一种新型全方位斗车的制作方法

本发明涉及适应探针在线取样技术领域，具体涉及一种新型全方位斗车。

背景技术：

斗车是土木工程施工中常见的施工工具，通常用来搬运建筑材料。使用斗车运送物料时，一般使用人力将物料装入斗车。而目前的斗车，在向其上面装入物料时，必须将物料翻越斗车的最上部才能装入料斗中，搬运物料非常费力。这使得工人们的体力受到了巨大的浪费，也降低了其工作效率，给施工带来了极大的不便。同时，当前使用的斗车在倾倒像沙子这类物料时，想要倾倒干净十分困难，这也给施工带来了极大的不便。

技术实现要素：

针对上述存在问题，本发明的目的在于提供一种新型全方位斗车，实现前斗全方位移动，装卸货方便快捷，可原地周转使用，移动灵活，操作工人省力，工人容易上手，使工人能长时间搬运货物，工作效率提高。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种新型全方位斗车，包括轮胎和外架，其特征在于:还包括内斗和外斗，所述内斗设置在外斗内部，第一连杆穿过所述外斗和内斗的端部固定连接，所述第一连杆、第二连杆，带齿连杆依次铰接，带齿连杆的末端为自由端，所述可转动套杆套装在所述第二连杆上，所述可转动套杆两端可转动连接在所述外架上，齿轮安装在所述带齿连杆上与所述带齿连杆上的齿配合传动，所述齿轮两端分别固定左圆盘和右圆盘，所述左圆盘和右圆盘两端分别通过第一支臂可转动连接在所述外架上，左右两侧外架的后端固定设有扶手，左右两侧扶手下部设有支架，所述之间固定连接横臂，所述横臂上左右两侧分别固接细杆，左侧细绳的一端与左脚板固定连接后穿过左侧细杆固定连接在左圆盘的正上方，右侧细绳的一端与右脚板固定连接后穿过右侧细杆固定连接在右圆盘的正下方。

进一步，所述可转动套杆包括中间的套筒以及固定在所述套筒两侧的第二支臂，所述第二支臂的端部通过滚珠轴承固定在两侧的外架上。

进一步，所述圆盘两端的第一支臂两端设有滚珠轴承，所述滚珠轴承外圈固定在两侧的外架上，第一支臂安装在所述滚珠轴承的内圈中。

进一步，所述带齿连杆设有齿的一端下方设有左右贯穿的通槽，滑块可在所述通槽中前后滑动，所述滑块两端设有连接杆，所述连接杆固定在左右外架上。

进一步,所述滑块为“凹”字形，所述滑块的开口两端还设有凸块，所述凸块嵌入在所述通槽两侧可在所述通槽中滑动。

进一步，所述外架下方固定连接v字形支架，左右两侧的v字形支架通过连接杆连接，所述轮胎安装在所述连接杆上。

进一步，所述圆盘的直径大于所述齿轮直径的两倍。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

1.便捷操作；本发明实现前斗全方位移动，装卸货方便快捷，可原地周转使用，移动灵活，操作工人省力，工人容易上手，使工人能长时间搬运货物，工作效率提高。

2.适用性强；本机器装卸货时，工人只需站立控制左右脚板，便可以完成货物装卸，降低了工人的腰部体力，腰部力量较弱的人也可以进行工作。

3.效率高；内斗装卸货速度与运输速度快，工作效率高，机器小巧轻盈，遇到障碍物，也能方便通过。与传统工具相比，可以节省63％的力和50％以上的时间。

4.目标范围大；适用于搬运的砂、碎石、土方、水泥、沥青材料、瓷砖、水泥砖等的工程材料。

5.经济环保；制造成本低，较为绿色经济，机器占用空间小，易与存放，方便清洗，节能减排，且易于保养。

附图说明

图1是本发明的整体结构示意图；

图2是本发明主视图；

图3是本发明可转动套杆结构示意图；

图4是本发明带齿连杆与齿轮装配示意图；

图5是本发明工作前状态示意图；

图6是本发明工作中状态示意图；

图7是本发明传动杆连接示意图；

图8是本发明滑块示意图；

图9是本发明实施例受力分析图1；

图10是本发明实施例实力分析图2

图11是本发明实施例第一连杆推出前状态示意图；

图12是本发明实施例第一连杆推出过程状态示意图1；

图13是本发明实施例第一连杆推出过程状态示意图2；

图14是本发明第一连杆推完全推出后状态示意图；

图中：1-外架、2-轮胎、3-内斗、4-外斗、5-第一连杆、6-第二连杆、7-带齿连杆、71-通槽、8-可转动套杆、81-套筒、82-第二支臂、9-齿轮、10-左圆盘、11-右圆盘、12-第一支臂、13-扶手、14-横臂、15-细杆套筒、16-左侧细绳、17-右侧细绳、18-左脚板、19-右脚板、20-滚珠轴承、21-滑块、211-凸块、22-连接杆、23-v字形支架、24-横杆、25-支架。

具体实施方式

本发明提供一种新型全方位斗车。本发明实施例所提供的技术方案为解决上述技术问题，为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。

如图1和图2所示，本发明提供一种全方位斗车，包括轮胎2和外架1，还包括内斗3和外斗4，所述内斗3设置在外斗4内部，第一连杆5穿过所述外斗4和内斗3的端部固定连接，所述第一连杆5、第二连杆6，带齿连杆7依次铰接，带齿连杆7的末端为自由端，可转动套杆8套装在所述第二连杆6上，所述可转动套杆8两端可转动连接在所述外架1上，齿轮9安装在所述带齿连杆7上与所述带齿连杆7上的齿配合传动，所述齿轮9两端分别固定左圆盘10和右圆盘11，所述左圆盘10和右圆盘11两端分别通过第一支臂12可转动连接在所述外架上，左右两侧外架的后端固定设有扶手13，左右两侧扶手下部设有支架25，所述支架之间固定连接横臂14，所述横臂14上左右两侧分别固接细杆套筒15，左侧细绳16的一端与左脚板18固定连接后穿过左侧细杆套筒固定连接在左圆盘10的正上方，右侧细绳17的一端与右脚板19固定连接后穿过右侧细杆套筒固定连接在右圆盘11的正下方。

如图3所示，可转动套杆8包括中间的套筒81以及固定在所述套筒81两侧的第二支臂82，所述第二支臂82的端部通过滚珠轴承20固定在两侧的外架1上。

进一步优选的方案，左圆盘10和右圆盘11两端的第一支臂12两端设有滚珠轴承20，所述滚珠轴承20外圈固定在两侧的外架上1，第一支臂12安装在所述滚珠轴承的内圈中。

如图4所示，在上述实施例中，带齿连杆7设有齿的一端下方设有左右贯穿的通槽71，滑块21可在所述通槽中71前后滑动，所述滑块21两端设有连接杆22，所述连接杆22固定在左右外架1上。

进一步优选的方案是，如图8所示，滑块21为“凹”字形，所述滑块21的开口两端还设有凸块211，所述凸块211嵌入在所述通槽71两侧可在所述通槽71中滑动。

在上述实施例的基础上进一步优选的方案是外架1下方固定连接v字形支架23，左右两侧的v字形支架23通过横杆24连接，所述轮胎2安装在所述横杆24上。

在上述实施例中，圆盘的直径大于所述齿轮直径的两倍，可以增大传动比。

如图5和图6所示，该斗车适用于运载的砂、碎石、土方、水泥、沥青材料、瓷砖、水泥砖等的工程材料，以土方为例装货，将新型斗车推至土方前，外斗贴紧土方底部，人工右脚踩右脚板，通过传动系统实现内斗前移，将土方装进内斗；人工下压扶手，通过外架杠杆，将外斗抬起，左脚踩左脚板回拉，内斗回到外斗里；工人推扶手通过轮胎可以自由转动和移动；工人运到指定位置，将外放下，踩左脚板，将土方推至指定位置，上抬扶手，回拉斗车。

在上述实施例中，左侧细绳16的一端与左脚板18固定连接后穿过左侧细杆套筒固定连接在左圆盘10的正上方，右侧细绳17的一端与右脚板19固定连接后穿过右侧细杆套筒固定连接在右圆盘11的正下方，可实现踩踏左脚板拉动齿轮向后转动从而推动带齿连杆向前传动，踩踏右脚板拉动齿轮带动齿轮连杆向后传动。

如图9-14所示，对具体实施例斗车工作的状态进行受力分析：

d点为滑块固定在外架上的点，cd为外架，o点为可转动套杆安装在外架上的点，a、b点为第二连杆的两个端点，外架与水平方向的夹角为10°

具体实施例中，取cd杆件与水平方向的夹角为10°，o点距离c点的长度为oc，第二连杆的长度为ab，b点在内斗推出前位置为b1，内斗完全推出时b点位置为b2，则b点的运动轨迹为b1到b2，a点内斗推出前位置为a1，内斗完全推出时a点位置为a2，则a点的运动轨迹为a1到a2，l1为ob2的长度，l2为b2点至o点水平垂直方向的距离，b1b2＝0.78l第一连杆(预留长度为外斗壁厚加上第一连杆无法推进外斗的长度)

以下简称第一连杆的长度为杆1，第二连杆的长度为杆2，带齿连杆的长度为杆3。

具体实施例中各杆件按照以下比例制造：

cd杆件与水平方向的夹角为10°

c点到第一连杆安装在外斗上中心点的垂直距离设为k，k：cd＝1:5.26

oc：cd＝1:3.21

od:杆2＝1.1:1

所以cd：杆2＝1.6:1

杆1：杆2＝1：1.76①

可推出

因为k：cd＝1:5.26

见图9，因为ox＝sin10°oc,ox+xz＝ox+cy＝s2,cx＝cos10°oc

l2＝cx-yb2＝cos10°oc-0.22杆1

s2＝ox+cy＝sin10°oc+k

l1:oc＝1.02:1

l1:cd＝1:3.13

l1:杆2＝1:1.95

所以oa2:ob2＝0.95:1②

l2与杆1的比例为1:1.73③

由①③得：l2:杆2＝1:3.04④

由②④得：l1:l2＝1.56:1l1＝1.56l2

因为见图10，由勾股定理得：

l3＝b1b2-l2

所以ob1:l2＝1.24:1⑤

所以b1b2:l1:0b1＝1.39:1.25:1⑥

因为三角形三边比例确定，因此根据正弦定理可得：

∠ob2b1＝50°，∠ob1b2＝74°，∠b2ob1＝56°

因此，b点在轨迹b1b2上运动中，杆1与杆2的夹角为74°～130°

见图10，当b点从b1运动到b2时，a点从a1运动到a2，因为cd杆与水平方向夹角为10°，所以∠a1od＝96°，∠a2od＝40°

oa1＝ab-ob1oa2＝ab-ob2

由④⑤得：oa1:od＝(ab-ob1):od＝(3.04l2-1.24l2):1.1×3.04l2＝1:1.87

由④②得：oa2:od＝1:2.26

根据三角形的性质

oa1:od＝1:1.79，∠a1od＝96°，△a1od成立

oa2:od＝1:2.05，∠a2od＝40°，△a2od成立

依据正弦定理可得：

∠da1o＝58°，∠da2o＝122°

总结：

当b点处于b1位置，a点处于a1位置时，杆1与杆2的夹角为∠ob1b2＝74°，杆2与杆3的夹角为∠da1o＝58°

当b点处于b2位置，a点处于a2位置时，杆1与杆2的夹角为130°，杆2与杆3的夹角为∠da2o＝122°

根据a点、b点的运动轨迹，分别对四种状态进行受力分析见图11-14

因为l2:ab＝1:3.04⑦

由正弦定理得：

由⑦⑧⑨得

ab:s2＝3.04l2:1.19l2＝2.55:1

ab＝2.55s2为定值，因此s2＝0.39ab也为定值

(一)工作前杆2与杆3之间夹角为58°，受力分析如图11：

由正弦定理的：

由⑩得

(二)当杆2与杆3之间夹角为90°时，s2达到最大值，受力分析如图13：由正弦定理得

(三)当杆2与杆3之间夹角为122°时，内斗移动至极点，受力分析如图14：

同理可得

根据以上受力分析可得

s1:s2＝1.28～1.52＞1

以o点为支点，以ab为杆，通过杠杆原理，f2＞f1始终成立。

另外，(可令②式中oa2＞0.95ob2，ob2为ob的最大值，则oa2为oa的最小值，oa＞0.95ob始终成立，且设定条件∠oda<90°)在△0ad中，每一个时刻的角度确定，od长度确定，随着oa长度的增加，∠oda将增大，因为s2是△oda中以oa为底的高，根据正弦定理，s2＝odsin∠oda，正弦函数在上为递增函数，因此∠oda增大，s2也增大。可得s1:s2＞1.28～1.52，在结构不变时，适当增加ab杆长度可以节省更多的力。

已知斗车在使用过程中r＝80mm，r＝34mm，根据杠杆原理：

f1×s1＝f2×s2

f1×r＝f3×r

可得:

f2＝3.58f3～3.01f3

当脚对右脚板施加100n压力，内斗将会以301n～358n的压力沿水平方向切割土方，达到省力的效果。工人操作过程中，只需使用平时的三分之一的力，便能达到同样的工作效果。

以上对本发明的具体实施例进行了详细描述，但其只是作为其中的一种实施例，本发明并不限制于以上描述的具体实施例。对于本领域技术人员而言，任何对本发明进行的等同修改和替代也都在本发明的范畴之中。因此，在不脱离本发明的精神和范围下所作的均等变换和修改，都应涵盖在本发明的范围内。