Зуб ковша экскаватора

 

Использование: средства разработки прочных сред в частности экскаваторы, предназначенные для разработки мерзлых грунтов и скальных пород. Сущность: в зубе ковша экскаватора имеется дополнительный боек 14 с сердечником, в котором выполнено овальное отверстие. Фиксатор 16 расположен в радиальном отверстии бойка 4. а сердечник бойка 4 - в осевом отверстии этого бойка с зазором. Тарельчатая пружина 15 установлена между верхним торцом бойка 4 и бойком 14. Конец фиксатора 16 расположен в овальном отверстии сердечника Разность между большим размером овального отверстия и диаметром конца фиксатора 16, расположенного в овальном отверстии, разность длин от нижней кромки овального отверстия до соударяемой поверхности сердечника, а также от нижнего края конца фиксатора, расположенного в овальном отверстии, до соударяемой поверхности внутренней полости бойка не превышает величину хода тарельчатой пружины 3 ил

(19) ЕЦ (11) (51) Е62 F9 23

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН

К ПАТЕНТУ

Комитет Российской Федерации по патентам и товарнъ м знакам

1 (21) 5023012/03 . (22) 25;1191 (46) 3011.93 Бюл. Мв 43-44

P6) Шимукович Петр Николаевич; Люблинский

Игорь Исаакович (54) ЗУБ КОВША ЭКСКАВАТОРА (57) Исгюльзование: средства разработки прочных сред в частности экскаваторц предназначенные для разработки мерзлых грунтов и скальных пород, Сущность: в зубе ковша экскаватора имеется дополнительный боек 14 с сердечником, в котором выполнено овальное отверстие. Фиксатор 16 расположен в радиальном отверстии бойка 4, а сер2 дечник бойка 4- в осевом отверстии этого бойка с зазором. Тарельчатая пружина 15 установлена между верхним торцом бойка 4 и бойком 14. Конец фиксатора 16 расположен в овальном отверстии сердечника Разность между большим размером овального отверстия и диаметром конца фиксатора

16, расположенного в овальном отверстии, разность длин от нижней кромки овального отверстия до соударяемой поверхности сердечника, а также от нижнего края конца фиксатора расположенного в овальном отверстии, до соударяемой поверхности внутренней полости бойка не превышает величину хода тарепьчатой пружины 3 ил.

2003765

4 полнительного бойка относительно друг друга, пропущен в выполненное в верхней

Изобретение относится к средствам разработки прочных сред, в частности к экска ваторам, и редназначен н ы м для разработчасти бойка сквозное отверстие, диаметр ки мерзлых грунтов и скальных пород которого меньше диаметра штока, а длина

Известны экскаваторы с ковшами, обосердечника превышает длину сквозного от,рудованными активными зубьями (1). Такое рабочее оборудование, привод которого осуществляется, например, сжатым возду-. хом, позволяет в значительной мере интенсифицировать процесс разработки забоя, однако требует подвода воздуха непосредверстия.

Кроме того, по периметру сердечника между верхним тдрцом бойка и контактной поверхностью дополнительного бойка установлена тарельчатая пружина, обеспечивающая разнесение по вертикали бойка и ственно к ковшу, что усложняет конструк- дополнительного бойка на.расчетное расстояние, ограничиваемое фиксатором, устацию

Известна конструкция виброударника новленным.радиально в.теле бойка и (2j, включающего корпус, буровой наконеч- 15 входящим своим стержнем в овальное отник с резьбовым хвостовиком, основную и верстие сердечника дополнительного бойдополнительную гайки, ударник. Наличие ка, При этом расстояние от соударяющихся двух гаек, разновременно воздействующих со штоком контактных поверхностей бойка на ударник, обеспечивает рост энергии еди . и сердечника дополнительного бойка до соничного удара, Однако такая конструкция 20 ответствующих соударяющихся поверхноявляется работоспособной только при вра- стей штока различны. щении корпуса виброударника и приложе- Сравнение заявляемого технического . нии осевого усилия, т.е. при наличии двух решения с прототипом позволило устаноподводимых к нему. потоков энергии. вить его соответствие критерию "новизна".

Известно устройство для крепления зу- 25 При изучении других известных техничеба ковша экскаватора (Sj, в котором импуль- ских решений в данной и смежных областях сное нагружение зуба осуществляется техники признаки, отличающие заявляемое. подпружиненным бойком.Такоеустрайство изобретение от прототипа, не были выявлесодержит зуб, подпружиненный шток и под- . ны, поэтому они обеспечивают заявляемому пружиненный боек, соединенные стопор- 30 техническомурешениюсоответствие критеным пальцем и установленные. во втулку. рию "существенные отличия".

Однако из-за ограниченных размеров уст- На фиг.1 представлен зуб ковша экскаройства, определяемых размером ковша, ватора; на фиг.2 и 3- осциллограммы дефорбоек позволяет формировать ударные им- мации материала забоя под ударным пульсы только такой длительности, что даже 35 воздействием соответственно известного .при большой их амплитуде определяет не- (прототипа) и заявляемого технических редостаточную величину прироста производи-. шений; тельности экскаватора. Зуб ковша экскаватора состоит иэ штоДля устранения указанного йедостатка ка 1, размещенного в установленной в теле в ударных системах стремятся к формирова- 40 ковша 2 конусной втулке 3, и бойка 4, соединию ударных импульсов прямоугольной ненного со штоком стопорным пальцем 5, формы увеличенной длительности, обеспе- имеющим отверстие 6.для прохода штока 1. чивающих наименьшую энергоемкость раз- . Шток подпружинен пружиной 7, удерживарушения материала забоя. емой на нем с помощью заплечников и.обе45 чайки 8, а стопорный палец 5 подпружинен

Цель изобретения — повышение эффек-. пластинчатой пружиной 9, удерживающей, тивности разработки прочных сред ковшом его e смещенном положении. В нижней чаэкскаватора путем увеличения длительно- сти штока 1 закреплен сменный элемент 10, сти импульсного воздействия на забой его аверхнийторецштока.имеющийцилиндриактивных зубьев. 50 ческий и симметричный относительно проПоставленная цель достигается тем, что дольной оси истока выступ 11, -помещен в зуб ковша экскаватора, включающий уста- полость 12 бойка 4, Между контактной поновленный во втулку подпружиненный шток верхностью подпружиненного пружиной 13 с закрепленным в нижнем его торце смен- дополнительного бойка 14 и верхней торнымзлементомиподпружиненныйбоек.со- 55 цовой поверхностью бойка по периметру единенный с верхним торцом штока Сердечника установлена тарельчатая прупосредством стопорного пальца, содержит жина 15. В теле бойка 4 установлен фиксарасположенный над бойком дополнитель- тор 16, стержень которого входит в . ный боек, сердечник которого с зазором, овальноеотверстиевсердечникедополниобеспечивающим подвижность бойка и до- тельного бойка 14.

2003765

45, ным бойком с сердечником, в котором расЗУБ КОВША ЭКС+BATOPA, включаю-," положено овальное отверстие, фиксатором щий установленный ва втулке подпружи- .:в виде стержня и тарельчатой пружиной, ненный шток с закрепленным в нижнем 50 расположенной между верхним торцом его торце сменным элементом и подпружи-, бойка и дополнительным бойком, причем ненный боек с внутренней полостьа, сое- боек выполнен с радиальным отверстием и диненный с верхним торцом штока осевым отверстием, .в котором размещен посредством стопорного пальца, отличаю- сердечник дополнительного бОйка с зазощийся тем, что, с целью повышения эффек- 55 ром и возможностью взаимодействия с тивности разработки прочных сред фиксатором, расположенным одним конковшом экскаватора путем увеличения цом в радиальном отверстии бойка, а друдлительности импульсного воздействия на - гим - в овальном отверстии сердечника, забой его активных зубьев, он снабжен при этом разность между большим размеразмещенным над бойком дополнитель ром.овальногоотверстия и диаметром дру*

Работает зуб следующим образом. В исходном положении шток 1 находится в крайнем нижнем положении, стопорный палец 5 смещен влево, пружины 7 и 13 разжаты, а дополнительный боек 14 приподнят тарельчатой пружиной в крайнее верхнее положение, определяемое контактом стержня фиксатор 16 с нижней кромкой овалъного отверстия в сердечнике .дополнительного бойка. При встрече сменного элемента 10 с прочным участком забоя нагрузка от сменного элемента передается на шток 1 и он движется .вверх, сжимая пружину 7. Двигаясь, шток 1 через стопорный палец.5 йоднимает боек 4 и сжимает пружину 13. По. мере движения бойка 4 вверх левый (по чертежу) торец сто порного пальца скользит по конусной поверхности втулки, В.результате стопорный палец перемещается вправо, отверстие в стопорном пальце совмещается с внутренней полостью бойка и торцовой поверхностью штока, пружина 13 разжимается и боек 4 своей контактной поверхностью. внутренней полости 17 ударяет по торцу штока. Шток начинает перемещаться вниз, Двигаясь под действием пружины 13. . вниз, боек 4 посредством фиксатора 16 увлекает в движение дополнительный боек 14.

После соударения контактных поверхностей бойка 4 и штока 1 начинается обратное движениеоойка; а дополнительный боек 14 по инерции продолжает движение вниз, .сжимает тарельчатую пружину и до соударения с движущимся навстречу бойком 4 сердечником догружает уже движущийся вниз шток 1. В результате время .нахождения штока 1 в нагруженном состоянии возрастает, соответственно возрастает и время воздействия сменного элемента на забой.

Разнесение бойка и дополнительного бойка по вертикали, а также разность длин сердечника дополнительного бойка и сквозного отверстия в бойке выбираются такими, чтобы с учетом наличия выступа 11 на торце штока, необходимого для ограничения хода стопорного пальца, обеспечивать требуе5 мую разновременность импульсного нагружения штока.

Как известно, эффективность импульсного воздействия определяется не только амплитудой, но и его длительностью. Даже

10 в случае достаточно большого по амплитуде, но кратковременного импульса может иметь место явление незавершенности разрушения, и материал забоя не скалывается. . Возмбжность увеличения амплитуды им15 пульсного нагружения ограничена прочностными свойствами материала бойка, штока. Поэтому предлагаемый вариант повышения эффективности импульсного воздействия на забой за счет увеличения его

20 длйтельности является предпочтительным.

Изложенное подтверждается результатом. лабораторного эксперимента. Нагружению в ходе эксперимента подвергался упругий образец, имитирующий забой, деформация

25 которого регистрировалась с помощью тензодатчиков. Образец нагружался в одном случае ударом бойка-прототипа и заявляемого бойка с дополнительным бойком — в . другом. Анализ осциллограмм показывает, 30 что во втором случае при уменьшении амплитуды деформации на 13% время нахождения образца в деформированном состоянии возрастает на 48%, что приводит к повышению эффективности разрушающего дейст35 вия зуба на забой, (56) 1. Шишаев С.В, Расчет и создание ковша активного действия, Новосибирск, ИГД, 1989, с.11...23.

40 2. Авторское свидетельство СССР

N. 378617, кл. Е 21 В 4/06, 1973.

3, Авторское свидетельство СССР

М 326302, кл. Е 02 F 3/40, 1969, 2003765

ДУАЙР 2

Составитель П. ШимуковичРедактор Т. Рыбалова Техред M.Moðãåíòàë Корректор Н, Кешеля

Тираж Подписное

НПО "Поиск" Роспатента113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 415

Заказ 3312

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.гагарина, 101 гого конца фиксатора, а также разность длин от нижней кромки овального отверстия до соударяемой поверхности сердечника, а также от нижнего края другого конца фиксатора до соударяемой поверх. ности внутренней полости бойка не превы шает величину хода тарельчатой пружины.