Підйомний механізм самоскидного кузова

Реферат: Підйомний механізм самоскидного кузова містить раму підйомно-транспортного засобу, кузов з одною і другою з'єднувальними точками, шарнірно з'єднаний одною точкою з рамою, гідравлічний циліндр зі штоком, з'єднаний з другою точкою кузова, гідравлічний привод і кран керування з гідролініями, зв'язаний з гідравлічним циліндром і гідравлічним приводом. В ньому гідравлічний циліндр виконаний у вигляді порожнистого корпуса, основа якого з'єднана з рамою підйомно-транспортного засобу, в середній частині установлений перший рухомий поршень, в нижній частині розподільник, а у верхній частині - підпружинений другий рухомий поршень зі штоком, регулювальною гайкою, зв'язаний через кришку з корпусом і пружиною, яка впирається одним торцем в регулювальну гайку, а протилежним торцем - в другий поршень. UA 96008 U (12) UA 96008 U UA 96008 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Підйомний механізм належить до галузі машинобудування і, зокрема, до підйомного машинобудування і може бути використаний на автомобілях-самоскидах, самоскидних причепах, залізничних платформах та інших підйомно-транспортних і стаціонарних засобах для піднімання кузовів, платформ тощо. Відомий підйомний механізм для піднімання кузова автомобіля-самоскида містить платформу, важільний механізм, зв'язаний з платформою, гідравлічний циліндр, шток якого з'єднаний з важільним механізмом, масляний насос з краном керування і приводом від двигуна внутрішнього згоряння автомобіля через коробку передач і коробку відбору потужності, і важіль керування механізмом підйому (див. кн. Анохин Н.И. Отечественные автомобили. Издание 2-е исправлен, и дополнен. – М.: Машиностроение, 1964. - С. 656-658, рис. 451 и 452). Однак, недоліком відомого підйомного механізму є низькі динамічні показники перехідних процесів піднімання і опускання кузова, обумовлені закладеним в них принципом керування висування штока гідроциліндра (ГЦ) тільки за відхиленням в них тиску масла, що в початковий момент піднімання кузова (платформи), через велику інерційність рухомих мас, викликає в кінематичних парах деталей і вузлів підйомного механізму значні зусилля, а далі після відриву від упора забезпечує малу швидкість його руху. Тому для забезпечення міцності підйомні механізми виконують матеріалоємними, а мала швидкість підйому кузова сповільнює процес розвантаження через низьку інтенсивність зсування вантажів. Таким чином, відомий підйомний механізм має низьку надійність і довговічність, спричинює простої підйомно-транспортних засобів (ПТЗ) при розвантаженнях, що приводить до недовикористання закладених в них потенціальних можливостей. Тому в основу корисної моделі поставлено задачу підвищення динамічних показників підйомного механізму його надійності і довговічності, а також ефективності використання ПТЗ і розширення області застосування підйомного механізму. Для цього пропонується його удосконалення, суттєві ознаки якого полягають у введенні в закон керування підйомом механізму корегуючих сигналів - у першій фазі перехідного процесу (підйому) пропорційного інтегралу, в другій фазі підйому - диференціалу від змінювання тиску в ГЦ, а при опусканні кузова навпаки. Поставлена задача вирішується тим, що підйомний механізм виконується у вигляді порожнистого циліндричного корпуса, основа якого з'єднується з рамою транспортного засобу. Усередині корпусу в середній його частині установлений перший рухомий поршень, в нижній частині - розподільник потоків робочої рідини, а у верхній частині - підпружинений другий рухомий поршень зі штоком, регулювальною гайкою, зв'язаний через кришку з корпусом і пружиною, яка впирається одним торцем в регулювальну гайку, а протилежним торцем - в другий поршень. Додатково установлений гідравлічний підсумовуючий механізм і диференціатор з рухомим поршнем, зв'язаним порожнистою тягою з першим рухомим поршнем, і напрямною, з'єднаною з другим рухомим поршнем. Корпус з основою і першим рухомим поршнем утворюють нижню гідравлічну порожнину, а корпус з першим і другим рухомими поршнями і поршнем диференціатора - верхню гідравлічну порожнину. Розподільник потоків робочої рідини від гідравлічного привода виконаний у вигляді корпуса, зв'язаного з основою, усередині якого розміщений золотник, який одним торцем через тягу, що проходить крізь порожнисту тягу, з'єднаний з другим рухомим поршнем, а в другому його торці виконані осьовий і два діаметрально розміщені радіальні отвори, з можливістю сполучатися з виконаними в корпусі чотирма каналами, у двох з яких розміщені дроселі. Додатково установлені сполучені з каналами дві гідролінії, з можливістю, при переміщенні золотника, поперемінно сполучати краном керування гідравлічний привод ПТЗ з верхньою або з нижньою порожнинами безпосередньо і через дроселі. При такому технічному рішенні в першій фазі підйому, коли сила інерції підйомних рухомих мас велика, через дросель з масляним насосом гідравлічного привода сполучається верхня гідравлічна порожнина, а нижня - безпосередньо. Від цього перший рухомий поршень, а разом з ним поршень диференціатора буде підніматися догори, зменшуючи тиск робочої рідини у верхній порожнині. В результаті другий рухомий поршень, а разом з ним шток і кузов ПТЗ буде підніматися пропорційно змінюванню тиску масла в ГЦ мінус піднімання, пропорційне швидкості (першій похідній) від його змінювання. І по мірі здолання сили інерції, після автоматичного сполучення безпосередньо верхньої гідравлічної порожнини, перший рухомий поршень разом з поршнем диференціала перемістяться в протилежний бік, збільшуючи тиск робочої рідини у верхній порожнині ГЦ. Від цього другий рухомий поршень, шток і кузов ПТЗ буде підніматися пропорційно збільшенню тиску плюс піднімання пропорційне швидкості (перший похідній) від змінювання його тиску. При опусканні кузова перший рухомий поршень буде переміщатися в протифазах, забезпечуючи спочатку швидке, а при наближенні до упора - повільне його 1 UA 96008 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 опускання. Все це зменшить навантаження в кінематичних парах деталей підйомного механізму, підвищить його надійність і довговічність, а також інтенсифікує зсування вантажів при розвантаженнях ПТЗ. На представленому кресленні схематично показано загальний вид запропонованого підйомного механізму самоскидного кузова. Підйомний механізм містить порожнистий циліндричний корпус 1, нерухомо закріплений основою на рамі 2 ПТЗ. Усередині корпуса в середній його частині установлений перший рухомий поршень 3, в нижній частині - розподілювач 4 потоків робочої рідини, а у верхній частині - підпружинений другий рухомий поршень 5 зі штоком 6, регулювальною гайкою 7, зв'язаний через кришку 8 з корпусом і пружиною 9, яка впирається одним торцем в регулювальну гайку, установлену на різьбі кришки, а протилежним торцем - в другий поршень. В корпусі 1 установлений гідравлічний підсумовуючий механізм і диференціатор з рухомим поршнем 10, зв'язаним порожнистою тягою 11 з першим рухомим поршнем 3, і напрямною 12, з'єднаною з другим рухомим поршнем 5. Корпус 1 з основою і першим рухомим поршнем 3 утворюють нижню гідравлічну порожнину "А", а корпус 1 з першим 3 і другим 5 рухомими поршнями і поршнем 10 диференціатора - верхню гідравлічну порожнину "В". Верхній кінець штока 6 з'єднаний із середньою точкою самоскидного кузова 13 ПТЗ, один бік якого шарнірно зв'язаний з рамою 2, а другий - установлений на упорі 14. До корпуса 1 приєднаний розподілювач 4 потоків робочого масла, який включає корпус 15 і з'єднаний гідролінією 16 з гідравлічним приводом 17, а також золотник 18, зв'язаний тягою 19 з другим рухомим поршнем 5 і штоком 6. В золотнику 18 виконаний осьовий отвір 20 і два діаметрально від нього розміщені радіальні отвори 21, 22, а звільнююча золотником порожнина "С" сполучається через отвори в корпусі 15 з атмосферою. В корпусі 15 в зоні робочої ділянки золотника також розміщені розділені між собою перші два канали 23 і 24 з дроселем і другі два канали 25 і 26, з дроселем з можливим сполученням радіальних отворів 21, 22 золотника, через додатково установлені і з'єднані з корпусами ГЦ і розділювача гідролінії 27, 28. При цьому залежно від положення золотника 18 з його осьовим отвором 20 перша нижня порожнина "А" може сполучатися через радіальний отвір 21 канал 23 безпосередньо, або канал 24 з дроселем і гідролінію 27, а друга верхня порожнина "В" - через радіальний отвір 22, канал 26 з дроселем, або канал 25 безпосередньо і гідролінію 28. Герметичність в з'єднанні тяга 19 - перший рухомий поршень 3 забезпечується ущільненням 29, а в з'єднанні тяга 19 - корпус 15 - ущільненням 30. Гідравлічний привод включає бак 31 для масла, сполучений гідролініями 32, 33, 34, з краном ручного керування 35 та масляного насоса 36 і обвідну гідролінію 36 з перепускним клапаном 38. Стравлювання стисненого повітря з порожнини "С" в атмосферу здійснюється через отвори у корпусі 15, а з порожнини "D" - через отвори у кришці 8. Підйомний механізм працює наступним чином. Для піднімання в першій фазі самоскидного кузова 13 ПТЗ включається кран керування 35 і масло від насоса 36 через гідролінії 34,16, осьовий 20 і радіальний 23 отвори золотника і гідролінію 27 безпосередньо надходить у порожнину "А", а через осьовий 20 і радіальний 22 отвори золотника, канал з дроселем 26 і гідролінію 28 - в порожнину "В". Однак, через наявність дроселя 26 тиск у порожнині "В" буде наростати повільніше, ніж у порожнині "А". В результаті перший рухомий поршень 3 переміститься догори і через порожнисту тягу 11 за собою перемістить поршень 10 диференціатора, створюючи додаткове зменшення приросту тиску масла у порожнині "В", внаслідок чого другий рухомий поршень 5, а через шток 6 середня точка самоскидного кузова 13 ПТЗ одержить додаткове зменшення переміщення. Отже, в першій фазі піднімання, коли сили інерції великі, має місце віднімання двох переміщень, тобто результативне переміщення кузова 13 буде складатися із переміщення, обумовленого змінюванням тиску в напірних порожнинах "А", "В" мінус переміщення, обумовлене швидкістю (першій похідній) змінювання тиску. В кінці першої фази перехідного процесу піднімання кузова 13, після здолання сил інерції, другий рухомий поршень 5 підніметься і автоматично переведе гідпропривод із режиму віднімання переміщення, пропорційного першій похідній від змінювання тиску масла в порожнинах "А", "В", в режим додавання. Тоді, через наявність дроселя 24 тиск масла в порожнині "А" буде наростати повільніше, ніж в порожнині "В". В результаті перший рухомий поршень 3 переміститься донизу і через порожнисту тягу 11 за собою перемістить поршень 10 диференціатора, створюючи додаткове збільшення приросту тиску масла у порожнині "В", внаслідок чого другий рухомий поршень 5, а через шток 6 середня точка самоскидного кузова 13 одержить додаткове збільшення переміщення. Отже, в другій фазі піднімання, коли сили інерції зменшені, два вихідні переміщення додаються і результативне переміщення кузова 13 2 UA 96008 U 5 10 15 20 вже буде складатися із переміщення, обумовленого змінюванням тиску масла в порожнинах "А", "В" плюс переміщення обумовлене швидкістю (першою похідною) змінювання тиску в гідравлічному приводі. Для опускання самоскидного кузова 13 ПТЗ переключається кран керування 35 і запропонований підйомний механізм буде працювати аналогічно, але лише з тією різницею, що вихідні переміщення будуть направлені вже в протилежний бік. При цьому гідравлічний привод автоматично забезпечить спочатку швидке, а при наближенні до упора 14 сповільнене опускання кузова 13. Величина переміщення самоскидного кузова пропорційна швидкості змінювання тиску масла в порожнинах "А", "В" як в першій, так і в другій фазі перехідного процесу його піднімання і опускання, може змінюватися настроюванням регулюючого дроселя. Таким чином, запропонований підйомний механізм для піднімання самоскидного кузова покращує динаміку і дає можливість більш гнучко здійснювати керування гідравлічним приводом ПТЗ. Використання запропонованого підйомного механізму, в порівнянні з уже відомим, дасть можливість: - покращити динамічні показники перехідних процесів піднімання і опускання кузова, зменшуючи цим самим сили інерції і в результаті підвищити надійність і довговічність підйомного механізму; - інтенсифікувати в другій фазі піднімання зсування з кузова вантажів, зменшити простої і за рахунок цього підвищити ефективність використання ПТЗ; - розширити область застосування підйомного механізму. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 25 30 35 40 45 Підйомний механізм самоскидного кузова, що містить раму підйомно-транспортного засобу, кузов з одною і другою з'єднувальними точками, шарнірно з'єднаний одною точкою з рамою, гідравлічний циліндр зі штоком, з'єднаний з другою точкою кузова, гідравлічний привод і кран керування з гідролініями, зв'язаний з гідравлічним циліндром і гідравлічним приводом, який відрізняється тим, що в ньому гідравлічний циліндр виконаний у вигляді порожнистого корпуса, основа якого з'єднана з рамою підйомно-транспортного засобу, в середній частині установлений перший рухомий поршень, в нижній частині розподільник, а у верхній частині підпружинений другий рухомий поршень зі штоком, регулювальною гайкою, зв'язаний через кришку з корпусом і пружиною, яка впирається одним торцем в регулювальну гайку, а протилежним торцем - в другий поршень, причому він додатково обладнаний гідравлічним підсумовуючим механізмом і диференціатором з рухомим поршнем, зв'язаним порожнистою тягою з першим рухомим поршнем, і напрямною, з'єднаною з другим рухомим поршнем, при цьому корпус з основою і першим рухомим поршнем утворюють нижню гідравлічну порожнину, а корпус з першим і другим рухомими поршнями і поршнем диференціатора утворюють верхню гідравлічну порожнину, причому розподільник виконаний у вигляді корпуса, зв'язаного з основою, усередині якого розміщений золотник, одним торцем через тягу з'єднаний з другим рухомим поршнем, а в другому торці виконані осьовий і два діаметрально розміщені радіальні отвори, а в корпусі - чотири канали, у двох з яких розміщені дроселі, а також установлені сполучені з ними дві додаткові гідролінії з можливістю, при переміщенні золотника, сполучати гідравлічний привод краном керування з верхньою і нижньою порожнинами безпосередньо і через дроселі. 3 UA 96008 U Комп’ютерна верстка М. Шамоніна Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 4