SU1740564A1 - Захватно-корчевальный сменный рабочий орган экскаватора - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к малиоратив- ной технике, а именно к одноковшовым экскаваторам со сменными рабочими органами мелиоративного назначени . Нижние челюсти корчевател  шарнирно присоединены к задней грани руко тки и снабжены с внешней стороны шарнирно присоединенными серьгами, которые имеют парные, соосно расположенные крепежные отверсти . Оси шарнира верхней чалюсти выполнены полыми и размещены о возможностью совмещени  ее с одной парой отверстий серег при фиксации пальцем нижней челюсти в рабочем положении. Втора  пара отверстий серег установлена с возможностью фиксации нижней челюсти в нерабочем положении при расположении их за передней гранью руко ти и взаимодействии установленного в них пальца с этой гранью, а рассто ние между клыками нижней челюсти превышает ширину граней руко ти. 2 ил. сл С

Description

Изобретение относитс  к мелиоративной технике, а именно к одноковшовым экскаваторам , оснащенным сменными рабочими органами мелиоративного назначени .

Одной из областей применени , котора  подтверждает необходимость или целе- сообразность двухфункционального захватно-корчевального рабочего органа,  вл етс  каналоочистительна  технологи . Действительно, мелиоративные каналы  вл ютс  объектами, подверженными интенсивному закустариванию, а также накапливанию разного рода засорений в виде твердых штучных предметов - камней, обломков древесины, стройматериалов и т.п., подлежащих об зательному удалению.

Другой областью применени , также подтверждающей целесообразность двух- фукнционального рабочего органа,  вл ютс  работы по восстановлению бросовых

земель, а также территорий свалок сильно закустаренных, с наличием порубок с большой степенью засоренности камн ми, строительными обломками и прочим мусором

Известно техническое решение, которое представл ет сиСой грейферное устройство , состо щее из челюстей в виде жестко соединенных между собой клыков. Одна из челюстей (верхн  ), шарнирно закрепленна  на руко ти экскаватора,  вл етс  подвижной и приводитс  в действие посредством гидроцилиндра, один конец которого шарнирно сочленен с ней, а другой - с руко тью. Друга  челюсть (нижн  ) имеет шарнирное соединение с руко тью и жесткую фиксацию относительно этого шарнира , осуществл емую с помощью дополнительной кинематической св зи в виде т ги, один конец которой шарнирно закреплен на нижней челюсти, а другой - на руко ти При смыкании челюстей производитс  захват

Јь о сл о

предметов, подлежащих перегрузке, или захват корчуемых растений.

Недостатком этого технического решени   вл етс  его относительно слаба  корчевальна  способность, например, по сравнению с корчевател ми одночелюстно- го типа. Это  вл етс  следствием того, что корчевку можно выполн ть с помощью этого устройства лишь в режиме выдергивани , а это менее эффективно по сравнению с режимом выворачивани  и одностороннего заваливани  корчуемого объекта, характерного дл  одночелюстных корчевателей. Здесь этот эффект не может возникнуть из- за наличи  неподвижной челюсти, противодействующей заваливанию корчуемого объекта в ее сторону.

Вынужденное использование метода выдергивани  растени  приводит к про влению еще одного недостатка - повышенной степени повреждени  поверхностного сло  почвы за счет увеличенного объема извлекаемого с корневой системой грунтового массива по сравнению со степенью повреждений , возникающих при применении метода выворачивани  растени , реализуемого при использовании одночелюстных корчевателей . Этот недостаток особенно нетерпим при каналоочистительных работах, одним из условий выполнени  которых  вл етс  сохранение проектного профил  каналов .

Свойственны рассматриваемому техническому решению также частые затруднени  с разгрузкой пней, так как при захвате их в процессе корчевки с помощью смыкани  двух челюстей происходит интенсивна  запрессовка корневищ и других частей пн  между клыками и заклинивание их там,

Известно навесное оборудование рыхлител  корчевател , в котором используетс  прием перестановки рабочего элемента - зуба, шарнирно закрепл емого на несущей раме, фронтально расположенной по отношению к базовой машине в обхват ее движител , за счет поворота относительно этого шарнира в одну из требуемых позиций - рабочую или транспортную, и фиксации его в ней. Эти позиции наход тс  по обе стороны от шарнира, а фиксаци  осуществл етс  с помощью переставного пальца, вставл емого в сопр гающиес  отверсти  зуба, и кронштейнов несущей рамы, симметрично размещенных по обе стороны от шарнира зуба.

Недостатком этого технического решени   вл етс  то обсто тельство, что соответствующий ему рабочий орган не  вл етс  захватом и поэтому не может выполн ть по- грузочно-разгрузочную функцию. Кроме того , при использовании его на экскаваторном оборудовании отпадает необходимость переводить зуб из одной позиции в другую, так как обеспечение транспортного положени  выполн етс  за счет соответствующих положений стрелы и руко ти.

Возможна установка челюсти на экскаваторной руко ти на нижней ее стороне с двум  позици ми ее фиксации при наличии

0 на руко ти верхней подвижной челюсти, установленной аналогично ковшу обратной лопаты.

Недостатком такого рабочего органа  вл етс  вредное вли ние на выполнение ре5 жима корчевки переднего кронштейна фиксации нижней челюсти. Наход сь в рабочей зоне, он создает помеху в процессе выворачивани  и опрокидывани  пн . Кроме того, он уменьшает величину максималь0 но возможного заглублени  верхней челюсти, что также снижает эффективность корчевки.

Другим недостатком такого рабочего органа  вл етс  потребность в добавлении

5 на руко ти экскаватора относительно большого количества дополнительных элементов его закреплени . В данном случае таких элементов закреплени  три - шарнир нижней челюсти и два кронштейна ее фиксации.

0 Это больше, чем у других известных технических решений.

Учитыва  возможность, что такие специализированные рабочие органы, как захват-корчеватель , могут изготавливатьс  и

5 поставл тьс  потребителю не самим экскаваторным заводом, а другими фирмами и предпри ти ми, например, лесохоз йст- венной ориентации, реальна ситуаци , когда при навеске такого рабочего органа на

0 серийный экскаватор изначально дл  такого агрегатировани  не предназначенный, доработка его штатной руко ти приходитс  на самого потребител , что создает ему определенные неудобства и тем большие, чем

5 больше объем доработки, т.е. чем больше требуетс  дополнительных элементов закреплени  по сравнению со штатными рабо- чими органами экскаватора. Отсюда следует, что, кроме наличи  некоторого из0 лишества в плане конструктивной сложности , рассматриваемое техническое решение характеризуетс  также повышенной трудоемкостью первоначальных операций по агрегатированию его с экскаватором.

5 Другим известным техническим решением  вл етс  устройство, рассматриваемое как прототип Это захват грейферного типа, состо щий из двух подвижных челюстей клыкообразного типа. Его нижн   челюсть с помощью дополнительной

кинематической св зи в виде гидроцилиндра может быть выведена в крайнюю нерабочую позицию. В такой вариации рабочий орган лучше приспособлен дл  выполнени  корчевальной функции. Но при этом он все же не достигает степени приспособленности дл  выполнени  корчевальной функции, характерной дл  одночелюстных корчевателей , что  вл етс  его недостатком. Дело в том, что при необходимости реализовать всю корчевальную способность рабочего органа, т.е. корчевать максимальный дл  этого рабочего органа типоразмер пн , требуетс , как правило, осуществить максимальное заглубление корчующей челюсти. Но этому мешает нижн   челюсть, хоть и отведенна  в крайнее положение. Она  вл етс  дистанционным ограничительным элементом , преп тствующим сближению руко ти с поверхностью грунта. Особенно это свойство про вл етс  при корчевке на откосах, когда руко ть достигает положени , ориентированного вдоль поверхности откоса. В результате вли ни  указанных обсто тельств не обеспечиваетс  исходное положение руко ти относительно поверхности земли, которое необходимо дл  получени  максимального заглублени  корчующей челюсти. Кроме того, в рассматриваемом случае также не исключены защемлени  крупногабаритных пней челюст ми, что, в результате возникающего при этом со стороны нижней челюсти подпора, исключает реализацию режима выворачивани  пн .

Также следует отметить как отдельный недостгток то обсто тельство, что верхн   часть нижнем челюсти вместе с ее шарниром независимо от степени ее поворота остаетс  в рабочей зоне и при корчевке снижает ее эффективность.

Отличаетс  это техническое решение также относительной усложненностью из- за использовани  гидроцилиндра, механизма достаточно сложного, в основном в функции элементарной распорки и только сравнительно редко в естественной дл  него функции механизма привода. (Частотность смен режимов использовани  - захватной или корчевальной - весьма невелика , поэтому достаточно редка потреб- ность использовани  гидроцилиндра как приводного средства). Кроме того, при работе на откосах гидроцилиндр часто оказываетс  в непосредственной близости от поверхности откосов и может быть повреж- ден о ее неровности, в особенности о невыкорчеванные еще пни. Все это также может рассматриватьс  как недостаток.

Цель изобретени  - устранение указанных недостатков, расширение функциональных возможностей и повышение производительности при упрощении конструкции .

Это достигаетс  посредством шарнирного присоединени  нижней челюсти к задней грани руко ти при снабжении их с внешней стороны шарнирно присоединенными серьгами, которые имеют парные, со- осно расположенные крепежные отверсти . При этом ось шарнира верхней челюсти выполнена полой и размещена с возможностью совмещени  ее с одной парой отверстий серег при фиксации пальцем нижней челюсти в рабочем положении. Втора  пара отверстий серег установлена с возможностью фиксации нижней челюсти в нерабочем положении при расположении их за передней гранью руко ти и взаимодействии установленного в них пальца с этой гранью, причем рассто ние между клыками нижней челюсти превышает ширину граней руко ти.

Отличительные признаки - установленные по внешним сторонам нижней челюсти серьги с парными соосными отверсти ми, пола  ось верхней челюсти, размещенна  с возможностью совмещени  ее с одной парой отверстий серег при фиксации пальцем нижней челюсти в рабочем положении, установка второй пары отверстий серег с возможностью фиксации нижней челюсти в нерабочем положении при расположении их за передней гранью руко ти и взаимодействии установленного в них пальца с этой гранью, а также расстановка клыков нижней челюсти шире граней руко ти - придают рабочему органу новые полезные свойства, а именно: расшир ют функциональные возможности рабочего органа, обеспечива  ему свойства в равной мере как захвата, так и корчевател ; повышают производительность за счет обеспечени  оптимальных дл  каждой из функций структурных форм и условий функционировани ; снижают трудозатраты как на изготовление этого двухфункционального рабочего органа, так и на его использование по сравнению с соответствующими суммарными трудозатратами относ щимис  к раздельным рабочим органам.

На фиг. 1 изображен рабочий орган, общий вид; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1.

На экскаваторной руко ти 1, имеющей гидроцилиндр 2 поворота рабочего органа, шарнирно закрепл ютс  его верхн   3 и нижн   4 челюсти соответственно полой осью 5 и осью 6. Посредством пальцев 7-9, а также звеньев 10 и 11 шток гидроцилиндра 2 имеет кинематическую св зь с руко тью 1 и верхней челюстью 3. Ось 6 св зывает нижнюю челюсть 4 с руко тью 1 через кронштейн 12, жестко соединенный с задней гранью руко ти.

Челюсти состо т: верхн   - из клыков 13, жестко закрепл емых на поперечной балке 14, нижн   - из клыков 15, жестко закрепл емых на поперечной балке 16 на ширине, превышающей ширину граней руко ти 1. Серьги 17 шарнирно креп тс  к нижней челюсти 4 на ее боковых цапфах 18, расставленных с внешней стороны клыков 15, и фиксируютс  торцовыми шайбами 19. С помощью серег 17 и переставного пальца 20 обеспечиваетс  фиксаци  нижней челюсти в двух положени х - передней и задней.

В этом случае в передней позиции переставной палец 20 вставл етс  через отверсти  21 серег в полую ось 5, а в задней позиции через отверсти  22 - в обхват руко ти с опорой пальца 20 на переднюю грань руко ти.

Вариант установки нижней челюсти в переднюю или заднюю позицию выбираетс  в зависимости от вида выполн емых работ . При выполнении работ по захвату и перегрузке штучных грузов нижн   челюсть 4 устанавливаетс  в переднюю позицию. Фиксаци  ее в этой позиции осуществл етс  путем установки переставного пальца 20 через соответствующие отверсти  серег 17 в полую ось 5. Рабочий орган действует по приципу двухчелюстного захвата, зажима  штучный предмет между клыками 15 неподвижной относительно руко ти нижней челюсти 4 и клыками 13 подвижной верхней челюсти 3.

В случае выполнени  корчевальных работ , особенно когда диапазон типоразмеров корчуемых объектов включает достаточно крупные типоразмеры, нижн   челюсть переводитс  в заднюю позицию Дл  этого переставной палец 20 вынимаетс  из полой оси 5, нижн   челюсть развора- чиваетс  относительно оси 6 на противоположную сторону так, что ее клыки 15 и серьги 17 располагаютс  в обхват руко ти . После этого выполн етс  фиксаци  нижней челюсти в этом положении путем установки переставного пальца 20 в соответствующие отверсти  серег 17 с опирани- ем его на переднюю грань руко ти 1. Достигаема  при этом высока  степень эф- фектиувности корчевки  вл етс  следствием вли ни  следующих факторов. При отсутствии в рабочей зоне нижней челюсти или других каких-либо выступающих элементов конструкции обеспечиваетс  больша  степень заглублени  клыков верхней челюсти, чем при наличии таких помех, что позвол ет более эффективно воздействовать на корчуемый объект, отсутствует подпор корчуемого пн  с той стороны, в которую пень заваливаетс  под воздействием верхней челюсти, что снижает его сопротивл емость корчевке, при необходимости легко применимо эффективное средство - предварительна  подрезка корней пн  ра- диально расход щихс  от него в верхних сло х грунта, методом их вспарывани  по

0 периметру вокруг пн , снижаютс  затраты времени при разгрузке на вытр хивание застр вших пней за счет меньшего вли ни  эффекта запрессовки корневищ между клыками , возникающего в момент корчевки.

5Кроме того, отсутствие нижней челюсти

в непосредственной близи or корчуемого объекта, объективно  вл ющейс  в этом режиме работы помехой при манипулировании , повышает удобство, точность и

0 быстродействие манипулировани , что улучшает комфортность условий работы оператора и повышает качество и производительность его труда.

Двухпозиционность установки нижней

5 челюсти обеспечивает двухфункциональиое использование рабочего органа с оптимальными режимами функционировани  в каждом из назначений, что выгодно отличает предлагаемое техническое решение от про0 тотипа,  вл ющегос  одиофункциональным рабочим органом.

Выгодно отличает предлагаемое техническое решение от протитопа и простота его агрегатировани  с экскаваторным оборудо5 ванием, что имеет значение, когда сам экскаватор изначально не приспособлен дл  такого агрегатировани . Дл  навески такого рабочего органа на любую руко ть требуетс  к задней грани жестко прикрепить лишь

0 один элемент - кронштейн 12 (фиг. 1). Дл  закреплени  остальных звеньев рабочего органа используютс  уже имеющиес  на любой экскаваторной руко ти элементы присоединени . Так, верхн   челюсть

5 кинематически св зываетс  с гидроцилиндром так же, как ковш обратной лопаты, - посредством пальца 9 и звена 1 Аналогично ковшу соедин етс  она и с руко тью, только вместо обычного пальца использует0 с  пола  ось Эта ось позвол ет сочленить с руко тью серьги 17, не создава  на руко ти дл  этой цели новые места закреплени  При этом закрепление серег обеспечиваетс  на наибольшем плече из всех возможных

5 (относительно шарнира нижней челюсти оси 6), так как все остальные места на руко ти наход тс  либо на меньшем плече либо доступ к ним отсечен вращающимис  част ми металлоконструкции верхней челюсти Это сбеспечивает оптимальность силовых

нагрузок и соответственно оптимальность габаритных и весовых характеристик соответствующих элементов конструкции.

Экономический эффект от применени  предлагаемого технического решени  до- стигаетс  благодар  его универсальности. Это обеспечивает меньшую металлоемкость и трудоемкость изготовлени  комбинированного рабочего органа по сравнению с изготовлением раздельных соответствую- щих рабочих органов. Значительно меньшими оказываютс  также затраты времени на перенастройку комбинированного рабочего органа по сравнению с перенавеской соответствующих рабочих органов. Исключают- с  затраты на транспортировку смен емых рабочих органов.

По сравнению с прототипом экономический эффект также достигаетс  за счет корчевки повышенных типоразмеров пней, повышени  производительности корчевки, удешевлени  рабочего органа в результате исключени  привода нижней челюсти.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Захватно-корчевальный сменный рабо- чий орган экскаватора, включающий верхнюю приводную челюсть, соединенную

   шарнирно с руко тью и с гидроцилиндром управлени , и нижнюю неприводную челюсть , шарнирно соединенную с руко тью с возможностью перестановок ее и фиксации в рабочем и нерабочем положени х посредством системы отверстий и пальца, отличающийс  тем, что, с целью расширени  функциональных возможностей и повышени  производительности при упрощении конструкции, нижние челюсти шарнирно присоединены к задней грани руко ти и с внешней стороны снабжены шарнирно присоединенными серьгами, которые имеют парные, соосно расположенные крепежные отверсти , при этом ось шарнира верхней челюсти выполнена полой и размещена с возможностью совмещени  ее с одной парой отверстий серег при фиксации пальцем нижней челюсти в рабочем положении, при этом втора  пара отверстий серег установлена с возможностью фиксации нижней че- л-юсти в нерабочем положении при расположении отверстий за передней гранью руко ти и взаимодействии установленного в них пальца с этой гранью, причем рассто ние между клыками нижней челюсти превышает ширину граней руко ти.

   15

   ft

   Фиг. Z