Устройство индикации степени наполнения ковша скрепера грунтом

(51) МПК НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ УСТРОЙСТВО ИНДИКАЦИИ СТЕПЕНИ НАПОЛНЕНИЯ КОВША СКРЕПЕРА ГРУНТОМ(71) Заявитель Государственное учреждение высшего профессионального образования БелорусскоРоссийский университет(72) Авторы Щемелв Анатолий Мефодьевич Науменко Анатолий Евгеньевич Индюхина Екатерина Владимировна(73) Патентообладатель Государственное учреждение высшего профессионального образования Белорусско-Российский университет(57) Устройство индикации степени наполнения ковша скрепера грунтом, содержащее датчик давления, отличающееся тем, что содержит дополнительные датчики давления,датчики давления выполнены в виде датчиков давления грунта нормально-разомкнутого типа, располагаемых на боковой стенке ковша, каждый из которых электрически соединен с источником питания и с соответствующей индикаторной лампочкой, установленной на панели приборов оператора с указанием соответствующего значения коэффициента наполнения ковша, причем каждая лампочка параллельно через соответствующий тумблер-переключатель электрически соединена с источником звукового сигнала. Фиг. 1 Изобретение относится к области строительных и дорожных машин и может быть использовано на самоходных и прицепных скреперах. Известен скреперный агрегат, включающий скрепер и толкач 1. 16129 1 2012.08.30 Отличительной особенностью этого агрегата является процесс набора грунта до максимального значения коэффициента наполнения Кн, равного Кн 1,2-1,25, что определяется визуально оператором скрепера. Ковш скрепера наполняется до тех пор, пока грунт из ковша не начинает пересыпаться через боковые стенки ковша. Известно, что ковш скрепера примерно за 30 времени набора грунта наполняется до Кн 0,7. Остальные 70 времени набора уходит на то, чтобы достичь Кн 1,2. Эти цифры могут варьироваться в зависимости от типа грунта и мощности тягача и толкача. При малой дальности возки грунта это время набора грунта становится сопоставимо со временем транспортирования грунта (временем нахождения скрепера в пути). Эта информация достаточно подробно освещена с экономической точки зрения в публикациях 1 и 2. Известен скреперный агрегат, содержащий датчик давления 3. Особенностью такой конструкции является то, что наполнение ковша скрепера зависит от нагрузки на гидроцилиндры его рабочего оборудования, измеряемой с помощью датчика давления. После достижения максимального значения коэффициента наполнения,грунт начинает пересыпаться через боковые стенки ковша скрепера. При малых дальностях возки грунта скрепером при этом теряется производительность, а значит, растет себестоимость разработки и перемещения грунта. В результате ухудшается конкурентоспособность скреперов. Задача изобретения - повышение производительности скреперного агрегата. Эта задача решается за счет того, устройство индикации степени наполнения ковша скрепера грунтом, содержащее датчик давления, согласно изобретению, содержит дополнительные датчики давления, датчики давления выполнены в виде датчиков давления грунта нормально-разомкнутого типа, располагаемых на боковой стенке ковша, каждый из которых электрически соединен с источником питания и с соответствующей индикаторной лампочкой, установленной на панели приборов оператора с указанием соответствующего значения коэффициента наполнения ковша, причем каждая лампочка параллельно через соответствующий тумблер-переключатель электрически соединена с источником звукового сигнала. Установка дополнительных датчиков давления нормально-разомкнутого типа на боковые стенки ковша скрепера обеспечивает при контакте грунта с датчиком подачу электрического сигнала на индикаторную лампочку, установленную в кабине оператора, с указанием значения коэффициента наполнения ковша скрепера. Установка на панели приборов индикаторных лампочек, которые по мере заполнения ковша загораются, дает полную информацию о степени наполнении ковша. Обычно оператор судит о степени наполнения ковша, наблюдая через щели в передней заслонке скрепера. Так как эти щели часто залипаются глиной, то оператор получает информацию только о полном заполнении ковша при пересыпании грунта через боковые стенки. Установка тумблеров-переключателей в электрической цепи и подключение параллельно каждой индикаторной лампочки к источнику звукового сигнала обеспечивает или полное наполнение ковша скрепера при отключенном тумблере, или при включении его оператором подачу звукового сигнала о том, что значение коэффициента наполнения ковша достигло требуемого значения и требуется прикрытие заслонки и поднятие ковша с требуемой с экономической точки зрения степенью наполнения ковша. Техническая сущность заявляемого технического решения сопровождается чертежами и схемами. На фиг. 1 показана цифрами очередность наполнения ковша скрепера грунтом, на фиг. 2 - графический метод определения оптимального значения коэффициента наполнения ковша скрепера на фиг. 3 - электрическая схема соединения датчиков с индикаторными лампочками, установленными в кабине оператора, тумблером и звуковым сигналом. 16129 1 2012.08.30 Электрическая часть состоит из датчика давления 1, индикаторных лампочек 2, соединенных с датчиками, тумблеров-переключателей 3, источника звукового сигнала 4 и источника питания 5. Ковш скрепера состоит из собственно ковша 6, задней стенки 7, передней заслонки 8 и боковых стенок 9. Работает устройство индикации степени наполнения ковша скрепера грунтом следующим образом. В ковше скрепера заполняется первоначально (фиг. 1) задняя часть ковша(зона ), затем передняя часть (зона ), а затем центральная часть ковша (зонаи стружка, проходя между зонамии , перемещает грунт за счет давления, увеличивая объем зоныи . Когда полностью заполняется зонаи , грунт начинает, заполняя среднюю часть ковша, пересыпаться через боковые стенки, и оператор при отсутствии другой информации о степени заполнения ковша одновременно поднимает ковш 6, закрывает переднюю заслонку 8 и переходит к транспортному режиму работы. При наличии информационной системы производитель работ (прораб) определяет расчетным путем 2 или экспресс-методом (фиг. 2) оптимальное значение коэффициента наполнения при малой дальности возки грунта в место отсыпки и предупреждает оператора о необходимости ограничения коэффициента наполнения ковша. Оператор включает требуемый тумблер-переключатель, например, для значения при коэффициенте наполнения Кн 0,8, и при достижении требуемого значения Кн загорается лампочка на панели приборов и подается звуковой сигнал. Оператор поднимает ковш 6, закрывает заслонку 8 и начинается транспортный режим работы скрепера. Использование такого устройства обеспечивает повышение производительности скрепера при малой дальности транспортирования грунта при строительстве дорог и при перемещении грунта из одной зоны выемки в насыпь. Это приводит к снижению себестоимости разработки, перемещения и укладки грунта. Источники информации 1. Забегалов Г.В., Ронинсон Э.Г. Бульдозеры и скреперы. - М. Высшая школа, 1986. С. 143, рис. 96. 2. Щемелев А.М., Абрамов С.В. Оптимизация времени наполнения ковша скрепера. Исследования и испытания строительных и дорожных машин Сб. науч. тр. Всесоюзной межвузовской конф. - Омск, 1985. 3. Патент 1139728, МПК 6 Е 01, 1969. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 3