RU238051U1 - Лазерный планировщик грунта - Google Patents

Abstract

Полезная модель относится к машиностроению, в частности к землеройным машинам для мелиоративных, строительных и других работ, и может быть использована при планировке земель. Лазерный планировщик грунта содержит несущую раму, установленные на несущей раме сцепное устройство и бездонный ковш, соединенное с последним заднее шасси с двумя парами пневматических колес, гидроцилиндр регулирования глубины планирования, мачту с лазерным приемником, гидроцилиндр перемещения мачты с лазерным приемником и гидроцилиндр поворота заднего шасси. Заднее шасси выполнено в виде задней тележки, содержащей шарнирно соединенные раму тележки и балку, два балансира, расположенные с двух сторон от балки и шарнирно соединенные с ней, при этом каждая пара пневматических колес расположена на концах балансиров, мачта с лазерным приемником установлена на ковше, задняя тележка присоединена к ковшу шарнирно, гидроцилиндр регулирования глубины планирования установлен шарнирно одним концом на несущей раме, а другим концом на задней тележке, а гидроцилиндр поворота заднего шасси одним концом соединен с рамой задней тележки, а другим - с балкой. Технический результат заключается в увеличении производительности планирования грунта в различных условиях работы. 4 ил.

Description

Полезная модель относится к машиностроению, в частности к землеройным машинам для мелиоративных, строительных и других работ, и может быть использована при планировке земель. Заявляемый планировщик позволяет осуществлять планирование спортивных полей с необходимым уклоном, выравнивать площадки под строительство объектов гражданской инфраструктуры, военных полигонов, теплиц и полей для сельского хозяйства и животноводства.

Известен планировщик с лазерной системой управления, состоящий из бездонного ковша, несущей рамы, сцепного устройства, опоры, заднего моста в виде балки с двумя консолями, на которых установлены пары пневмоколес, гидроцилиндров регулирования глубины копания и мачты с лазерным приемником, при этом ковш состоит из сборного отвала в виде пяти секций, двух боковых стенок и сборной передней балки в виде пяти секций, а сборная балка заднего моста состоит из трех секций, причем две средние секции отвала шарниром соединены с двумя крайними секциями балки заднего моста и шарниром с двумя гидроцилиндрами, штоки которых шарниром соединены с консолями, при этом секции ковша, боковые стенки и несущая рама соединены между собой при помощи фланцевых соединений, а центральная секция отвала жестко связана с кронштейном, верхний конец которого соединен с несущей рамой (патент RU 72992 U1, 10.05.2008).

Недостатками известного планировщика с лазерной системой управления являются невозможность задания значительного крена бездонного ковша по отношению к плоскости грунта ввиду того, что ход цилиндров задней балки существенно ограничен, а также необходимость ручной регулировки высоты телескопической мачты, что приводит к уменьшению производительности выполнения планирования.

Известен также скрепер, включающий раму с закрепленными на ней ножами, две пары колес, каждое колесо выполнено с возможностью свободного вращения вокруг оси, на которой закреплено, причем в каждой паре колеса закреплены жестко относительно друг друга на конце общей своей стойки, кроме того, каждая стойка выполнена с возможностью поддержания определенного уровня рамы над поверхностью земли, а на раме над каждой парой колес закреплено средство определения расстояния рамы до поверхности земли, при этом каждое средство определения расстояния рамы до поверхности земли и каждая стойка выполнены с возможностью подключения к общему блоку управления (патент RU 207112 U1, 13.10.2021).

Недостатками известного скрепера являются невозможность задания значительного крена бездонного ковша по отношению к плоскости грунта из-за того, что ход цилиндров задней балки существенно ограничен, что делает такой планировщик менее универсальным и неэффективным для использования в строительстве.

В качестве наиболее близкого технического решения выбран лазерный планировщик, который содержит сцепное устройство, несущую раму, бездонный ковш, рыхлитель, заднее шасси в виде заднего моста с двумя парами пневматических колес, гидроцилиндр для регулирования глубины копания (планирования) и мачту с лазерным приемником, при этом рыхлитель выполнен съемным с возможностью его крепления к передним верхним или нижним углам боковых стенок ковша при помощи болтов, соединяющих отверстия на фланцах, закрепленных по краям рыхлителя, с ответными отверстиями на боковых стенках ковша (патент RU 179889 U1, 28.05.2018).

Недостатками ближайшего аналога, как и известных планировочных устройств, является невозможность захвата отвала сыпучего материала без помощи сторонней техники креном бездонного ковша, а также нестабильность заднего моста, состоящего из двух пар колес на одной оси, что не позволяет осуществлять пропуски включений более крупных фракций в сыпучий материал и провоцирует контроллер на неадекватный ответ на показания лазерного датчика при переезде колес через препятствие.

Технической проблемой, решение которой обеспечивается заявляемой полезной моделью, является создание компактного лазерного планировщика грунта, подходящего для строительства в густонаселенных городах, где площадь для работы трактора ограничена, с высокой производительностью, позволяющего осуществлять отвал сыпучего материала в большем объеме и быть нечувствительным к каменистым полям благодаря прочной силовой (несущей) раме. Кроме того, разработанный лазерный планировщик позволяет с минимальными трудозатратами с помощью только одного оператора (тракториста) выровнять площадку из сыпучего материала (щебень, песок, не слежавшийся грунт) путем задания лазером только требуемого уровня поверхности.

Технический результат заявляемой полезной модели заключается в увеличении производительности планирования грунта в различных условиях работы.

Технический результат достигается тем, что лазерный планировщик грунта, содержащий несущую раму, установленные на несущей раме сцепное устройство и бездонный ковш, соединенное с последним заднее шасси с двумя парами пневматических колес, гидроцилиндр регулирования глубины планирования и мачту с лазерным приемником, согласно полезной модели содержит гидроцилиндр перемещения мачты с лазерным приемником и гидроцилиндр поворота заднего шасси, при этом заднее шасси выполнено в виде задней тележки, содержащей шарнирно соединенные раму тележки и балку, два балансира, расположенные с двух сторон от балки и шарнирно соединенные с ней, при этом каждая пара пневматических колес расположена на концах балансиров, мачта с лазерным приемником установлена на ковше, задняя тележка присоединена к ковшу шарнирно, гидроцилиндр регулирования глубины планирования установлен шарнирно одним концом на несущей раме, а другим концом на задней тележке, а гидроцилиндр поворота заднего шасси одним концом соединен с рамой задней тележки, а другим - с балкой.

Техническая проблема была решена разработкой лазерного планировщика грунта, который позволил добиться увеличения производительности планирования в различных условиях и с различными сыпучими материалами: щебень, песок, земля (грунт). Производительность увеличилась благодаря следующим конструктивным особенностям планировщика:

- появление задней тележки с независимыми балансирами и колесами (в отличие от заднего моста в известных аналогах) привело к стабильному положению бездонного ковша во время работы;

- опоры планировщика разнесены балансирами на четыре точки, что позволяет нивелировать (игнорировать) недостатки точечных изъянов предыдущих проходов планирования (щебень, камни, крупные фракции грунта);

- гидроцилиндр поворота заднего шасси позволяет значительно накренить бездонный ковш относительно заднего шасси (задней тележки), что позволяет осуществить набор отвала сыпучего материала для планирования в большем объеме;

- гидроцилиндр перемещения мачты с лазерным приемником позволяет контролировать рабочую высоту укладки каждого слоя сыпучего материала и повторно позиционировать уровень лазерного приемника из кабины трактора в начале рабочей смены.

Настоящая полезная модель поясняется изображениями (фиг. 1-4), пример выполнения лазерного планировщика грунта на которых, однако, не является единственно возможным, но наглядно демонстрируют возможность достижения заявленного технического результата. При этом приведенные примеры выполнения заявленной полезной модели не ограничивают возможностей ее осуществления и не являются исчерпывающими. На фиг. 1 представлен общий вид лазерного планировщика грунта, на фиг. 2 - вид планировщика сзади, на фиг. 3 - вид на планировщик и его заднюю тележку, на фиг. 4 представлено фотоизображение действующего прототипа планировщика заявителя со стороны заднего шасси.

Согласно полезной модели лазерный планировщик грунта содержит несущую раму 1, установленные на несущей раме 1 сцепное устройство 2 и бездонный ковш 3 (фиг. 1 и 3). Планировщик содержит также соединенное с бездонным ковшом 3 заднее шасси 4 с двумя парами пневматических колес 5, гидроцилиндр 6 регулирования глубины планирования и мачту 7 с лазерным приемником 8, гидроцилиндр 9 перемещения мачты 7 с лазерным приемником 8 и гидроцилиндр 10 поворота заднего шасси 4. Мачта 7 с лазерным приемником 8 и гидроцилиндром 9 установлена на ковше 3 (фиг. 1-3).

Заднее шасси 4 планировщика выполнено в виде задней тележки, содержащей шарнирно соединенные раму 11 тележки и балку 12, два балансира 13, расположенные с двух сторон от балки 12 и шарнирно соединенные с балкой 12 (фиг. 3). Каждая пара пневматических колес 5 расположена на концах балансиров 13 (фиг. 3). Задняя тележка присоединена к ковшу 3 шарнирно, гидроцилиндр 6 регулирования глубины планирования установлен шарнирно одним концом на несущей раме 1, а другим концом на задней тележке, а гидроцилиндр 10 поворота заднего шасси 4 одним концом соединен с рамой 11 задней тележки, а другим - с балкой 12 (фиг. 3). Планировщик может содержать нож 14 бездонного ковша 3, который выполнен съемным и при необходимости заменяется, а также линейку 15 настройки глубины планирования, которая нужна для точного позиционирования высоты лазерного приемника 8 (фиг. 1). Нож 14 выполнен из износостойкого материала (термически обработанной стали) и является расходным материалом.

Заявляемый лазерный планировщик грунта работает следующим образом.

Перед началом работы планировщика осуществляют настройку лазерного излучателя ротационного лазерного нивелира (не показан), который устанавливается на штативе и настраивается на нужный уровень или уклон. Лазерный приемник 8, закрепленный на мачте 7, калибруется по высоте с помощью линейки 15.

При движении планировщика приемник 8 непрерывно отслеживает положение лазерного луча. Контроллер определяет отклонения и корректирует высоту бездонного ковша 3 с закрепленным на нем ножом 14 посредством гидроцилиндра 6.

Гидроцилиндр 6 поднимает или опускает бездонный ковш 3, следуя заданной плоскости. Процесс планирования продолжается до достижения ровной поверхности.

При необходимости загрузки сыпучего грунта в бездонный ковш 3 оператор трактора с планировщиком подъезжает к отвалу сыпучего материала, поднимает бездонный ковш 3 гидроцилиндром 6, и значительно накреняет бездонный ковш 3 гидроцилиндром 10. Таким образом, появляется возможность набора материала без привлечения дополнительной техники прямо из отвала сыпучего материала (песка, щебня, грунта).

При проезде через включения крупных фракций колеса 5 на балансирах 13, разнесенные по четырем точкам посредством тележки не поднимаются на высоту включения, а переезжают через препятствие, тем самым рама 1 и соответственно лазерный приемник 8 не перемещаются по высоте настолько, чтобы контроллер начал управление гидроцилиндром 6. Тем самым исключается волнообразный профиль планирования после проезда по исключительно крупному включению в материал.

Claims (1)

1. Лазерный планировщик грунта, содержащий несущую раму, установленные на несущей раме сцепное устройство и бездонный ковш, соединенное с последним заднее шасси с двумя парами пневматических колес, гидроцилиндр регулирования глубины планирования и мачту с лазерным приемником, отличающийся тем, что содержит гидроцилиндр перемещения мачты с лазерным приемником и гидроцилиндр поворота заднего шасси, при этом заднее шасси выполнено в виде задней тележки, содержащей шарнирно соединенные раму тележки и балку, два балансира, расположенные с двух сторон от балки и шарнирно соединенные с ней, при этом каждая пара пневматических колес расположена на концах балансиров, мачта с лазерным приемником установлена на ковше, задняя тележка присоединена к ковшу шарнирно, гидроцилиндр регулирования глубины планирования установлен шарнирно одним концом на несущей раме, а другим концом на задней тележке, а гидроцилиндр поворота заднего шасси одним концом соединен с рамой задней тележки, а другим – с балкой.