SK5093Y1 - Hydraulické udržiavanie horizontality nástroja, najmä vyrovnávanie lopaty šmykom riadeného nakladača - Google Patents

Abstract

Hydraulické udržiavanie horizontality nástroja, najmä vyrovnávanie lopaty šmykom riadeného nakladača, rieši ovládanie pracovného zariadenia pozostávajúceho z nástroja a z mechanizmu na manipuláciu s nástrojom. Rieši udržiavanie horizontality nástroja počas manipulácie s ním. Do hydraulického obvodu ovládania pracovného zariadenia s ovládačom mechanizmu na manipuláciu s nástrojom (8) a s ovládačom nástroja (9) je zabudovaný najmenej jeden rozvádzač (1) s delením prietoku nezávislého od záťaže. Tým sa dosiahne konštantné delenie prietoku pracovnej kvapaliny medzi priamočiare hydromotory (5), (6) ovládania pracovného zariadenia, čo umožní dosiahnuť horizontalitu nástroja. Prioritu ovládania sekcie nástroja oproti ovládaniu na samovyrovnävanie nástroja umožňuje zaradenie najmenej jedného logického spätného ventilu (2) do hydraulického obvodu ovládania pracovného zariadenia. Vyradenie funkcie vyrovnávania nástroja počas manipulácie umožní zaradenie najmenej jedného elektromagnetického ventilu (3) do hydraulického obvodu ovládania pracovného zariadenia.

Description

Technické riešenie sa týka ovládania polohy nástroja alebo iného dielca počas manipulácie s ním, ktorej súčasťou je aj jeho zdvíhanie a spúšťanie. Rieši vyrovnávanie - horizontalitu nástroja a to hydraulickým ovládaním pracovného zariadenia - priamočiarych hydromotorov ovládajúcich nástroj a mechanizmus pre manipuláciu s nástrojom.

Takýmto nástrojom - dielcom je najmä lopata šmykom riadeného nakladača, kde vyrovnávanie lopaty, jej horizontalitu, rieši hydraulickými ovládaním priamočiarych hydromotorov výložníka a lopaty počas zdvihu aj spúšťania výložníka.

Doterajší stav techniky

V manipulačnej technike je častou požiadavkou na manipuláciu s nástrojom alebo iným dielcom dodržiavame jeho konštantnej polohy - horizontality počas manipulácie. Príkladom môže byť manipulácia s otvorenou nádobou naplnenou kvapalinou, s podmienkou nenaklonenia nádoby počas premiestňovania. Túto podmienku je možné dodržať riešením kinematiky manipulácie s využitím ťažiska nástroja, riešením mechanického prepojenia polohy nástroja sústavou ťahadiel a pák, alebo hydraulickým ovládaním s použitím vyrovnávacieho ventilu.

Špecifickým prípadom manipulácie s nástrojom sú šmykom riadené nakladače, ktoré sa vo veľkej miere využívajú v stavebníctve, poľnohospodárstve, pri údržbe cestných komunikácií a na prepravu a prekladanie materiálu. Pre ich široké použitie je veľmi dôležité, aby tieto nakladače boli dostatočne výkonné, spoľahlivé, ľahko manévrovateľné a v poslednej dobe sa rozšírila aj požiadavka na hydraulické polohovanie lopaty. Jedná sa o požiadavku držania lopaty počas zdvihu výložníka v takej polohe, aby nedošlo pri maximálnom zdvihnutí výložníka k vysýpaniu obsahu lopaty na kabínu stroja. Vo svete sa na šmykom riadených nakladačoch používajú hlavne dva druhy vyrovnávania - polohovania lopaty a to hydraulické a mechanické. Mechanické vyrovnávanie je zabezpečované sústavou pák a ťahadiel. Z hľadiska funkčnosti môžeme ešte hydraulické vyrovnávanie rozdeliť na vyrovnávanie lopaty počas zdvihu výložníka a na vyrovnávanie lopaty pri spúšťaní výložníka. Vo svete sa u šmykom riadených nakladačoch väčšinou používa jednoduché vyrovnávame - len počas zdvihu výložníka.

Hydraulické zapojenie prvkov pri vyrovnávaní s použitím vyrovnávacieho ventilu je zložité a energeticky náročné, pretože dochádza ku škrteniu prietoku pracovného oleja z rozvádzača.

Tlakový olej prechádza kanálikmi a škrtením vnútri vyrovnávacieho ventilu, odtiaľ je vedený potrubím do priamočiareho hydromotora zdvihu výložníka, vracia sa späť do vyrovnávacieho ventilu, kde dochádza k ďalšiemu škrteniu, odtiaľ je vedený do priamočiareho hydromotora lopaty, potom sa vracia späť do vyrovnávacieho ventilu a odtiaľ cez rozvádzač do nádrže.

Podstata technického riešenia

Uvedené nevýhody doterajšieho stavu techniky odstraňuje hydraulické udržiavanie horizontality nástroja, najmä vyrovnávanie lopaty šmykom riadeného nakladača podľa technického riešenia, kde pracovné zariadenie pozostáva z nástroja a z mechanizmu pre manipuláciu s nástrojom, ktorého podstata spočíva v tom, že do hydraulického obvodu ovládania pracovného zariadenia je zabudovaný najmenej jeden rozvádzač s delením prietoku nezávislom na záťaži.

Tým sa dosiahne konštantné delenie prietoku pracovnej kvapaliny medzi priamočiare hydromotory ovládania pracovného zariadenia,

V prípade hydraulického vyrovnávania lopaty šmykom riadeného nakladača umožní toto zapojenie zabezpečiť horizontalitu lopaty nezávisle od zaťaženia zamedzením kavitácie v priamočiarych hydromotoroch počas negatívneho zaťaženia v priamočiarom/ych hydromotore/och lopaty v režime zdvihu výložníka a v priamočiaronv'ych hydromotore/och výložníka v režime spúšťania výložníka.

Pre zabezpečenie potrebného režimu vyrovnávania lopaty je potrebné stanoviť v závislosti od kinematiky výložníka s lopatou konštantu K, a to osobitne pre režim zdvihu (Ki) a osobitne pre režim spúšťania (K₂) pri zachovaní vzťahov:

Q₂ = K, . Q,,

Q-t = K₂. Q₃, kde

Qi - prietok zdvihu výložníka,

Q₂ - prietok vyrovnávania lopaty pri zdvihu,

Q₃ - prietok spúšťania výložníka.

SK 5093 Υ1

Q₄- prietok vyrovnávania lopaty pri spúšťaní.

Zachovanie schopnosti ovládania pohybu nástroja v obidvoch smeroch počas režimu zdvihu alebo spúšťania mechanizmu pre manipuláciu s nástrojom vyžaduje zaistenie priority ovládania sekcie nástroja oproti ovládaniu pre samovyrovnávanie nástroja. Funkčnosť tejto priority umožňuje zaradenie najmenej jedného logického spätného ventilu do hydraulického obvodu ovládania pracovného zariadenia.

Zaradením najmenej jedného elektromagnetického ventilu do hydraulického obvodu ovládania pracovného zariadenia jc umožnené vyradenie - vypnutie funkcie vyrovnávania nástroja počas režimu zdvihu alebo spúšťania mechanizmu pre manipuláciu s nástrojom. Tento režim je potrebný v prípade vyrovnávania lopaty šmykom riadeného nakladača pre dosiahnutie optimálnej polohy lopaty pre zabezpečenie stability stroja. Vyradenie funkcie vyrovnávania lopaty sa dosiahne pomocou signálov získaných z polohových snímačov stability alebo z elektronického spínača.

Prehľad obrázkov na výkresoch

Technické riešenie bude v ďalšom podrobnejšie opísané s odkazom na priložené výkresy, na ktorých je na obr. 1 znázornený princíp delenia prietoku s uplatnením pre vyrovnávanie lopaty šmykom riadeného nakladača a na obr. 2 je znázornená schéma hydraulického vyrovnávania lopaty.

Príklady uskutočnenia

Na obr. 1 je schéma hydraulického obvodu s delením prietoku pomocou dvojsekciového rozvádzača (1) s delením prietoku nezávislom na záťaži. Prvou sekciou je ovládaný priamočiary hydromotor ovládania výložníka (5), druhou sekciou je ovládaný priamočiary hydromotor ovládania lopaty (6). Súčasťou hydraulického obvodu podľa príkladu je ovládač výložníka (8) a ovládač lopaty (9).

Zapojením podľa príkladu je umožnené dosiahnuť pri zdvíhaní výložníka konštantný pomer prietoku Q₂ = K,.Q_b a pri spúšťaní výložníka konštantný pomer prietoku

Q4 = K₂ · Q₃·

V druhom príklade na obr, 2 je v hydraulickom obvode ovládania výložníka priamočiarym hydromotorom ovládania výložníka (5) s lopatou ovládanou priamočiarym hydromotorom ovládania lopaty (6) zaradený okrem dvojsekciového rozvádzača (1) s delením prietoku nezávislom na záťaži aj logický spätný ventil (2) a elektromagnetický ventil (3), a to vo vstupnej i vo vratnej vetve.

Zapojením podľa príkladu je umožnené hydraulické vyrovnávanie lopaty ovládaním oboch sekcií - pre výložník aj pre lopatu rovnakým ovládacím tlakom.

Dosiahnutie dvoch proporcionálnych prietokových charakteristík umožňuje technológia riadenia prietoku nezávislom na zaťažení s funkciou zachovania konštantného predvoleného pomeru, a to aj v prípade prekročenia maximálnej možnej dodávky čerpadla, pričom logický spätný ventil (2) umožňuje funkciu priority ovládania lopaty aj počas režimu vyrovnávania.

Elektromagnetický ventil (3) umožňuje funkciu vypínania režimu vyrovnávania lopaty, pričom elektromagnetické ventily (3) sú ovládané (zapínané a vypínané) indukčnými polohovými snímačmi (na obr. 2 nezakreslenými) v režime zdvihu výložníka s cieľom dosiahnuť optimálnu polohu lopaty pre zachovanie stability stroja.

Priemyselná využiteľnosť

Hydraulické udržiavanie horizontality nástroja je určené pre zabezpečenie horizontality rôznych pracovných nástrojov alebo dielcov počas manipulácie s nimi, pri ktorej najčastejšie dochádza k ich zdvíhaniu a spúšťaniu.

Je určené najmä pre vyrovnávame lopaty šmykom riadeného nakladača.

NÁROKY NA OCHRANU

Claims (3)

1. Hydraulické udržiavanie horizontality nástroja, najmä vyrovnávanie lopaty šmykom riadeného nakladača, kde pracovné zariadenie pozostáva z nástroja a z mechanizmu pre manipuláciu s nástrojom, v y 3

SK 5093 Υ1 značujúce sa tým, že do hydraulického obvodu ovládania pracovného zariadenia je zabudovaný najmenej jeden rozvádzač (1) s delením prietoku nezávislom na záťaži.

2. Hydraulické udržiavanie horizontality nástroja, najmä vyrovnávanie lopaty šmykom riadeného nakladača podľa nároku 1, vyznačujúce sa tým, že do hydraulického obvodu ovládania pracov5 ného zariadenia je zabudovaný najmenej jeden logický spätný ventil (2).

3. Hydraulické udržiavanie horizontality nástroja, najmä vyrovnávanie lopaty šmykom riadeného nakladača podľa nároku 1 a/alebo 2, vyznačujúce sa tým, že do hydraulického obvodu ovládania pracovného zariadenia je zabudovaný najmenej jeden elektromagnetický ventil (3).