УДК 621.879.063

ПРИМЕНЕНИЕ ГРЕЙФЕРА СФЕРИЧЕСКОГО КАК РАБОЧЕГО ОРГАНА КРАНА МАНИПУЛЯТОРА

Бурый Григорий Геннадьевич
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Сибирская автомобильно-дорожная академия»
кандидат технических наук, старший преподаватель кафедры «Автомобили, конструкционные материалы и технологии»

Аннотация
В статье рассмотрено применение грейфера новой конструкции и принцип его работы как рабочего органа крана манипулятора. Приведены достоинства новой конструкции грейфера и принципа его работы по сравнению с аналогами. Описаны составляющие грейфера и принцип его работы. Приведена актуальность новой конструкции грейфера как рабочего органа крана манипулятора.

Ключевые слова: грейфер, грейфер сферический, кран манипулятор


THE USE OF SPHERICAL GRAB AS THE WORKING BODY OF THE CRANE ARM

Buriy Grigoriy Gennadievich
Siberian State Automobile and Road Academy
candidate of technical sciences, senior lecturer of the chair "Cars, construction materials and technologies"

Abstract
The paper considers application of the new gripper design and a principle of its work as the working body of the crane arm. Given the advantages of the new design of the grab and the principle of its operation in comparison with analogues. Describes the components of the grab and how it works. Given the relevance of the new design of the grab as the working body of the crane arm.

Библиографическая ссылка на статью:
Бурый Г.Г. Применение грейфера сферического как рабочего органа крана манипулятора // Современная техника и технологии. 2016. № 11. Ч. 1 [Электронный ресурс]. URL: http://technology.snauka.ru/2016/11/11039 (дата обращения: 02.10.2017).

С каждым годом в нашей стране растет потребность в автомобильных дорогах, зданиях и других инженерных сооружениях. На их строительство выделяется все больше средств. Это побуждает к поиску путей снижения затрат на строительство. В строительстве указанных объектов используются строительные машины, и одним из путей снижения затрат на строительство является увеличение производительности строительных машин. Одной из распространенных в строительстве машин является кран манипулятор. Кран манипулятор зачерпывает сыпучий строительный материал и перемещает его к месту назначения. Без операции зачерпывания и перемещения сыпучих строительных материалов невозможно ни одно строительство. Рабочим органом данной машины при зачерпывании сыпучего материала является грейфер. Принцип его работы основан на зачерпывании сыпучего материала путем вращения челюстей в вертикальной плоскости. Челюсти приводятся в действие гидроприводом рисунок 1 [1, с. 211].

Рисунок 1. Зачерпывание грейфером песка

Производительность кранов манипуляторов можно повысить путем использования грейферов большей вместимости, однако это приведет к установке более дорогого гидропривода, который способен создать большее усилие, прикладываемое к челюстям. Применение грейфера большей вместимости приведет к увеличению площади контакта зачерпываемого материала с челюстями грейфера и для зачерпывания понадобится большее усилие создаваемое гидроцилиндрами. Уменьшение давления зачерпываемого материала на внутреннюю поверхность челюсти позволило бы использовать грейферы большей вместимости при таких же характеристиках гидропривода. Это позволит повысить производительность кранов манипуляторов [2, с. 102].

На базе ФГБОУ ВО «СибАДИ» разработана конструкция грейфера, позволяющая решить данную проблему. Конструкция грейфера получила название «грейфер сферический» за форму несущей конструкции. Конструкция грейфера представлена на рисунках 2, 3 [3, с. 5].

Рисунок 2. Вид сверху «грейфера сферического»

Рисунок 3. Вид в разрезе «грейфера сферического»

Грейфер имеет несущую конструкцию 1, которая имеет окна 2 для уменьшения металлоемкости и пазы 3 дугообразной формы, по которым перемещаются пальцы 4 цилиндрической формы. С одной стороны к пальцам 4 закреплены челюсти эллипсоидной формы 5 с возможностью перекрытия друг друга боковыми поверхностями при зачерпывании. С другой стороны к пальцам 4 крепятся шаровые шарниры 6 прикрепленные к штокам гидроцилиндров 7. Гидроцилиндры 7 закреплены на внутренней части несущей конструкции 1 через шаровые шарниры 8. Внутри несущей конструкции 1 расположены элементы гидропривода 9 соединенные с гидроцилиндрами 7. Грейфер имеет проушину 10 для закрепления на рукояти машины и для снятия с него элементов гидропривода, для ремонта и осмотра имеет болты 11 [3. с. 5].

Машинист управляет грейфером посредством гидропривода 9 расположенного внутри несущей конструкции 1. Для закрытия грейфера рабочая жидкость подается в поршневые полости гидроцилиндров 7, для открытия грейфера в штоковые полости гидроцилиндров 7. При открытии грейфера челюсти эллипсоидной формы 5 перекрывают друг друга боковыми поверхностями [3, с. 5].

В новой конструкции грейфера челюсти вращаются не только в вертикальной плоскости, как в существующих конструкциях, но и горизонтальной. Изменение траектории движения челюсти приводит к уменьшению площади ее контакта с сыпучим материалом. Основное воздействие при зачерпывании сыпучий материал оказывает на боковые кромки челюстей, а внутренняя поверхность вступает в контакт с материалом по касательной, материал скользит по внутренней поверхности челюсти, оказывая на нее минимальное давление. В итоге уменьшается требуемое усилие создаваемое гидроцилиндрами гидропривода на челюсть при зачерпывании сыпучего материала. Снижение требуемого усилия гидроцилиндров на челюсти позволяет применять грейферы большей вместимости при прежних характеристиках гидропривода. В свою очередь применение грейферов большей вместимости позволит увеличить объем зачерпываемого материала, что приведет к увеличению производительности кранов манипуляторов. На «грейфер сферический» получен патент Российской Федерации на изобретение.


Библиографический список
  1. Федоров Д.И. Рабочие органы землеройных машин. – М.: Машиностроение, 1990 – 360 с.
  2. Алексеева, Т.В. Гидравлические машины и гидропривод мобильных машин /Алексеева Т.В., Галдин Н.С., Шерман Э.Б. – Новосибирск : Изд-во ун-та, 1994. – 212 с.
  3. Патент 2469947 РФ, МПК В66С 3/16. Грейфер сферический / Бурый Г.Г.; заявитель и патентообладатель Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Сибирская государственная автомобильно-дорожная академия (СибАДИ)» (RU); №2011121711/11; заявл. 27.05.2011; опубл. 20.12.2012, Бюл. №35. – 9 с.


Все статьи автора «Бурый Григорий Геннадьевич»


© Если вы обнаружили нарушение авторских или смежных прав, пожалуйста, незамедлительно сообщите нам об этом по электронной почте или через форму обратной связи.

Связь с автором (комментарии/рецензии к статье)

Оставить комментарий

Вы должны авторизоваться, чтобы оставить комментарий.

Если Вы еще не зарегистрированы на сайте, то Вам необходимо зарегистрироваться: