сиденье оператора подъемно-транспортных машин

Формула изобретения

Безопасное сиденье оператора подъемно-транспортных машин, содержащее каркас сиденья, связанный с плоскорычажным механизмом, который составлен из пар шарнирно связанных между собой звеньев, последний выполнен в виде двух параллельно расположенных четырехзвенных параллелограммов, через середину нижнего звена одного из параллелограммов проходит ось, на которой закреплен полый рычаг с размещенным в нем подпружиненным фиксатором, который может занимать три положения в пазах червячного колеса, и последнее взаимодействует с червяком, управляемым маховиком, при этом два четырехзвенных параллелограмма и червячная пара смонтированы на раме, установленной в вертикальной стойке, соединенной с полом кабины через виброзащитный торообразный элемент, отличающееся тем, что сиденье снабжено устройством пассивной безопасности, выполненным в виде пневможилета с застежкой-молнией в центральной части его переднего полотнища, закрывающего также бедра оператора, при этом нижние боковые полотнища пневможилета и плечевые его элементы жестко закреплены соответственно с нижней поверхностью подушки и задней поверхностью стенки сиденья, а в пневможилете выполнены сообщающиеся между собой прошитые камеры, в которых располагаются перфорированные трубчатые элементы, соединенные с источником газа.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к подъемно-транспортному и строительному машиностроению и может быть использовано преимущественно в кабинах грузоподъемных кранов.

Известна подвеска сиденья транспортного средства: 1) содержащая вибрационное пневматическое устройство и устройство для регулирования положения сиденья по высоте, виброзащитное устройство размещено между сиденьем и потолком и включает в себя полый шар, опирающийся верхним полюсом на размещенные в полости шара втулку, упорную манжету и тороидальную пневматическую камеру, через которые пропущен прикрепленный к потолку центральный стержневой крепежный элемент, в нижней части которого установлены указанная упорная манжета и сегментная шайба, при этом шар с боковых сторон обхвачен разъемным ободом, выполненным в виде усеченного с полюсов шара и закрепленным подвижно на шаре виброзащитного устройства, стропы, которыми сиденье прикреплено к разъемному ободу, причем диаметр внутренней поверхности обода больше диаметра шара на две толщины фрикционной прокладки, которая прикреплена к внутренней поверхности обода, а в зоне верхнего полюса шара закреплено ограничительное кольцо, при этом сиденье присоединено к полу транспортного средства гофрированным упругим элементом; 2) подвеска сиденья по п.1, стропы выполнены регулируемыми по длине (а.с. 1252204, М.кл. В 60 N 1/02).

Подвеска позволяет повысить комфортабельность и технику безопасности путем удержания сиденья в стабильном положении в одной горизонтальной плоскости при подвешивания сиденья к потолку транспортного средства, а также регулировать положение сиденья по высоте в зависимости от роста оператора.

К недостаткам подвески сиденья следует отнести наличие вертикальных строп, ограничивающих свободу движения оператора и управления машиной, отсутствие средств регулирования положения сиденья по глубине кабины и по углу наклона относительно горизонтальной плоскости, что затрудняет беспрепятственно осуществлять обзор за наблюдаемыми объектами.

Другое сиденье транспортного средства: 1) содержащее закрепленные на кронштейнах подушку сиденья, спинку и рычаги, шарнирно соединенные одними концами с кронштейнами подушки и спинки, а противоположными - с опорной стойкой, рычаги выполнены в виде кривошипов, установленных на противоположных концах полой оси, закрепленной на опорной стойке, и несущих поворотные втулки, соединенные с кронштейнами соответственно спинки и подушки сиденья, при этом кривошипы связаны с осью и втулками кронштейнов через торцовые зубчатые полумуфты; 2) сиденье по п. 1 снабжено устройством для управления торцовыми зубчатыми муфтами, состоящими из рычага, шарнирно закрепленного на одной полумуфте и связанного шарнирно с тягой, несущей упор, взаимодействующий с другой полумуфтой (а.с. 467847, М.кл. В 60 N 1/02). Сиденье позволяет осуществлять регулирование по высоте и углу наклона.

Недостатками известного сиденья являются сложность конструкции и управление ею, ограниченные возможности перемещения сиденья по высоте и глубине кабины, что снижает обзорность с рабочего места оператора, а также отсутствие демпфирующего устройства, позволяющего гасить колебания, передающиеся оператору через сиденье при работе подъемно-транспортного средства.

Известным изобретением является подвеска сиденья транспортного средства, содержащая подпружиненную опору, связывающую каркас сиденья с его основанием, включающую в себя плоскорычажной механизм, составленный из пар шарнирно связанных между собой звеньев, одно из которых шарнирно закреплено на каркасе сиденья, а другое - на основании, и тяги переменной длины, соединяющей шарниры, связывающие звенья. Конструкция подвески позволяет с помощью тяги переменной длины плавно регулировать положение сиденья по высоте (а.с. 548461, М.кл. В 60 N 1/02).

Недостатком известной подвески сиденья является отсутствие регулирования его положения по горизонтали и углу наклона.

Известна также подвеска сиденья транспортного средства: 1) содержащая подпружиненную опору, связывающую каркас сиденья с его основанием, включающую в себя плоскорычажной механизм, составленный из пар шарнирно соединенных между собой звеньев, одно из которых шарнирно закреплено на каркасе сиденья, а другое на основании, и тяги переменной длины, соединяющей шарниры, связывающие звенья, указанный механизм снабжен регулировочными подпружиненными элементами, одним из которых шарнир, расположенный между звеньями, шарнирно связан со средней частью противоположно расположенного ему звена, присоединенного к каркасу сиденья, а другим шарнир, соединяющий звено с основанием, шарнирно связан с противолежащим ему звеном в средней его части; 2) подвеска по п.1, шарниры соединения звеньев с основанием соединены между собой поперечиной (а.с. 1041334, М.кл. В 60 N 1/02). Устройство обеспечивает бесступенчатое регулирование положения сиденья по высоте, по горизонтали и углу наклона в зависимости от антропометрических данных оператора.

Указанное изобретение также не лишено недостатков:

1) cложность и ненадежность управления конструкцией плоскорычажного механизма, состоящего из нескольких пар шарнирно соединенных между собой звеньев;

2) ограниченные возможности регулирования положения сиденья двумя подпружиненными винтами: только по высоте или только по углу наклона;

3) ограниченный угол наклона сиденья, а также ограниченные возможности перемещения сиденья по высоте и глубине кабины;

4) сиденье не рассчитано на использование его в положении "отдых".

Наиболее близким к изобретению является сиденье оператора подъемно-транспортных машин, содержащее каркас сиденья, связанный с плоскорычажным механизмом, который составлен из пар шарнирно связанных между собой звеньев, плоскорычажный механизм выполнен в виде двух параллельно расположенных четырехзвенных параллелограммов, через середину нижнего звена одного из параллелограммов проходит ось, на которой закреплен полый рычаг с размещенным в нем подпружиненным фиксатором, который может занимать три положения в пазах червячного колеса, взаимодействующего с червяком, управляемым маховиком, при этом два параллелограмма и червячная пара смонтированы на раме, установленной в вертикальной стойке, соединенной с полом кабины через виброзащитный горообразный элемент (патент РФ 2137624, М.кл. В 60 N 2/02, В 66 С 13/54).

К недостаткам данного изобретения можно отнести отсутствие средств безопасности оператора при работе в положении "с наклоном".

Задачей изобретения является повышение травмобезопасности и улучшение условий труда оператора при работе в положении "с наклоном", а также в случае аварийных ситуаций за счет срабатывания устройства пассивной безопасности.

Поставленная задача достигается тем, что сиденье оператора подъемно-транспортных машин, содержащее каркас сиденья, связанный с плоскорычажным механизмом, который составлен из пар шарнирно связанных между собой звеньев, последний выполнен в виде двух параллельно расположенных четырехзвенных параллелограммов, через середину нижнего звена одного из параллелограммов проходит ось, на которой закреплен полый рычаг с размещенным в нем подпружиненным фиксатором, который может занимать три положения в пазах червячного колеса, взаимодействующего с червяком, управляемым маховиком, при этом два параллелограмма и червячная пара смонтированы на раме, установленной в вертикальной стойке, соединенной с полом кабины через виброзащитный горообразный элемент, причем сиденье снабжено устройством пассивной безопасности, выполненным в виде пневможилета с застежкой-молнией в центральной части его переднего полотнища, закрывающего также бедра оператора, при этом нижние боковые полотнища пневможилета и плечевые его элементы жестко закреплены соответственно с нижней поверхностью подушки и задней поверхностью стенки сиденья, а в пневможилете предусмотрены сообщающиеся между собой прошитые камеры, в которых располагаются перфорированные трубчатые элементы, соединенные с корпусом источника газа.

Новые существенные признаки:

1) сиденье снабжено устройством пассивной безопасности, выполненным в виде пневможилета;

2) пневможилет выполнен с застежкой-молнией в центральной части его переднего полотнища;

3) переднее полотнище пневможилета закрывает грудь и бедра оператора;

4) нижние боковые полотнища пневможилета жестко закреплены с нижней поверхностью подушки сиденья;

5) плечевые элементы пневможилета жестко закреплены с задней поверхностью спинки сиденья;

6) пневможилет представляет прошитые и сообщающиеся между собой камеры;

7) в камерах располагаются перфорированные трубчатые элементы, соединенные с корпусом источника газа.

Перечисленные новые существенные признаки в совокупности с известными обеспечивают получение технического результата во всех случаях, на которые распространяется испрашиваемый объем правовой охраны.

За счет установленного на сиденье устройства пассивной безопасности оператор во время транспортных передвижений машины, а также при выполнении строительно-монтажных работ в положении сиденья "работа без наклона" имеет возможность защитить себя, заняв рабочее место на сиденье, надев и застегнув пневможилет. При этом пневможилет помогает не только защитить грудную клетку оператора, но и фиксирует положение корпуса оператора на сиденье, тем самым предупреждая малейшие соскальзывания оператора с сиденья.

При работе оператора в положении сиденья "работа с наклоном", когда угол наклона сиденья становится больше предельно допустимого, то есть уже не позволяющего занимать оператору устойчивое положение (более 15-17^o), на воспламенительное устройство источника газа поступает электрический сигнал. Из источника газа через перфорированные отверстия в трубчатых элементах газ поступает в прошитые и сообщающиеся между собой камеры пневможилета. Заполненный таким образом пневможилет обеспечивает плотный контакт корпуса оператора со спинкой и подушкой сиденья, не сдавливая при этом его грудную клетку, как известные ремни безопасности, не нарушая работу систем кровообращения и дыхания, надежно защищая оператора от ушибов, соскальзывания с сиденья, снижая раскачивание тела оператора при низкочастотных вибрациях.

На фиг. 1 изображено сиденье - общий вид; на фиг. 2 - вид А; фиг. 3 - аксонометрическое изображение сиденья с устройством безопасности: а - вид спереди; б - вид сзади.

Сиденье содержит каркас 1, на котором закреплены спинка 2, подушка 3. Каркас 1 установлен на верхние звенья 4, 5 двух параллельных четырехзвенных параллелограммов, составленных из шарнирно соединенных звеньев 4-11. На шарнире 12 четырехзвенного параллелограмма установлен регулируемый фиксатор 13. Нижние звенья 6, 7 четырехзвенных параллелограммов через шарниры 14, 15 закреплены на раме 16, жестко соединенной с вертикальной стойкой 17, которая через виброзащитный горообразный элемент 18 посредством резьбового соединения 19 закреплена в полу кабины. На раме 16 в подшипниках 20 установлена горизонтальная ось 21, на которой закреплен червяк 22 и приводящий его в движение маховик 23. Взаимодействующее с червяком 22 червячное колесо 24 подвижно установлено на горизонтальной оси 25, проходящей через середину нижнего звена 6 одного из параллелограммов. С осью 25 жестко связан полый рычаг 26, последний снабжен подпружиненным пружиной 27 фиксатором 28 с кнопкой 29 и фиксирующим элементом 30, который входит в пазы червячного колеса 24.

Сиденье содержит устройство пассивной безопасности, выполненное в виде пневможилета 31 с застежкой-молнией 32 в центральной части его переднего полотнища, закрывающего также бедра оператора. Нижние боковые полотнища пневможилета 33 и плечевые его элементы (лямки) 34 жестко закреплены соответственно с нижней поверхностью подушки 3 и задней поверхностью спинки 2 сиденья. При этом в пневможилете 31 выполнены сообщающиеся между собой прошитые камеры 35, в которых располагаются перфорированные с отверстиями 36 трубчатые элементы 37, соединенные с корпусом источника газа 38, расположенным, например, в горизонтальной части трубчатого каркаса 1 сиденья.

Устройство работает следующим образом: положение подушки сиденья 3 по высоте и глубине кабины можно регулировать за счет изменения положения боковых пар звеньев 8, 10 и 9, 11 четырехзвенных параллелограммов с помощью регулируемого фиксатора 13, расположенного в зоне досягаемости оператора, сохраняя при этом параллельность подушки 3 по отношению к основанию, причем регулирование положения сиденья возможно в пределах величины 2R, где R - длина боковых звеньев 8-11 четырехзвенных параллелограммов. Кроме того, положение сиденья можно изменять по углу наклона относительно горизонтального уровня дискретно и плавно.

Дискретное управление подушки сиденья 3 осуществляется с помощью полого рычага 26, жестко закрепленного на горизонтальной оси 25. Горизонтальное положение подушки сиденья 3 обеспечивается, когда фиксирующий элемент 30 полого рычага 26 находится в срединном пазу червячного колеса 24. При работе оператора, связанной с наблюдением за объектами, расположенными в нижней зоне обзора, непосредственно под кабиной, оператор может перевести сиденье 3 в наклонное положение относительно горизонтального уровня, равное углу +, выполнив следующие действия: оператор нажимает на кнопку 29 подпружиненного фиксатора 28, пружина 27 сжимается, фиксатор 28 выводит фиксирующий элемент 30 из паза червячного колеса 24. Оператор, наклоняясь вперед, переносит тяжесть тела, помогая подушке сиденья 3 занять наклонное положение. Оператор поворачивает полый рычаг 26 вокруг горизонтальной оси 25 вниз на угол + и отпускает кнопку 29, пружина 27 восстанавливается, а фиксирующий элемент 30 занимает положение в нижнем пазу червячного колеса 24. Аналогичные действия необходимо выполнить оператору, чтобы перевести сиденье 3 в положения "работа без наклона" и "отдых", но при этом оператор переносит тяжесть тела, опираясь на спинку сиденья 2, а фиксирующий элемент 30 полого рычага 26 занимает положение соответственно в срединном или в верхнем пазах червячного колеса 24. Сиденье, зафиксированное в положении "отдых", соответствующим углу -, позволяет оператору разгрузить позвоночник и освободить мышцы спины от нагрузок, вызванных вынужденными позами во время работы.

В случае необходимости плавного регулирования положения сиденья по углу наклона оператор может настроить рабочее место с учетом своих антропометрических данных. Регулирование производится с помощью маховика 23, вращающего через ось 21 червяк 22, который, взаимодействуя с червячным колесом 24, поворачивает его, а вместе с ним и сиденье на требуемый угол.

Для снижения воздействия вибрации на оператора через сиденье 3 вертикальная стойка 17 соединена с полом кабины через виброзащитный торообразный элемент 18.

Перед работой, заняв место на сиденье, оператор должен надеть пневможилет 31, зафиксировав его на себе посредством застежки-молнии 32. В случае перевода сиденья в положение "работа с наклоном", при котором возможно сползание оператора с сиденья, следствием чего может стать нарушение нормального и безопасного управления машиной, а также при значениях низкочастотных вибраций, превышающих нормируемые ("морская качка"), срабатывает датчик электрического сигнала (не показан). При поступлении сигнала на воспламенительное устройство (не показано) образуется газ, который поступает в секции камер 35 пневможилета через отверстия 36 в перфорированных трубчатых элементах 37, соединенных с корпусом источника газа 38 и расположенных вдоль спинки сиденья и по обе стороны от подушки сиденья. Камеры распрямляются, натягиваются полотнища, обеспечивая плотный контакт оператора со спинкой и подушкой сиденья, тем самым обеспечивая удобство и безопасность оператора при обслуживании машины.