стрела грузоподъемной машины

Формула изобретения

1. Стрела грузоподъемной машины, шарнирно закрепленная на опорно-поворотном устройстве, на свободном конце которой шарнирно закреплена рукоять или рабочий орган, при этом поперечное сечение стрелы имеет закрытую тонкостенную конструкцию, отличающаяся тем, что на верхней стороне стрелы смонтированы тросы, одними концами закрепленные на стреле, а другими концами через устройство натяжения тросов закреплены на противоположном по длине конце стрелы.

2. Стрела по п.1, отличающаяся тем, что поперечное сечение стрелы выполнено трапецеидальной формы, большим основанием расположенным внизу, а меньшим - вверху, при этом сверху на меньшем основании смонтированы два троса, одними концами закрепленные на стреле, а другими через уравновешивающее звено - с натяжным устройством.

3. Стрела по п.2, отличающаяся тем, что уравновешивающее звено имеет одинаковую длину плеч, соединенных своими концами с тросами, а средней частью шарнирно - с натяжным устройством.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к грузоподъемному оборудованию и может быть использовано в грузоподъемных машинах, например в лесозаготовительных машинах манипуляторного типа.

Известная стрела грузоподъемной машины, шарнирно закрепленная на опорно-поворотном устройстве, на свободном конце шарнирно закреплена рукоять или рабочий орган, при этом поперечное сечение стрелы имеет закрытую тонкостенную конструкцию прямоугольной формы (авторское свидетельство СССР № 1664187, кл. A01G 23/081, 1989 г.).

Известная стрела грузоподъемной машины имеет недостаточно рациональное конструктивное решение, особенно в части выполнения формы поперечного сечения, так как верхняя (растяжение) и нижняя (сжатие)полки сечения воспринимают разные по виду и величине нагрузки, то толщину полок приходится в опасных сечениях по длине стрелы усиливать, что утяжеляет стрелу и усложняет ее конструкцию.

Известна также стрела грузоподъемной машины, шарнирно закрепленная на опорно-поворотном устройстве, на свободном конце которой шарнирно закреплена рукоять или рабочий орган, при этом поперечное сечение стрелы имеет закрытую тонкостенную конструкцию трапецеидальной формы (авторское свидетельство СССР № 1100221, кл. В66С 23/68, 1982 г.).

Эта стрела грузоподъемной машины имеет также недостаточно рациональную конструкцию, так как тонкостенные конструкции значительно лучше воспринимают нагрузку на растяжение и значительно хуже нагрузку на сжатие, в известной стреле малое основание трапеции поперечного сечения расположено снизу (сжатие), а большое - сверху (растяжение), что вынуждает утяжелять стрелу и снижать ее эффективность использования.

Технический результат заключается в снижении материалоемкости, и в результате повышается эффективность использования стрелы.

Технический результат достигается тем, что стрела грузоподъемной машины, шарнирно закрепленная на опорно-поворотном устройстве, на свободном конце которой шарнирно закреплена рукоять или рабочий орган, при этом поперечное сечение стрелы имеет закрытую тонкостенную конструкцию прямоугольной или трапецеидальной формы, причем новым является то, что на верхней стороне стрелы смонтированы тросы, одними концами закрепленные на стреле, а другими концами через устройство натяжения тросов, например талрепы или гидроцилиндры, закреплены на противоположном по длине конце стрелы, при этом малое основание трапеции расположено сверху, а большее основание - снизу; при установке сверху стрелы двух тросов последние соединены с натяжным устройством посредством уравновешивающего звена, при этом плечи звена, соединенные с тросами, имеют одинаковую длину, а своей средней частью звено шарнирно соединено с натяжным устройством.

Такое конструктивное решение стрелы грузоподъемной машины повышает эффективность ее использования.

В патентной и научно-технической литературе такой конструкции стрелы грузоподъемной машины нами не обнаружено.

На фиг.1 изображена схематично стрела грузоподъемной машины, вид сбоку; на фиг.2 - то же, вид по стрелке А на фиг.1 при установке двух и более тросов, снабженных индивидуальными натяжными устройствами; на фиг.3 - то же, вид по стрелке А на фиг.1 при установке двух тросов, снабженных общим натяжным устройством, соединенных с тросами через уравновешивающее звено; на фиг.4 - то же, вид стрелы сбоку при непрямолинейной ее продольной оси; на фиг.5 - то же, сечение А-А на фиг.1 при поперечном сечении стрелы прямоугольной формы; на фиг.6 - то же, сечение А-А на фиг.1 при поперечном сечении стрелы трапецеидальной формы.

Стрела грузоподъемной машины выполнена в виде балки 1 с прямолинейной продольной осью 2 (фиг.1) или криволинейной продольной осью 2 (фиг.4). При виде сверху балка 1, как правило, имеет прямолинейную продольную ось 3 (фиг.2, фиг.3 и фиг.5 и 6). Балка 1 стрелы через отверстие 4 шарнирно прикреплена к опорно-поворотному устройству (не показано). Через отверстие 5 к балке 1 стрелы шарнирно крепятся рукоять или рабочий орган (не показаны). Поперечное сечение балки 1 стрелы имеет закрытую тонкостенную прямоугольную (фиг.5) или трапецеидальную форму (фиг.6). В том и другом случае, как правило, поперечное сечение балки 1 симметрично относительно оси 3. Сварные швы 6 поперечного сечения, как правило, располагают по нейтральной оси, т.е. ось, где волокна материала балки 1 не испытывают ни растягивающих ни сжимающих напряжений. Если поперечное сечение балки 1 стрелы имеет прямоугольную форму (фиг.5), то верхняя полка 7 и нижняя полка 8 имеют, как правило, одинаковую ширину, но могут иметь разные толщины. Если поперечное сечение балки 1 стрелы имеет трапецеидальную форму (фиг.6), то, как правило, верхняя полка 9 имеет меньшую ширину, чем ширина нижней полки 10. Сверху балки 1 стрелы смонтированы тросы 11, одними концами посредством кронштейнов 12 закрепленные на балке 1 стрелы, а другими посредством натяжных устройств 13, например талрепов гидроцилиндров, соединены с другим концом балки 1. Натяжные устройства 13 могут быть индивидуальными для каждого троса 11 (фиг.2) или совмещенными (фиг.3). В этом случае тросы 11 соединены с натяжным устройством 13 через уравновешивающее звено 14, при этом тросов 11, как правило, два и плечи «а» и «в» уравновешивающего звена 14 имеет одинаковую длину. Когда форма балки 1 стрелы имеет криволинейную ось 2 (фиг.4), то вместе изгиба балки 1 (сверху) установлены для каждого троса 11 блоки 15.

Стрела грузоподъемной машины работает следующим образом. При нагружении стрелы грузоподъемной машины предметом труда (не показан) продольная ось 2 балки 1 будет изгибаться. При этом полки 7 (фиг.5) и 9 (фиг.6) будут нагружаться растягивающими усилиями, а полки 8 (фиг.5) и 10 (фиг.6) будут нагружаться сжимающими усилиями, но так как сверху балки 1 смонтированы тросы 11, то растягивающее усилие будут воспринимать тросы 11. При ослаблении натяжения одного из тросов 11 (фиг.2) он натягивается натяжным устройством 13. При провисании тросов 11 (фиг.3) они натягиваются одновременно до нужного усилия натяжным устройством 13. При длительных технологических перерывах в работе стрелы грузоподъемной машины тросы 11 ослабляются, чтобы балка 1 не была постоянно в напряженном состоянии. С точки зрения снижения массы и стоимости стрелы грузоподъемной машины целесообразно в качестве натяжных устройств устанавливать талрепы.

Такое конструктивное выполнение стрелы грузоподъемной машины повышает эффективность ее использования.