected hydraulic actuators 14, 15 and 16 control and tiered mounted single-arm lever 57 and two-arm lever 58 (see Fig. 1). The levers 57 and 58 are mounted with free rotation on the support-rotary column 8 and the lever 59. An additional lever 59 is rigidly mounted on the support-rotary column 8. The base of the hydraulic actuator 15 is pivotally connected to the upper end of the inclined beam 17 of the base 1. The rod 60 of the base of the hydraulic actuator 15 connected to the free end of the rotating one-arm lever 57. The ends of the two-shouldered lever 56 are pivotally connected to the bases of the pair of hydraulic actuators 14 and 16. The rod 61 of the hydraulic actuator 16 is mounted on the free end of the single-arm lever 59 of the slewing ring ki 8. The rod 62 of hydraulic drive 14 arranged at the free end of the single-armed lever 57.

Рукоять 10 выполнена телескопической. В полости рукояти 10 установлены с возможностью смещения средняя часть 63 и внутренняя часть 64. Грузозахватный крюк 11 установлен посредством двух шарниров на свободном конце внутренней части 64. The handle 10 is made telescopic. In the cavity of the handle 10 are mounted with the possibility of displacement of the middle part 63 and the inner part 64. The load-lifting hook 11 is installed by means of two hinges at the free end of the inner part 64.

Наклонные балки 18-20 с основанием 1 соединены ребрами мягкости 65 и плитами 66. Сопряжение верхней наклонной балки 17 с основанием 1 усилено косынкой 67. The inclined beams 18-20 with the base 1 are connected by soft ribs 65 and plates 66. The conjugation of the upper inclined beam 17 with the base 1 is strengthened by the scarf 67.

Кронштейны навески 3 и 4 смонтированы на наклонных нижних балках 18 и 19, а кронштейн 2 - на верхней наклонной балке 17. Кронштейны навески 2-4 содержат отъемные пальцы диаметром 30 и 35 мм. The hinge brackets 3 and 4 are mounted on the inclined lower beams 18 and 19, and the bracket 2 on the upper inclined beam 17. The hinge brackets 2-4 contain detachable pins with a diameter of 30 and 35 mm.

Гидроприводы 12-16 взаимно и с гидравлической сетью агрегатируемого трактора соединены маслотрубопроводами и рукавами высокого давления. ЗИП манипулятора включает распределительный двухходовой кран и центральную верхнюю тягу навески для тракторов класса тяги 3 и 4. Hydraulic actuators 12-16 mutually and with the hydraulic network of an aggregated tractor are connected by oil pipelines and high pressure hoses. The manipulator spare parts includes a two-way distributing crane and a central upper link link for tractors of draft class 3 and 4.

Манипулятор работает следующим образом. The manipulator works as follows.

Агрегатируемый трактор штатно готовят к работе. В гидравлическую сеть трактора дополнительно вводят перепускной кран. Нижние тяги навесной системы трактора соединяют с кронштейнами 2 и 3, а центральную верхнюю тягу без упругого элемента - с кронштейном 4. Рукавами высокого давления гидравлически соединяют левый гидрозолотник с гидроприводом 12, а правый гидрозолотник - с гидроприводом 13 (см. фиг. 1). Средний гидрозолотник гидравлически через дополнительный кран соединяют с гидроприводами 14, 15 и 16 управления поворотом опорно-поворотной колонки 8. Телескопические части 63 и 64 максимально вдвинуты в полость рукояти 10. Выдвигаемые опоры 5-7 приводят в рабочее положение. Без нагрузки на грузозахватном крюке 11 проверяют работу гидроприводов 12, 13, 14, 15 и 16. Для этого тракторист (механизатор) ручки левой, правой и средней секций гидрозолотников гидросистемы трактора последовательно переводит в положение "Подъем", "Нейтральное", "Опускание" и обратно. Управление подъемом и перемещением грузов относительно опоры 6 очевидно из представленной пространственной его схемы. Поворот опорно-поворотной колонки 8 со стрелой 9 и рукоятью 10 осуществляют следующим образом. При подаче масла из гидросистемы трактора под рабочим давлением (20 МПа) в бесштоковую полость гидропривода 15 шток 60 последнего поворачивает одноплечий рычаг 57 на угол 150 ± 1^o. Вместе с этим перемещается шток 62 гидропривода 14 и двуплечий рычаг 58, на котором шарнирно установлено его основание. Так как бесштоковые полости гидроприводов 15 и 14 гидравлически соединены параллельно, штоки 60 и 62 выдвигаются из полости гильз гидроприводов 14 и 15, двуплечий рычаг 58 относительно одноплечего рычага 57 поворачивается дополнительно на угол 150 ± 1^o. Памятуя о том, что гидроприводы 14 и 15 взаимно соединены гидравлически параллельно, шток 61 гидропривода 16 выдвигается из полости гильзы гидропривода 16, а второе плечо рычага 58 приближается к одноплечему рычагу 59 опорно-поворотной колонки 8. Угол поворота стрелы 9 и рукояти 10 в горизонтальной плоскости увеличивается еще на 150 ± 1^o. Таким образом механизм поворота обеспечивает поворот в горизонтальной плоскости стрелы 9 и рукояти 10 на угол 450 ± 3^o. Телескопические части рукояти 10 с подвижной частью 63 и выдвигаемой частью 64 существенно увеличивают зону обслуживания в радиальном направлении относительно основания 1 и по высоте погрузки относительно опор 5-7.Aggregated tractor is prepared for work. An overflow crane is additionally introduced into the hydraulic network of the tractor. The lower links of the tractor hinged system are connected to the brackets 2 and 3, and the central upper link without an elastic element is connected to the bracket 4. The high-pressure hoses are hydraulically connected to the left hydraulic ram with hydraulic actuator 12, and the right hydraulic ram to hydraulic actuator 13 (see Fig. 1). The middle hydroshock is hydraulically connected through an additional crane to the hydraulic actuators 14, 15 and 16 for controlling the rotation of the support-rotary column 8. The telescopic parts 63 and 64 are maximally pushed into the cavity of the handle 10. The extendable supports 5-7 are brought into working position. Without load on the load-gripping hook 11, the operation of the hydraulic drives 12, 13, 14, 15 and 16 is checked. For this, the tractor driver (machine operator) handles the left, right and middle sections of the hydraulic rams of the tractor hydraulic system sequentially translates into the "Raise", "Neutral", "Lowering" positions and back. Management of the lifting and movement of goods relative to the support 6 is obvious from the presented spatial scheme. The rotation of the slewing column 8 with an arrow 9 and a handle 10 is as follows. When applying oil from the tractor hydraulic system under operating pressure (20 MPa) to the rodless cavity of the hydraulic actuator 15, the rod 60 of the latter rotates the single-arm lever 57 through an angle of 150 ± 1 ^o . Along with this, the rod 62 of the hydraulic actuator 14 and the two-arm lever 58, on which its base is pivotally mounted, moves. Since the rodless cavities of the hydraulic actuators 15 and 14 are hydraulically connected in parallel, the rods 60 and 62 are extended from the cavity of the liners of the hydraulic actuators 14 and 15, the two-arm lever 58 relative to the one-arm lever 57 is further rotated by an angle of 150 ± 1 ^o . Bearing in mind that the hydraulic actuators 14 and 15 are mutually connected hydraulically in parallel, the rod 61 of the hydraulic actuator 16 extends from the cavity of the sleeve of the hydraulic actuator 16, and the second arm of the lever 58 approaches the single-arm lever 59 of the support-rotary column 8. The angle of rotation of the boom 9 and handle 10 is horizontal plane increases by another 150 ± 1 ^o . Thus, the rotation mechanism provides rotation in the horizontal plane of the boom 9 and the handle 10 at an angle of 450 ± 3 ^o . The telescopic parts of the handle 10 with the movable part 63 and the extendable part 64 significantly increase the service area in the radial direction relative to the base 1 and along the loading height relative to the supports 5-7.

Каждый из упомянутых гидроприводов 14, 15 и 16 без существенного снижения своих технико-эксплуатационных параметров обеспечивает надежный поворот с заданной скоростью и моментом рычагов 57, 58 и 59 на угол 450^o. Это в конечном итоге обеспечивает полный поворот опорно-поворотной колонки 8 в горизонтальной плоскости от исходного положения.Each of the aforementioned hydraulic actuators 14, 15 and 16 without a significant reduction in its technical and operational parameters provides a reliable rotation with a given speed and moment of levers 57, 58 and 59 at an angle of 450 ^o . This ultimately provides a complete rotation of the slewing column 8 in the horizontal plane from the initial position.

Описанная конструкция механизма поворота заявленного манипулятора проста в конструктивном отношении и предусматривает использование серийно выпускаемых стандартных гидроприводов. The described design of the rotation mechanism of the claimed manipulator is structurally simple and involves the use of commercially available standard hydraulic drives.

При завершении погрузочных работ тракторист при измененном положении золотника распределительного крана основание 1 переводит в транспортное положение. Далее он же ручки 34 механизмов 21 перемещает снизу вверх. Это положение на фиг. 3 изображено пунктирной линией. При этом эксцентриковые диски 30 механизмов 21 освобождают полые штанги 22. Механизатор перемещает за ручку 27 полую штангу 22 каждой опоры 6 (5, 7) в полость наклонной балки 20 (18, 19). Далее ручкой 34 привода эксцентрика 30 блокируют в транспортном положении лапу 26. Эти же манипуляции проводят и с другими лапами 26. At the end of loading operations, the tractor driver with the altered position of the spool of the distribution valve base 1 translates into transport position. Then he moves the handle 34 of the mechanisms 21 from bottom to top. This position in FIG. 3 is shown by a dashed line. In this case, the eccentric disks 30 of the mechanisms 21 release the hollow rods 22. The machine operator moves the hollow rod 22 of each support 6 (5, 7) by the handle 27 into the cavity of the inclined beam 20 (18, 19). Next, the handle 34 of the drive of the eccentric 30 is blocked in the transport position of the paw 26. The same manipulations are carried out with other paws 26.

При переезде на другое место тракторист выбирает место для погрузки (разгрузки) штучных или иных грузов. Гидронавесной системой трактора посредством тяг устанавливают основание 1 в вертикальное положение. Опоры 5-7 находятся над поверхностью земли (площадки) выше на 400-450 мм. Далее механизатор деблокирует механизмом 21 положение полых штанг 22. Они под собственным весом смещаются вниз из полостей наклонных балок 18-20. Благодаря сферическим шарнирам 25 опорные лапы 25 плотно прилегают к поверхности, копируя рельеф местности или технологической площадки. Далее механизатор ручки 34 привода эксцентриковых дисков 30 переводит в рабочее положение. Центральную ручку гидрозолотника трактора механизатор перемещает в положение "Плавающее". Масса манипулятора воспринимается тремя опорами 5-7. Основание 1 приобретает устойчивое положение и обеспечивает нормальное функционирование всех узлов. При критических нагрузках описанное положение эксцентриковых дисков 30 в пазах 31 приводит к полной блокировке выдвижных опор 5-7. When moving to another place, the tractor driver selects a place for loading (unloading) of piece or other goods. The hydraulic system of the tractor by means of rods set the base 1 in a vertical position. Supports 5-7 are located above the ground (platform) 400-450 mm higher. Next, the operator releases the position of the hollow rods 22 by the mechanism 21. They are displaced downward from the cavities of the inclined beams 18-20 under their own weight. Thanks to the spherical hinges 25, the support legs 25 fit snugly to the surface, copying the terrain or technological site. Next, the mechanic of the handle 34 of the drive of the eccentric disc 30 translates into working position. The mechanic moves the central handle of the tractor’s hydraulic well to the “Floating” position. The mass of the manipulator is perceived by three supports 5-7. Base 1 acquires a stable position and ensures the normal functioning of all nodes. At critical loads, the described position of the eccentric discs 30 in the grooves 31 leads to a complete blocking of the sliding supports 5-7.

Расширение зоны обслуживания заявленным манипулятором достигается не только механизмом поворота опорно-поворотной колонки 6, но и телескопической рукоятью 10. Для этого механизатору достаточно подвижные части 63 и 64 выдвинуть из полости рукояти 10 и зафиксировать их пальцами. The expansion of the service area by the declared manipulator is achieved not only by the rotation mechanism of the support-rotary column 6, but also by the telescopic handle 10. For this, the movable parts 63 and 64 are enough to push the movable parts 63 and 64 out of the cavity of the handle 10 and fix them with your fingers.

Высокая техническая и эксплуатационная надежность заявленного манипулятора обеспечивается тем, что опорно-поворотная колонка 8 в полости основания 1 установлена посредством радиальных подшипников скольжения 40 и 41 и упорного подшипника 42. В донную (нижнюю) часть основания заливают трансмиссионное масло объемом 3,75 л. Далее в полость основания 1 устанавливают полую штангу опорно-поворотной колонки 8. При опускании колонки 8 масло воспринимает на себя частично осевую нагрузку и производит к тому же смазку поверхностей колец 49 и 53 нижнего подшипника 41. Шаровый элемент упорного подшипника 42 подводят к верхнему подпятнику 43 до тех пор, пока зазор между буртиками колец 51 и 48 верхнего подшипника 40 не достигнет 0,1 - 0,15 мм по всему периметру. В сопряжение колец 48 и 51 консистентную смазку подают посредством пресс-масленки. Описанное размещение подшипниковых опор 40 и 41 и упорного подшипника 42 снижает до минимальных размеров силы (моменты) трения и обеспечивает функционирование всех подвижных узлов манипулятора. Фиксатор 54 исключает любые аварийные ситуации, возникающие при выполнении отдельных видов работ в сельскохозяйственном производстве. High technical and operational reliability of the declared manipulator is ensured by the fact that the support-rotary column 8 in the cavity of the base 1 is installed by means of radial plain bearings 40 and 41 and the thrust bearing 42. 3.75 L of transmission oil is poured into the bottom (lower) part of the base. Next, in the cavity of the base 1, a hollow rod of the support-rotary column is installed 8. When lowering the column 8, the oil assumes partially axial load and also lubricates the surfaces of the rings 49 and 53 of the lower bearing 41. The ball element of the thrust bearing 42 is brought to the upper thrust bearing 43 until the gap between the flanges of the rings 51 and 48 of the upper bearing 40 reaches 0.1 - 0.15 mm around the entire perimeter. In conjugation of the rings 48 and 51, the grease is supplied by means of a grease nipple. The described arrangement of the bearing bearings 40 and 41 and the thrust bearing 42 reduces to a minimum size the friction forces (moments) and ensures the functioning of all the moving parts of the manipulator. The latch 54 eliminates any emergency situations that occur when performing certain types of work in agricultural production.

Таким образом, изложенные сведения свидетельствуют о выполнении при использовании заявленного изобретения следующей совокупности условий:
средство, воплощающее заявленное изобретение при его осуществлении, предназначено для использования в сельскохозяйственном машиностроении;
для заявленного изобретения в том виде, как оно охарактеризовано в независимом пункте нижеприведенной формулы изобретения, подтверждена возможность его осуществления с помощью вышеописанных в заявке или известных до даты приоритета средств и методов;
средство, воплощающее заявленное изобретение при его осуществлении, способно обеспечить достижение усматриваемого заявителями технического результата.Thus, the above information indicates the fulfillment of the following set of conditions when using the claimed invention:
means embodying the claimed invention in its implementation, is intended for use in agricultural machinery;
for the claimed invention as described in the independent clause of the claims below, the possibility of its implementation using the means and methods described above or known prior to the priority date is confirmed;
means embodying the claimed invention in its implementation, is able to ensure the achievement of the perceived by the applicants technical result.

Следовательно, заявленное изобретение соответствует требованию "промышленная применимость" по действующему законодательству. Therefore, the claimed invention meets the requirement of "industrial applicability" under applicable law.

Claims

1. Manipulator containing a base with hinge brackets and retractable supports, mounted with the possibility of rotation around a vertical axis of a support-rotary column with a pivoting boom mounted on it, a handle with a pivotally mounted load-gripping hook, and hydraulic actuators for controlling the boom, handle and support-rotary column, characterized in that the base is made in the form of a hollow cylinder with inclined upper and lower beams oriented in radial planes, the latter of which have retractable supports and mechanisms for fixing the retractable supports in the working and transport positions, the remote ends of the lower beams are oriented downward and the upper beam is upward, the support-rotary column in the form of a hollow rod with a support ring in the middle part is placed coaxially in the cavity of the base, in the upper and lower parts of the base mounted radial bearings, mainly plain bearings, and a thrust bearing in the lower part, each radial bearing is equipped with a movable and fixed rings, one of which is made of hardened and wear-resistant steel, and the other ring is removable and preferably made of antifriction material, in the upper radial bearing, the wear-resistant ring is installed below the support ring of the support-rotary column rod, and the antifriction ring is in the base, in the lower radial bearing the lower movable ring of the support-rotary column rod is made of antifriction material, and the ring in the lower part of the base is made of wear-resistant steel, the axial displacement of the column hollow rod up from the base cavity is limited by the movement lock, and down - bearing, while the rotary support column with the base is additionally connected by a rotation mechanism, the hydraulic drive base of which is pivotally connected to the upper end of the upper beam.

2. The manipulator according to claim 1, characterized in that the column displacement lock in the base cavity is made in the form of an annular groove and a pair of tangentially mounted pins, the ends of which are placed in the coaxial holes of the base, and the rods in the base cavity.

3. The manipulator according to claim 1, characterized in that the thrust bearing is provided with a ball element and mating bearings, one of which is located in the bottom of the hollow rod of the support-rotary column, and the other on the end of the threaded rod installed in the plug of the bottom hollow base.

4. The manipulator according to claim 1, characterized in that the diameters of the mating surfaces of the movable and fixed rings of the upper and lower radial plain bearings are made equal.

5. The manipulator according to claim 1, characterized in that the sliding supports are equidistant from the vertical axis of the base and from each other.

6. The manipulator according to claim 1, characterized in that the number of retractable supports is more than two.

7. The manipulator according to claim 1, characterized in that the locking mechanism in the working and transport positions of the sliding support is made in the form of an eccentric disk mounted in a groove at the remote end of the lower inclined beam and on the axis through a pair of brackets, while the disk is equipped with a drive handle.

8. The manipulator according to claim 1, characterized in that each retractable support is made in the form of a hollow rod, the lower end of which has a trunnion spherical joint connected to the support leg.

9. The manipulator according to claim 1, characterized in that each extendable support is provided with a latch for the limit position of the extendable support in the cavity of the inclined beam.

10. The manipulator according to claim 1, characterized in that the latch of the limit position of the retractable support is made in the form of a pin placed in a longitudinal groove on the surface of the hollow rod, while the pin is removably mounted on the lower end of the lower inclined beam.

11. The manipulator according to claim 1, characterized in that the rotation mechanism of the slewing ring is made in the form of kinematically connected hydraulic actuators and tiered one and two shoulders levers mounted with the possibility of free rotation on the slewing ring and the lever mounted on the rotary column, while the base of one of the hydraulic actuators is pivotally connected to the upper end of the inclined base beam and its rod is connected to the free end of the rotating single arm lever, the ends of the two shoulder arm are hinged a pair of hydraulic actuators connected to the bases, of which one rod is mounted on said free end of the single-armed lever slewing column, and the other stem - at the free end of the single-armed lever.

12. The manipulator according to claim 1, characterized in that the hitch brackets are mounted on inclined lower and upper beams.

13. The manipulator according to claim 1, characterized in that the handle is made telescopic.

14. The manipulator according to claim 1, characterized in that the angle of inclination of the axis of the upper beam to the vertical axis of the hollow base is made at least equal to or greater than the angle of inclination of the axis of the rod of the hydraulic boom control boom at its extreme lower position.