JPS621931A - 採鉱シヨベルのデイツパ−切断力を最適にする方法と装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 Ｍｌ±９羽１附団 本発明は動力採鉱ショベルに関し、特にショベルの前端
部の寸法と押出、持上動力とを有効に使用して最適のデ
ィツパ−切断力を少ない動力消費で得る方法と装置に関
する。

従】菰に技ｊ佇 動力採鉱ショベルは上部回転部を結合した下部静止部を
有する。上部回転部には脚を採鉱ショベル本体の前部に
取付けたブームと、ブームのシッパー軸を中心として回
動可能に枢支してディツパ−に押出力を作用する腕とを
有し、ディツパ−にブーム点からケーブルを結合して持
上力を作用する。ディツパ−切断力は３種の個別の相関
した関数によって定まる。（１）ブームの幾何学的構成
特にブーム」二のシッパー軸の位置、（２）持上力、（
３）押出力である。最大のディツパ−充填と早いザイク
ル時間を得るためにはディツパ−での切断力を最適とす
る必要がある。動力損失少なく所要の切断力を得るため
には持上押出馬力の使用を最適とする必要がある。

既知の装置ではディツパ−に作用する押出力とケーブル
の持上力との調整は作業者が車に押出力を生ずるモータ
とケーブルの引張力を生ずるモータの出力を増減して自
分が正しいと思うように調整した。押出力はＯ〜１０５
　　°の範囲で０°と９０゛を除き水平分力と垂直分力
とを有する。ケーブル引張力も持上力の生ずる角度に応
して水平垂直分力を有する。動力採鉱ショベルの前端部
の通常の設計から作業者が両方の力を制御する場合には
垂直分力又は水平分力が互いに相殺される点があるのは
明らかである。力の相殺の起きる点によって有害又は有
利である。このため利用可能に出力を有効に使用して最
大の切断効率を得るには作業者の熟練が必要である。

ショベル腕をブームに枢支する点即ちシッパー軸位置を
ブーム脚からブーム点までの距離の４２χの位置とし、
最大押出力と最大持上力との比をほぼ１／２に保てば、
ディツパ−に最適切断力が作用する。即ち１作業者は最
大切断力を得るための熟練は不必要となり、デ≧ツバ−
に作用する最大押出力をケーブルに作用する最大持上力
の１７２に保つだけである。これは作業者の手動又はセ
ンサーを使用して自動的に最大押出力と最大持上力とを
知りこの情報を使用して押出モータに作用する最大押出
力を制御してケーブルモータに作用する最大持上力の１
７２を超えないようにする。

Ｈ＜　パ　しょ゛と　るロ　点 本発明の目的は動力採鉱機械にディツパ−の切断力を最
適とするにある。

本発明の他の目的は押出力持上力に共働して動力採鉱機
械の前端部幾何学構成を最適にするにある。

本発明の別の目的はシッパー軸をブームのブーム脚とブ
ーム点との距離の約４２χの点に取付け。

ブーム脚からブーム点までの距離の３９〜４５χの範囲
の点とする。

本発明の他の目的は最大押出力と最大持上力との比を、
最大押出力が最大持上力の約１７２を保つようにし、最
大押出力を最大持上力の０．４５〜０．５５の範囲に保
たせる。

肚１ン　るための　一 本発明による採鉱ショベルのディツパ−切断力を最適と
する方法は、ディツパ−に対する押出力を作用する腕を
有し、腕をシッパー軸を中心としてブームに回動可能に
枢支し、ブームは外方ブーム点を有し脚を採鉱ショベル
本体に取付け、ディツパ−にケーブルをブーム点から結
合して持上力を作用し、押出力と持上力とは合成切断力
を形成する採鉱ショベルのディツパ−切断力を最適とす
るために、シッパー軸をブームにブーム脚からブ−入点
の距離の３９〜４５χの範囲の点で取付け、最大押出力
と最大持上力との比を最大押出力が最大持上力の値の　
１７２に等しい値に保ら、これにょっ゛ζζディツバ−
ｌ＠力を最適とする。

本発明による採鉱ショベルのディツパ−切断力を最適と
する装置は、ディツパ−に対する押出力を作用する腕を
有し、腕をシッパー軸を中心としてブームに回動可能に
枢支し、ブームは外方ブーム点を有し脚を採鉱ショベル
本体に取付け、ディツパ−にケーブルをブーム点から結
合して持上力を作用し、押出力と持上力とは合成切断力
を形成する採鉱ショベルのディツパ−切断力を最適とす
る装置に、シッパー軸をブームにブーム脚からブーム点
の距離の３９〜４５χの範囲の点で取付ける装置と、最
大押出力と最大持上力との比を最大押出力が最大持上力
の値の１７２に等しい値に保つ装置とを備え、これによ
ってディツパ−切断力を最適とする。

去施別一 本発明を例示とした実施例並びに図面について説明する
。

第１図は代表的動力採鉱ショベルＩＯの側面図を示し１
下部１２に回転フレーム１４を結合する。回転フレーム
１４の前端にブーム１６を取付け、ケーブル又はロンド
１８によってブームの支持と位置保持を行い、ブームに
取付けた腕２０の端部にディツパ−即ちショベル２２を
有する。腕２０は矢印３２の方向に押出力を作用しブー
ム１６のシッパー軸として知られる点２４ムこ枢支され
る。ブーム端２５にプーリー２７を支承しケーブル２８
はプーリー２７を通りディツパ−２２の点３０に結合し
て矢印３４の方向に持上げ力を作用する。矢印３２の方
向の押出力と矢印３４の方向の持上力との幾何学的関係
から得られる合成切断力を矢印３６で示す。図示しない
所要のモータは腕２０を矢印３２の方向に押して所要の
押出力を得る。

ケーブル２８を図示しない所要のモータに連結して矢印
３４の方向の所要の持上力を得る。

シッパー軸位置２４がブーム１６に沿って上又は下に動
いた時は押出効果３２と持上力３４の角度が変化し５合
成切断力３６が変化する。ディツパ−腕２０が角度３８
（θ）が０°又は９０゛以外の位置にあれば押出力は垂
直分力水平分力を有する。角度３８が０°より大きく９
０°より小さい時は押出力の垂直分力は下向きであり、
腕２０の角度Ｏが９０°より大であれば押出力の垂直分
力は上向きである。

同様にして、ディツパ−２２上の取付点３０がブームの
点２６から下げた垂線より後方であればケーブル２８の
ディツパ−２２に作用する持上力の水平分力は左方即ち
前方であり垂直分力は上方である。ディツパ−２２の点
３０が点２６からの垂線より前方であれば持上力の水平
分力は第１図の右即ち後方であり垂直分力は上方である
。もしケーブルの持上力３４の後方への水平分力が押出
力３２の前方への水平分力より大きい時はハンドル２０
を作業すべき材料面から後方に動かす。かくしてディツ
パ−ハンドル角度がほぼ９０°前後である時に、ケーブ
ルの持上力３４の水平分力が機械の右即ち後方であれば
。

この力は急速に増加し押出力３２が低いときは動力損失
を生ずる。これに対して押出力が過度に高い時は合成切
断力は所要以上であり押出、持上方向に動力損失を生ず
る。

ディツパ−ハンドル角度０〜１０５　　°の全範囲につ
いて最大又は最適切断力を得るためには、最大押出力３
２を最大ケーブル持上力３４のほぼ１／２としディツパ
−ハンドル２０のシッパー軸位置２４をブーム脚１７と
ブーム点２６の距離の約４２χとする。シッパー軸位置
はブーム脚からブーム点２６までの距離の約３９〜４５
χの小さな範囲で変え得る。この範囲の両側では動力損
失又は不足が急速に増大する。

更に、最大押出力３２が最大持上力３４に対して低い時
ハディソハ−２２ａ；＝おける合成切断力３６として利
用し得る力はディツパ−ハンドル角度が増加すれば急速
に減少する。一方、最大押出力３２が最大ケーブル引張
力３４に比較して大きい時は凡てのハンドル角度におい
て動力損失が生ずる。最大押出力と最大ケーブル力との
比は０．４５〜０．５５の範囲であり最適値は０．５即
ち１／２である。

シッパー軸枢支点２４がブーム上の適切な位置にあれば
、最適押出力とケーブル引張力との比は作業者が最大押
出力と最大引張力とを目視表示する表示装置を見て定め
、又は押出力引張力を住するモータにセンサを取イ」げ
てモータ出力を利用して自動的に最大押出力と引張力と
の比を１：２　±１０χに保つ。第２図に示す通り５本
発明によって最適の力と前端寸法を上述の値とすること
によって。

０〜】０５　　°のディツパ−ハンドル角度の全範囲乙
こついて切断力はほぼ一定である。

かくして５本発明は動力採鉱機械のディツパ−即ちショ
ベルの切１析力を最適にするために、ブーム上のシッパ
ー軸をブーム脚からブーム点までに距離の約４２χとし
、最大押出力と最大引張力との比を最大押出力が最大引
張力の約１７２となるように定める。

本発明を好適な実施例について説明したが実施例並びに
図面は例示であって発明を限定するものではない。

【図面の簡単な説明】

第１図は動力採鉱ショベルの側面図にシッパー軸位置と
押出力とケーブル引張力と合成切断力を含む前端部を記
載した図、第２図は本発明によるディツパ−腕角度に対
してほぼ一定の切断力を得るグラフである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、ディッパーに対する押出力を作用する腕を有し、腕
   をシッパー軸を中心としてブームに回動可能に枢支し、
   ブームは外方ブーム点を有し脚を採鉱ショベル本体に取
   付け、ディッパーにケーブルをブーム点から結合して持
   上力を作用し、押出力と持上力とは合成切断力を形成す
   る採鉱ショベルのディッパー切断力を最適とするために
   、シッパー軸をブームにブーム脚からブーム点の距離の
   ３９〜４５％の範囲の点で取付け、最大押出力と最大持
   上力との比を最大押出力が最大持上力の値の１／２に等
   しい値に保ち、これによってディッパー切断力を最適と
   することを特徴とする採鉱ショベルのディッパー切断力
   を最適とする方法。 ２、前記シッパー軸をブームにブーム脚からブーム点の
   距離の４２％の点で取付けることを特徴とする特許請求
   の範囲第１項に記載の採鉱ショベルのディッパー切断力
   を最適とする方法。 ３、前記押出力と持上力との比を０．４５〜０．５５の
   範囲に保つことを特徴とする特許請求の範囲第２項に記
   載の採鉱ショベルのディッパー切断力を最適とする方法
   。 ４、ディッパーに対する押出力を作用する腕を有し、腕
   をシッパー軸を中心としてブームに回動可能に枢支し、
   ブームは外方ブーム点を有し脚を採鉱ショベル本体に取
   付け、ディッパーにケーブルをブーム点から結合して持
   上力を作用し、押出力と持上力とは合成切断力を形成す
   る採鉱ショベルのディッパー切断力を最適とする装置に
   、シッパー軸をブームにブーム脚からブーム点の距離の
   ３９〜４５％の範囲の点で取付ける装置と、最大押出力
   と最大持上力との比を最大押出力が最大持上力の値の１
   ／２に等しい値に保つ装置とを備え、これによってディ
   ッパー切断力を最適とすることを特徴とする採鉱ショベ
   ルのディッパー切断力を最適とする装置。 ５、前記シッパー軸をブームにブーム脚からブーム点の
   距離の４２％の点で取付ける装置を備えることを特徴と
   する特許請求の範囲第１項に記載の採鉱ショベルのディ
   ッパー切断力を最適とする装置。 ６、前記押出力と持上力との比を０．４５〜０．５５の
   範囲に保つ装置を備えることを特徴とする特許請求の範
   囲第２項に記載の採鉱ショベルのディッパー切断力を最
   適とする装置。