прицепное устройство скрепера

Формула изобретения

Прицепное устройство скрепера, включающее тягач с прицепной скобой, ковш с аркой-хоботом, передний мост, буксирную тягу, сферическую обойму и шаровую опору, отличающееся тем, что шаровая опора смонтирована на арке-хоботе, а сферическая обойма - на переднем мосту скрепера, причем оси шаровой опоры, буксирной тяги и прицепной скобы тягача расположены на одной высоте от грунта.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано при агрегатировании тягача и землеройно-транепоршого оборудования.

Известно устройство для соединения транспортной тележки и тягача [1], содержащее тягач, транспортную тележку, опирающуюся на передний мост, снабженный поворотным в вертикальной плоскости дышлом с прицепным устройством.

Устройство приспособлено для работы на транспортном режиме, при движении по дорогам, где отсутствуют значительные тяговые нагрузки.

Известно устройство для соединения полуприцепного скрепера с колесным тягачом [2], включающее арку-хобот, в которой установлена шаровая опора, и тягач, на раме которого размещена сферическая обойма.

Такое устройство приспособлено к работе на тяговом режиме и обеспечивает все необходимые взаимные перемещения тягачу и скреперу при движении в забое. Однако оно не может применяться без конструктивных изменений на прицепных скреперах.

Наиболее близким к заявляемому техническому решению является прицепной скрепер [3], включающий тягач с прицепным шкворнем, ковш скрепера, соединенный аркой-хоботом посредством шаровой опоры с передним мостом, имеющим жесткое дышло с буксирной тягой.

Такое устройство надежно соединяет скреперное оборудование с тягачом при работе на тяговом режиме и движении по пересеченной местности. Однако при копании грунта его работа вызывает уменьшение сцепного веса тягача из-за размещения буксирной тяги и шаровой опоры по разные стороны (в вертикальной плоскости) от оси переднего моста скрепера и на разной высоте от грунта. В результате уменьшается сила тяги и производительность прицепного скрепера и увеличиваются изгибающие нагрузки на металлоконструкцию прицепного устройства.

Изобретение направлено на стабилизацию (сохранение) сцепного веса тягача при наборе грунта прицепным скрепером и уменьшение нагрузок на его прицепное устройство. Для прицепного устройства скрепера, содержащего тягач с прицепной скобой, ковш с аркой-хоботом, передний мост, буксирную тягу, шаровую опору и сферическую обойму, эти качества достигаются тем, что шаровая опора смонтирована на арке-хоботе, а сферическая обойма - на переднем мосту скрепера, причем оси шаровой опоры, буксирной тяги и прицепной скобы тягача расположены на одной высоте от грунта.

Сущность заявляемого устройства пояснена чертежами, где на фиг.1а, б приведена конструкция устройства; на фиг.2 изображено шаровое опорное устройство, на фиг.3 - схема сил, действующих на прицепное устройство.

Прицепное устройство скрепера включает дышло 1, передний мост 2, буксирную тягу 3 переднего моста 2, смонтированную на одной высоте h с шаровым опорным устройством 4, состоящим из сферической обоймы 5 и шаровой опоры 6, смонтированной в арке-хоботе 7 ковша скрепера. На тягаче 8 на высоте h от грунта установлена прицепная скоба 9. Устройство работает следующим образом.

Скрепер, оборудованный описанным устройством, соединяют с прицепной скобой 9 тягача буксирной тягой 3 так, чтобы высота H над грунтом буксирной тяги 3, прицепной скобы 9 тягача 8 и шаровой опоры 6 была одинакова (фиг.1 а).

При копании грунта в прицепном устройстве возникают горизонтальные усилия: сила тяги Т тягача 8 и горизонтальная реакция в шаровой опоре 6 Т_ш (фиг.3), которые направлены по одной линии и поэтому не вызывают в прицепном устройстве уравновешивающего момента и вертикальной силы К, которая в обычных конструкциях прицепных устройств уменьшает сцепной вес тягача и увеличивает нагрузку на металлоконструкцию прицепного устройства.

Размещение крепления шаровой опоры 6 в теле арки-хобота 7 позволяет снизить высоту h и тем самым дополнительно уменьшить нагружение металлоконструкции прицепного устройства.

В самом деле, из условия равновесия дышла 1 скрепера относительно оси переднего моста 2 (точка 0, фиг.3) можно определить вертикальную силу К в буксирной тяге 3 переднего моста 2:

где l_д - горизонтальное расстояние от оси переднего моста до прицепной скобы тягача;

Т - сила тяги, развиваемая тягачом;

h₁ и h - расстояния по вертикали от оси дышла до оси буксирной тяги у прототипа и предлагаемого устройства соответственно;

R_ш - вертикальная нагрузка на шаровую опору;

в - горизонтальное расстояние между центром шаровой опоры и осью переднего моста;

G_д - вес дышла прицепного устройства;

а - горизонтальное расстояние от оси переднего моста скрепера до центра тяжести дышла прицепного устройства.

Эта вертикальная сила К приложена к тягачу вверх и уменьшает его сцепной вес пропорционально развиваемой им силе тяги Т, что является существенным недостатком существующих конструкций прицепных устройств скреперов.

В приведенном выражении (1) в практических расчетах двумя правыми слагаемыми можно пренебречь, т.к. величина в=0,01_д, а G_д=0,15Т. В этом случае для исключения уменьшения (стабилизации) сцепного веса тягача за счет силы тяги Т необходимо соблюдение равенства:

Устройство (фиг.1а, б и фиг.2) обеспечивает выполнение равенства (2).

Таким образом, при работе предлагаемого прицепного устройства в буксирной тяге практически не возникает вертикальная сила К, что приводит к стабилизации сцепного веса тягача при копании. Последнее положительно сказывается на производительности прицепного скрепера и долговечности его металлоконструкции.

Предлагаемое устройство исключает снижение сцепного веса тягача при копании грунта за счет силы тяги, уменьшает изгибающие моменты в металлоконструкции прицепного устройства, повышает производительность и долговечность скреперного агрегата.

Источники информации

1. Высоцкий М.С., Добрых Л.И., Сироткин З.Л. Автомобильные и тракторные прицепы. М.: Машгиз, 1962. - 164 с. (рис.1, с.11; рис.2, с.12).

2. SU, 1684436, A1, E 02 F 3/64. Скреперный агрегат. Опубл. 15.10.91. Бюл. №38.

3. Плешков Д.И., Хейфец М.И., Яркин А.А. Бульдозеры, скреперы, грейдеры. Учебник для проф. - техн. учебных заведений. - М.: Высшая школа, 1972. - 328 с. (стр.202, рис.108, рис.108, с.197).