ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

Результат выполнения научно-исследовательской работы.

Гидрофицированный погрузочный манипулятор содержит шарнирно-сочлененную стрелу 1, несущую крюковую подвеску (рис. 1). Коренная секция 2 стрелы имеет привод от двух гидроцилиндров 3 и 4. Эти цилиндры расположены наклонно друг относительно друга, корпуса цилиндров смонтированы на основании посредством шарниров А и В с двумя степенями свободы. Противоположные концы (штоки) цилиндров соединены между собой и с коренной секцией стрелы шарнирным соединением С, которое имеет три степени свободы. Цилиндры 3, 4 и секция 2 стрелы - ее прямая ОС, соединяющая опорный шарнир О стрелы с шарнирным устройством С, образуют пространственный приводной механизм в виде треугольной пирамиды, «вершина» которой располагается в точке С. Цилиндры 3 и 4 являются опорой и единственным средством для подъема (опускания) стрелы в вертикальной плоскости и ее разворота на определенные углы в горизонтальной плоскости. Известно, что трехстержневые пространственные узлы при незначительной собственной массе обладают повышенной жесткостью и устойчивостью, несмотря на то, что их звенья имею шарнирное крепление. Этому способствует и особое шарнирное соединение С, в котором оси цилиндров геометрически в одной точке.

Шарнирное соединение С включает пустотелую шаровую опору 5, в стенках которой помещена ось 6, соединяющая между собой штоки гидроцилиндров. Один из штоков заканчивается удлиненной проушиной, второй - вилкой. Шаровая опора заключена в разъемную обойму 7 с цапфами 8. Последние соединяются с секцией 2 стрелы. Шарниры А и Б крепления цилиндров на основании имеют свободно поворотный штырь 9, заканчивающийся вилкой 10, в которой с помощью оси 11 крепятся проушины корпусов цилиндров. Подобное исполнение имеет и опорный шарнир О стрелы.

В телескопическом грузовом манипуляторе три гидроцилиндра 12-14 крепятся на основании с помощью своих шарниров О, А, В с двумя степенями свободы (рис. 2). Штоки всех трех цилиндров соединены в особом шарнирном соединении М между собой и с серьгами, несущими крюковую подвеску 15. Шарнирные соединения С и М стреловых и телескопических манипуляторов удалось унифицировать между собой. Это стало возможным благодаря наличию в этом устройстве избыточных подвижностей. В телескопическом манипуляторе реализуется четыре степени свободы. Здесь также штоки двух цилиндров заканчиваются удлиненными проушиной 16 и вилкой 17, которые посредством той же оси 6 соединены между собой. В соединении М имеется и пустотелая шаровая опора 5, заключенная в обойму 7, цапфы 8а которой удлинены (это приемлемо и для стрелового манипулятора). В этом варианте шток третьего цилиндра заканчивается широкой разборной вилкой 18, охватывающей обойму и соединенной с цапфами 8а. К последним прикреплены и серьги 19 крюковой подвески. Показанные на рис. 2 размеры относятся к манипулятору грузоподъемностью 0,5-0,63 т.

Для крепления на основании цилиндров в телескопических манипуляторах более удачными (и простыми) оказались шарниры О, А, В карданного типа. Эти устройства включают опорные проушины 20, закрепленные на основании, с которыми посредством оси 21 соединена проушина карданного элемента 22, заканчивающегося вилкой. К ней с помощью своей оси 23, перпендикулярной оси 21, крепятся проушины корпусов цилиндров. Эти шарниры не имеют неопределенных положений и допускают значительные углы поворота цилиндров. В телескопическом манипуляторе оси всех трех цилиндров пересекаются между собой геометрически в одной точке - в центре шаровой опоры 5. Здесь в явном виде «просматривается» треугольная пирамида с «вершиной» в точке М. Единственной «ведомой точкой» манипулятора (без крюковой подвески - это пространственный приводной механизм) является «вершина» М с большой зоной действия, которая реализуется исключительно за счет изменения длины гидроцилиндров 12-14. Для дальнейшего расширения кинематических возможностей манипулятора иногда «пирамиду» монтируют на дополнительном поворотном основании (на рис. не показано).