Առանց հակակշռի ավտոամբարձիչ

Հատկապես մեծամասշտաբ շինարարական աշխատանքներ կատարելիս, բարձման-բեռնաթափման տարբեր աշխատանքներում օգտագործում են մեծ բեռնաբարձության ավտոամբարձիչները: Ներկայումս արտադրվող բոլոր ավտոկռունկները (Png, Liebherr,KATO, Ивановец և այլն) հանդերձավորված են հակակշիռներով, որպեսզի բեռը բարձրացնելու ժամանակ ապահովվի ավտոկռունկի կայունությունը շուռ գալուց:

Նկ.1 Ավտոամբարձիչը հսկայաչափ հակակշիռներով:

Մեր կողմից առաջարկվում է ավտամբարձիչի կայունության ապահովման սկզբունքայի նոր արդյունավետ մի մոդել, որտեղ օգտագործվում է բնության հզոր ուժերից մեկը՝ մթնոլորտային ճնշումը։ Այդ նպատակի համար ավտոամբարձիչի դուրս եկող հենարանների թաթերը փոխարինվում են վակուումային հենարաններով հանգույցներով, որոնք մթնոլորտային ճնշման ազդեցության տակ սեղմվում են հենման հարթակին։
Սովորաբար ավտոկռունկներն ունեն դուրս եկող ու կարգավորվող հենարաններ, որոնց միջոցով՝ աշխատանքի ընթացքում ավտոամբարձիչը ժամանակավորապես անշարժացվում է, դառնալով ավտոնոմ վերամբարձ տեղակայանք: Այդ հենարանները գտնվելով ավտոմոբիլի սահմանային չափերից ավելի մեծ հեռավորությունների վրա, ունեն ավելի մեծ ընդգրկման տիրույթ, բարձրացնում են ավտոամբարձիչի կայունությունը, ինչպես նաև բեռնաթափում են զսպոցները և անվադողերը՝ բեռը բարձրացնելու ժամանակ առաջացող մոմենտից (նկ. 2):
Ավտոամբարձիչի կայունության բարձրացման մեր կողմից առաջարկվող մոդելում խնդիրը լուծվում է հետևյալ կերպ: Ավտոամբարձիչի դուրս եկող հենարանների 1 հենման թաթերը (նկ. 2) փոխարինվում են մեր կողմից արտոնագրված կառուցվածքի հանգույցով [4], որը ունենալով գործողության վակուումային սկզբունք, հանդերձավորված է վակուումային պոմպով և կատարում է հենարանի հիմնական ֆունկցիան։ Օդը հանգույցի խոռոչից հեռացնելուց հետո, շնորհիվ մթնոլորտային ճնշման, թաթի վրա ազդում է մեծ ուժ, կապված մթնոլորտային ճնշման հետ (նկ. 2): Այդ ուժն էլ նպաստում է ավտոամբարձիչի կայունության էական լրացուցիչ բարձրացմանը։

Նկ.2 Ավտոամբարձիչի դուրս եկող հենարանի էսքիզը

Ավտոամբարձիչի դուրս եկող հենարանը փոխարինում ենք նկ.3-ում պատկերված հանգույցով:

Նկ.3 Վակուումային հենարանային թաթի հանգույցի սխեման
Թաթի հանգույցը կազմված է հետևյալ տարրերից. 4 – իրան, 5 – միջադիր, 6 – պողպատյա սալ՝ փոքր անցքերով, 7 – բավականաչափ հաստ, առաձգական-ճկուն շինարարական պորոպլաստ, 8 – վակուումային պոմպ, 9 – վակուումաչափ:
Երբ ավտոամբարձիչը բարձրացնում ենք հենարանների վրա, նրա ծանրության ուժի տակ 7 պորոպլաստի շերտը դեֆորմացվելով՝ շատ ուժեղ սեղմվում է գետնին՝ «ձուլվելով» նրա հետ և դրանով ապահովվում է (a) խոռոչի (աշխատանքային տարածություն) իդեալական հերմետիկությունը: Այդ հերմետիկության ապահովման համար է նախատեսնված նաև (5) միջադիրը: Հերմետիկության լավացման համար, նպատակահարմար է նաև, հենարանների տակի գետնի ջրով ցողելը: Դրանից հետո, 8 վակուումային պոմպի օգնությամբ (a) խոռոչից դուրս ենք մղում օդը՝ ստեղծելով վակուում: (a) աշխատանքային տարածությունում վակուումի արդյունքում մթնոլորտային ճնշման (Pմթն =105 Պա) ազդեցության տակ 4 իրանը սեղմվում գետնին՝ որոշակի F ուժով: Այդ ուժն էլ մեծապես նպաստում է ավտոամբարձիչի կայունության բարձրացմանը: Անգամ միջին վակուումի դեպքում ( մոտավորապես 102 Պա) 4 իրանի վրա ազդում է ահռելի ուժ: Փոփոխելով պողպատյա սալի տրամագիծը կարելի է ապահովել անհրաժեշտ ուժի մեծությունը։ Տեղակայանքում սահմանված վակուումի վերահսկումն իրականացվում է մանոմետրի միջոցով։
Մասնավորապես, 6 սալի շառավիղի R =50 սմ դեպքում, մեկ հենարանի վրա ազդող ուժը մոտավորապես կլինի 7,5 տ, իսկ չորս հենարաններինը միասին՝ 30տ:
Գնահատենք նաև, թե վակուումային թաթերի վրա ազդող մթնոլորտային ճնշման F ուժերը հակակշիռների ինչ զանգվածներին են համապատասխանում։ Ավտոամբարձիչի դուրս եկող հենարանի վրա ազդող F ուժի L բազուկը՝ 0 շրջման կետի նկատմամբ, մի քանի անգամ գերազանցում է G հակակշռի l բազուկին (գծ.1): Հետևաբար, կայունության ապահովման տեսակետից, այն համապատասխանում է նույնքան անգամ մոմենտի մեծացմանը: Բերված օրինակում, եթե նույնիսկ L/l=3, ապա, վակուումային հենարանների վրա ազդող մթնոլորտային ճնշումից առաջացած գումարային ուժը համարժեք կլինի 90 տ հակակշռի:
Ավտոամբարձիչի կայունության բարձրացման հետ մեկտեղ, մնացած այլ հավասար պայմանների դեպքում, հնարավոր կլինի մեծացնել սլաքի թռիչքը՝ հենարանների նկատմամբ, որը ցույց տանք նկ.4-ի հիման վրա կատարած հաշվարկներով։ Դրա համար, տրված բեռի դեպքում, կատարենք ամբարձիչի կայունության ուսումնասիրությունը (շուռ գալը 0 կետի նկատմամբ) սովորական և վակուումային հենարանների դեպքերում։ Սովորական հենարաններով ամբարձիչի դեպքում, օգտվելով հավասարակշռության մոմենտների հավասարումից գտնեք սլաքի d հեռավորության մեծությունը։ Կստանանք
d=( + )c/ , (1)
որտեղ
-ամբարձիչի կշիռն է,
– հակակշռի քաշն է:
Առաջարկվող նախագծի դեպքում , թռիչքի երկարությունը հավասար կլինի
d=2F(b+c)+ ( + )c / ,

որտեղ F-ը մեկ հանգույցի վրա ազդող մթնոլորտային ճնշման ուժն է: Վերցնելով նվազագույնը b=3c, թռիչքի երկարության համար կստանաք
d=( + +8F)c/ : (2)

Նկ.4 Նոր մոդելի արդյունավետության գնահատում, ըստ թռիչքի երկարության

Ընդունելով, անգամ, 8F= + , ապա ստացվում է, որ սլաքի թռիչքի d երկարությունը 2 անգամ ավելի մեծ կլինի։ Իսկ սա ահռելի նշանակություն ունի շինհրապարակում լայնածավալ աշխատանքներ կատարելու համար:
Քանի որ վակուումային հենարանների դեպքում, թաթերի վրա ազդող ուժերի մեծությունը որոշվում է հետևյալ արտահայտությամբ
F = R2( Pմթն- Pվակ)
ուստի այն շառավղից կախված աճում է քառակուսային օրենքով՝ այսինքն շատ արագորեն:
Ծրագիրը նպատակ ունի բարձրացնել ավտոամբարձիչի կայունությունը, օգտագործելով պարզ կառուցվածքի, ոչ թանկարժեք, արդյունավետ ու հուսալի գործողության և հեշտ շահագործվող հանգույց։
Ավտոամբարձչի կայունության բարձրացումը՝ մնացած այլ գործոնների հաստատունության դեպքում, նպաստում է դրա կողմից սպասարկվող շինհրապարակի տիրույթի սահմանների ընդարձակում ավտոնոմ պայմաններում աշխատելիս, որը ունի շատ կարևոր տեխնիկական և տնտեսական նշանակություն։
Բարձրացնելով ավտոամբարձիչի կայունությունը հնարավոր կլինի լուծել հետևյալ կարևոր խնդիրները.
1.Մեծացնել բարձրացվող (բեռնաթափվող) բեռի զանգվածը (արտադրողականությունը):
2. Ընդարձակել ավտոամբարձիչի կողմից սպասարկվող տարածքի չափերը։

ԳԻՏԱԿԱՆ ՀՐԱՊԱՐԱԿՈՒՄՆԵՐԻ ՑԱՆԿ

1. Slavik Avagyan Mobile Crane without Counter weights. Standard Research Journals. Vol.2(12) December 2014. pp.649-651
2. Авагян С.Г. Автокран без противовеса. Научно-технический журнал «Автомобильная промышленность». М.: «Машиностроение». 2015 с.18
3. Авагян С.Г. КРАН БЕЗ ПРОТИВОВЕСА. XI Всероссийский съезд по фундаментальным проблемам теоретической и прикладной механики (Сборник докладов) Казань 20-24 августа 2015 г. Казань 2015 . с. 69-70.
4. Արտոնագիր, №375U, Ավագյան Ս.Գ. ՀՀ, B66F11/00, F16B47/00, Ավտոամբարձիչ, 26.03.2014