CC BY
16
РАЗДЕЛ I
ТРАНСПОРТ. ТРАНСПОРТНЫЕ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ МАШИНЫ
УДК 621.87
СИСТЕМА ЗАЗЕМЛЕНИЯ И ПОВЫШЕНИЯ УСТОЙЧИВОСТИ МОБИЛЬНОЙ ГРУЗОПОДЪЕМНОЙ МАШИНЫ С ВИНТОВЫМИ ОПОРАМИ
B.C. Щербаков, М.С. Корытов, H.A. Камуз
Аннотация. Описывается система заземления мобильной грузоподъемной машины с одновременным повышением ее устойчивости при помощи механизмов винт-гайка, конструктивно связанных с винтовыми опорами, одновременно выступающими в качестве электродов, погружаемых в грунт, и приводимых в действие гидромоторами опор при вывешивании на них машины.
Ключевые слова: заземление, устойчивость, система, грузоподъемная машина, винтовая опора
Введение
Грузоподъемная машина во время работы является объектом повышенной опасности, многие внешние факторы влияют на стабильность и безопасность ее работы. Необходимым условием во время выполнения работ является обеспечение безопасности.
При работе мобильных грузоподъемных машин вблизи линий электропередач возникает опасность поражения людей электрическим током [1].
Предлагается использовать в данных условиях временное заземление мобильной грузоподъемной машины в виде погруженных в грунт винтовых электродов, жестко связанных с базовым шасси машины. Это позволит предотвратить несчастные случаи, а также повысит устойчивость машины против опрокидывания.
Описание системы
Известны заземляющие устройства в виде различных комбинаций горизонтальных и вертикальных заземлителей, монтируемых в земле на определенной глубине [2]. Однако они обладают рядом недостатков: для своего размещения требуют значительных земельных площадей, при их сооружении выполняются большие объемы земляных работ, монтаж производится вручную, значительные трудности возникают при их демонтаже. Перечисленные недостатки затрудняют их при-
менение для временного заземления мобильной грузоподъемной машины.
Наиболее надежным как с позиции заземления, так и для повышения устойчивости базовой машины, представляется погружение в грунт винтовых электродов. Известны заземляющие устройства с электродами в форме винтов, которые закручиваются в грунт, например [3].
Данное устройство содержит электрод в форме винта с ходовой упорной резьбой, направленной в сторону его погружения в грунт, опорную плиту для операторов, на которой закреплена направляющая гайка с внутренней упорной резьбой. Винтовой электрод имеет болтовой зажим с рукоятками для вращения.
При работе устройства на его опорную плиту должен встать оператор, вдавливая своей массой ее зубья в землю, и вручную при помощи рукояток ввинчивать электрод сначала в направляющую гайку, а затем в грунт. Опорная плита с гайкой могут быть сняты с электрода после его ввинчивания в грунт. Демонтаж устройства производится в обратной последовательности.
Недостатками описанного заземляющего устройства являются: ручной привод устройства, необходимость для оператора выступать в качестве нагружающей устройство массы и одновременно в качестве источника механических усилий.
Затруднено использование подобного устройства для заземления мобильной грузоподъемной машины, поскольку оно требует отдельного участка рядом с машиной для размещения, необходимы дополнительные затраты времени на проводное электрическое соединение устройства и грузоподъемной машины перед началом работы и демонтаж данного соединения после окончания работы. Вертикально заглубленный винтовой электрод с ходовой упорной резьбой на поверхности, при заглублении в грунт имеет невысокую несущую способность на выдергивающие нагрузки, близкую с аналогичным гладким электродом цилиндрического сечения того же диаметра. Устройство не предназначено для выполнения функции повышения устойчивости грузоподъемной машины в процессе работы, так как не связано с последней жесткой механической связью.
Задачей предлагаемой системы является заземление мобильной грузоподъемной машины с одновременным повышением ее устойчивости при помощи механизмов винт-гайка, конструктивно связанных с винтовыми опорами, одновременно выступающими в качестве электродов, погружаемых в грунт, и приводимых в действие гидромоторами опор при вывешивании на них машины.
При этом достигаются следующие технические результаты:
1. Ликвидация ручного труда в процессе заземления;
2. Снижение времени на заземление мобильной грузоподъемной машины, совмещение заземления с вывешиванием на винтовых опорах;
3. Сокращение площади на поверхности земли, занимаемой заземляющим устройством;
4. Более высокая несущая способность электродов на выдергивающие нагрузки, надежная фиксация электродов в грунте;
5. Повышение устойчивости мобильной грузоподъемной машины против опрокидывания в рабочем режиме.
Указанные технические результаты достигаются тем, что винтовые электроды, одновременно являющиеся опорами, на которых вывешивается машина, в количестве четырех штук, при помощи соединительных механизмов, каждый из которых включает упорный двухсторонний подшипник и управляемую муфту, соединены с соответствующими ходовыми винтами. На винтовых электродах имеются лопасти, диаметр которых значительно превышает диаметр стержня электрода. Каждому из ходовых винтов сообщается вращение при помощи отдельного гидромотора.
Конструкция поясняется прилагаемыми чертежами, где на рисунке 1 показано устройство заземления и повышения устойчивости мобильной грузоподъемной машины с гидравлическими опорами. На рисунке 2 показана принципиальная схема устройства для отдельной опоры.
Рис.1. Система заземления и повышения устойчивости мобильной грузоподъемной
машины с винтовыми опорами
Рис. 2. Элементы системы заземления и повышения устойчивости мобильной грузоподъемной машины с винтовыми опорами
Система включает опорную платформу грузоподъемной машины 1, соединенные с ней по углам кронштейны поворотных, откидных или выдвижных гидравлических опор 2, и погружаемые винтовые электроды 3, 4, 5, 6, имеющие форму буравов (рис. 1). Каждый из электродов 3 (рис. 2) через соединительный механизм двух валов связан со своим ходовым винтом 7, приводимым во вращение отдельным гидромотором 8. Соединительный механизм двух валов для каждой опоры включает упорный двухсторонний подшипник 9 и управляемую муфту 10. Оси вращения электрода 3 и ходового винта 7 располагаются на одной прямой линии. Ходовой винт 7 образует винтовую пару с неподвижной относительно опорной платформы 1 направляющей гайкой 11, жестко связанной с кронштейном опоры 2.
Предлагаемая система работает следующим образом: перед началом работы машины оператор на пульте управления переводит тумблер в положение включения устройства, после чего включаются четыре управляемые муфты 10, одновременно гидромоторами 8 выполняется вращение соответствующих им ходовых винтов 7, в направлении вниз, в результате чего четыре винтовых электрода 3,
4, 5, 6 получают вращательное и одновременно поступательное по направлению к грунту перемещения. После контакта с грунтом электроды погружаются в него ввинчиванием. После достижения электродами 3, 4, 5, 6 заданной глубины погружения оператор отключает управляемые муфты 10. Соединительный механизм каждого винтового электрода и соответствующего ему ходового винта 7 передает вращение с вала на вал только при включенном состоянии муфты 10. Осевое усилие в обоих направлениях передается при помощи упорного двухстороннего подшипника 9 как при выключенном, так и при включенном состояниях муфты 10. Гидромоторы продолжают вращать ходовые винты 7, в результате чего направляющие гайки 11 поднимают соответствующие кронштейны опор 2. Происходит подъем опорной платформы 1, вывешивание ее на опорах, горизонтирование. Погруженные в грунт винтовые электроды 3, 4, 5, 6 через упорные двухсторонние подшипники 9 жестко связаны в осевом направлении с ходовыми винтами 7, кронштейнами опор 2 и опорной платформой 1, что повышает устойчивость мобильной грузоподъемной машины в рабочем режиме. Для демонтажа устройства гидромоторы 8 включаются в обратном направлении вращения при выключенных муфтах 10, происходит опускание платформы 1 до касания грунта всеми ходовыми элементами машины, после чего включаются муфты 10, и при дальнейшем вращении гидромоторов винтовые электроды 3, 4, 5, 6 извлекаются из грунта вывинчиванием. Демонтаж устройства совмещается со снятием машины с винтовых опор.
Использование новых элементов (гидромоторов) позволяет устранить ручной труд при заземлении грузоподъемной машины, а также сократить время монтажа и демонтажа устройства за счет большей производительности гидромоторов по сравнению с ручным завинчиванием. Причем используются уже имеющиеся на грузоподъемной машине гидромоторы механизма вывешивания на винтовых опорах. Использование новых элементов (соединительных механизмов каждого винтового электрода и соответствующего ему ходового винта, включающих упорный двухсторонний подшипник и управляемую муфту) позволяет сократить время монтажа и демонтажа устройства, совместив его с вывешиванием машины на винтовых опорах и снятием машины с опор. Расположение элементов полезной модели на уже имеющихся опорах машины позволяет сократить площадь, занимаемую заземляющим устройством.
8
2
Заключение
Система предназначена для многократного постоянного использования, и может использоваться в мобильных грузоподъемных машинах с выносными, выдвижными или откидными винтовыми опорами.
Библиографический список
1. Котельников В.С. Комментарий к правилам устройства и безопасной эксплуатации грузоподъемных кранов (ПБ 10-382-00) / В.С. Котельников, Н.А. Шишков. - М.: МЦФЭР, 2007. - 720 с.
2. Найфельд М.Р. Заземление и другие защитные меры. - М. : «Энергия», 1975. - 104 с.
3. Пат. 2363006 Российская Федерация, МПК G01R 27/20. Устройство для погружения в грунт винтовых электродов / Ирха Д.А., Ирха П.Д.; заявитель и патентообладатель Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Кубанский государственный аграрный университет. - N 2008109372/28; заявл. 11.03.08; опубл. 27.07.09, Бюл. N 21. - 6 с.
System for grounding and increased to sustainability mobile hoisting machine with screw supports
V.S. Shcerbakov, M.S. Korytov, N.A. Kamuz
Describes the grounding system of mobile hoisting machine while increasing its sustainabil-
ity by means of screw-nut mechanism, structurally related to the screw supports, have voiced simultaneously as electrodes, immersed in the soil, and powered by hydraulic motors bearings when they put up on the machine.
Щербаков Виталий Сергеевич - д-р техн. наук, профессор, декан факультета «Нефтегазовая и строительная техника» Сибирской государственной автомобильно-дорожной академии. Основное направление научных исследований - проектирование систем управления строительных и дорожных машин. Имеет более 260 опубликованных работ. E-mail: sherbakov_vs@sibadil.org
Корытов Михаил Сергеевич - канд. техн. наук, доцент кафедры «Конструкционные материалы и спецтехнологии» Сибирской государственной автомобильно-дорожной академии. Основное направление научных исследований - динамика и устойчивость строительных и дорожных машин, разработка систем управления грузоподъемными кранами. Имеет 45 опубликованных работ. E-mail: kms142@mail.ru
Камуз Наталья Александровна - соискатель, кафедра «Автоматизация технологических процессов и электротехника» Сибирской государственной автомобильно-дорожной академии. Основное направление научных исследований - создание систем автоматизированного моделирования строительных и дорожных машин. Имеет 14 опубликованных работ.
Статья поступила 16.01.2010 г.
УДК 629.113
АНАЛИЗ И СИНТЕЗ ЛАЗЕРНЫХ СИСТЕМ КОНТРОЛЯ ГЕОМЕТРИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВ
И.М. Блянкинштейн, A.C. Кашура
Аннотация. Проведено имитационное моделирование процесса измерения геометрических параметров транспортных средств системами контроля на основе лазерных измерителей. Проведена сравнительная оценка предлагаемых вариантов измерительных систем с позиций точности процедуры измерения.
Ключевые слова: имитационное моделирование, геометрические параметры, измерительные системы, лазер-содержащее оборудование.
Введение
Прогресс в развитии технологического оборудования, применяемого при производстве, сертификации и ремонте автомобилей, как и прогресс в других областях техники, возможен на основе применения новых идей и технологий. Все вышесказанное в полной мере относится и к оборудованию для контроля геометрических параметров транспортных
средств (ТС). В настоящее время для этих целей в основном применяются механические контактные меры и основанные на них методы измерений, хотя в других областях техники (геодезия, строительство) широкое применение получили лазерные измерители. Преимущества лазерных измерителей очевидны -это возможность измерения без непосредственного контакта с объектом, приспособлен-
