Зъб на кофата на багера и метод за направата му
Собственици на патент RU 2269628:
Изобретението се отнася до областта на машиностроенето, по-специално до конструкцията на зъбите на багерни кофи. Техническата задача е да се увеличи експлоатационният живот и ефектът на самозаточване поради разположението на малки части, изработени от устойчив на износване чугун в стоманената основа. Във върха на зъба се монтират вложки с форма на паралелепипед, по-нататък по работната равнина - вложки с цилиндрична форма. Вложките, изработени от устойчив на износване чугун, поради ефекта на сянка, ограничават стоманената основа от интензивно абразивно износване и по този начин осигуряват увеличаване на експлоатационния живот. Тъй като устойчивите на износване вложки са разположени само на една от работните повърхности, другата (противоположната) е подложена на по-интензивно износване, което в крайна сметка осигурява остротата на зъба по време на неговата работа (т.е. заточване). Разработването на такъв дизайн на зъба на кофата и метода на неговото производство значително ще увеличи експлоатационния живот с 2 или повече пъти и ще гарантира надеждността на оборудването (багерите). 2 п. и 2 з.п. f-ly, 4 ил.
Изобретението се отнася до областта на машиностроенето, по-специално до конструкцията на зъбите на багерни кофи.
Зъбите на кофите на багера по време на работа са подложени на абразивно износване с наличие на динамични натоварвания. Износването се извършва главно под формата на микро- и макро-нарязване. По време на разработването на скалисти почви комплектът зъби за кофите на багера се износва интензивно и техният експлоатационен живот от високоманганова стомана 110G13L не надвишава 5-10 дни [1].
Работата на багери с износени зъби намалява производителността и увеличава износването на машината, което води до допълнителни разходи за подмяна на износени части.
Известен зъб на кофата на багер [2], съдържащ за подобряване на устойчивостта на износване иза да се осигури самозаточване, твърдосплавна вложка, монтирана в средната му част по надлъжната ос.
Недостатъкът на тази конструкция е, че не осигурява защита срещу износване на работните повърхности на зъба, а защитава само предната му част и сърцевината.
Също така е известен зъб на кофата на багера, съдържащ устойчиви на износване чугунени вложки, монтирани върху работни повърхности, подложени на абразивно износване [3].
Подсилването на зъбите на кофите на багера с големи устойчиви на износване пластини може да увеличи издръжливостта с 20-25%, в зависимост от условията на работа.
Значителен недостатък на такива зъби с големи плочи, изработени от устойчив на износване чугун, е недостатъчната механична якост на плочите.
По време на работа, когато се удрят в скалистата почва, плочите, изработени от чугун, устойчив на износване, се разрушават и последващото им натрошаване се получава, след което се увеличава интензивността на абразивното износване. В същото време срокът на експлоатация е рязко намален и не отговаря на изискванията на операторите.
Целта на настоящото изобретение е да увеличи живота на зъба на кофата и да осигури ефект на самозаточване.
Тази цел се постига чрез факта, че вложките, изработени от устойчив на износване чугун, са включени в конструкцията на зъба под формата на отделни части от паралелепипед и цилиндрична форма с обратен конус и са разположени по протежение на работните повърхности в стоманена основа.
Вложките с форма на паралелепипед са разположени във върха на зъба в един ред с интервал от 0,5-1,5 от тяхната ширина, а след това следват равномерно разположени цилиндрични вложки в редове с разстояние център до център една от друга, равно на 1,5-3,0 от диаметъра на вложката.
Предложеното техническо решение позволява да се увеличи устойчивостта на удар на вложки, изработени от устойчив на износване чугун, тъй катоте са направени под формата на малки части.
Всеки отделен елемент (вложка с малки размери), разположен в основа от пластична стомана, поради малките си линейни размери, ги прави практически неуязвими за разрушаване при ударни натоварвания.
Вложките от предложения дизайн, изработени от устойчив на износване чугун, ви позволяват да защитите работната повърхност на зъба от абразивно износване поради ефекта на сянка през целия период на износване на вложките в дебелина.
В бъдеще, след износването на вложките, процесът на абразивно износване протича както при обикновените, неподсилени части.
Формата на паралелепипеда на устойчивите на износване вложки е възприета, за да се увеличи максимално защитата на работната повърхност на върха на зъба.
Защитата на останалата (гладка) повърхност се осъществява чрез вложки с цилиндрична форма, като най-рационална, осигуряваща най-ниски вътрешни напрежения и повишена устойчивост на пукнатини по време на леене, което повишава експлоатационните свойства и надеждността на зъба.
С разположението на устойчиви на износване вложки върху една от работните повърхности на зъба на кофата ви позволява да създадете допълнителен ефект на самозаточване.
Поддържането на зъбците на кофата на багера остри може да помогне за намаляване на разходите и подобряване на производителността на оборудването.
Фигура 1 показва зъба на кофата на багера, подсилен с устойчиви на износване чугунени вложки (разрез по A-A).
Зъбът на кофата се състои от тяло (1) и стебло (2), изработени от стомана (основа), и паралелепипедни (3) и цилиндрични (4) вложки, изработени от устойчив на износване чугун.
Фигура 2 показва зъба на кофата на багера от устойчиви на износване вложки (изглед отгоре).
Устойчиви на износване вложки с форма на паралелепипед са разположени на предния режещ ръб на зъба(на точка) в един ред с интервал 0,5-1,5 от ширината на вложката, чиято дължина и дебелина се определят конструктивно и не надвишават 2-3 пъти нейната ширина.
Цилиндричните вложки са подредени равномерно в редове с разстояние център до център, равно на 1,5-3,0 от диаметъра на вложката.
Такова разположение на устойчиви на износване вложки осигурява защита на стоманената основа от абразивно износване чрез използване на ефект на сянка.
Използването на зъбите на кофата на багера с предложения дизайн ще увеличи устойчивостта на удар на вложките и устойчивостта на абразивно износване, което ще доведе до значително увеличаване на експлоатационния живот на продукта.
Известен метод за производство на зъб на кофа [3] с втвърдяване на работната повърхност чрез повърхностно легиране.
Методът се състои във вмъкване на вложки от феросплавни прахове с течно стъкло в кухината на формата. При леене на форма със стомана феросплавите се стопяват и легират повърхностния работен слой на отливката.
Легирането със специални феросплави укрепва работната повърхност и я прави по-устойчива на износване. Устойчивостта на такива зъби се увеличава с 30-40%, което очевидно не е достатъчно.
Съществува и метод за производство на зъби на кофа с втвърдяване на работната повърхност с вложка от устойчив на износване чугун [3].
Методът на производство се състои в това, че плоча, изработена от устойчив на износване чугун, се монтира във формата по време на отливането на зъбите и приляга към повърхността, която трябва да бъде закалена. В готовата форма се излива стомана (основата на отливката) и се получава зъбна отливка, подсилена с устойчива на износване чугунена плоча.
Този метод на производство се приема като прототип.
Целта на настоящото изобретение е значително да увеличи експлоатационния живот на зъба на кофата на багера с ефекта насамозаточващи се.
Тази цел се постига чрез факта, че производството на зъба се извършва в процеса на леене от стомана с помощта на малки вложки от устойчив на износване чугун от паралелепипед и цилиндрични форми на монолитна лята конструкция със закрепващ елемент във формата.
Предложеният метод за производство на зъб се различава от известния по това, че вложките (3) и (4), предварително отлети от устойчив на износване чугун, вижте фиг.3, под формата на малки части на паралелепипед и цилиндрична форма на твърда лята конструкция, се поставят в долната полуформа и се фиксират със закрепващи елементи по една или две работни повърхности (фиг.4, раздел B-B).
Вложките с форма на паралелепипед се поставят в областта, образуваща върха на зъба в един ред с интервал от 0,5-1,5 от тяхната ширина, а цилиндричните вложки в продължението на работната повърхност в редове с междуцентрово разстояние, равно на 1,5-3,0 от диаметъра на вложките.
За да се направи вътрешната кухина на дупките, в полуформата е монтиран пясъчен прът (7).
След вмъкване на устойчиви на износване вложки и пясъчно ядро в долната половина на формата, тя се покрива с горната половина на матрицата (8) с елемент от литниковата система.
Сглобената леярска форма се излива с течна стомана през литниковата система (9).
Кристализиралата подсилена отливка допълнително се подлага на избиване от формата, отстраняване на сърцевината, почистване от изгаряния, изрязване на плака и премахване на неравности.
След това подсилената отливка на зъбите се подлага на термична обработка (закаляване), за да се придадат пластични свойства на металната основа и допълнително да се повиши износоустойчивостта на чугунените вложки и зъба като цяло.
Този дизайн на зъба и методът на неговото производство позволяват да се създаде, поради ефекта на сянка, устойчива на износване част, способна да издържи големидинамични натоварвания, съчетани с висока устойчивост на абразия.
1. Ю. Д. Новомейски, В. И. Глазков. Високоманганова аустенитна стомана 110G13L. Москва: Металургия, 1969
3. Е. Б. Тен, К. Б. Бикшенов. Увеличаване на експлоатационния живот на лятите зъби на кофите на минни багери. „Леярна”, 1981, № 10, с. 18-19.
1. Зъб на багерна кофа, включващ тяло, стебло от стомана и вложка, характеризираща се с това, че вложката е направена под формата на малки части, изработени от устойчив на износване чугун с паралелепипедна и цилиндрична форма с обратна конусност и разположени вътре в стоманената основа по работните повърхности, а вложките с паралелепипедна форма са разположени във върха на зъба в един ред с интервал от 0,5-1. 5 от ширината им, а цилиндрични - равномерно върху останалата работна повърхност в редове с междуцентрово разстояние равно на 1,5-3,0 диаметъра на вложката.
2. Зъб на кофата на багер съгласно претенция 1, характеризиращ се с това, че паралелепипедните износоустойчиви вложки имат размер 20 × 30 × 10 mm, а цилиндричните вложки имат диаметър 30 mm.
3. Метод за производство на зъб на багерна кофа, съдържащ стоманена основа и устойчива на износване вложка, съгласно който устойчива на износване вложка се монтира във формата по време на отливането на зъба, стоманената основа се излива във формата, след което подсилената зъбна отливка се отстранява от формата и се извършва термична обработка, характеризиращ се с това, че вложките, предварително излети от устойчив на износване чугун под формата на малки части от паралелепипедна и цилиндрична форма на монолитна лята конструкция се поставят в долната полуформа и се фиксират с помощта на крепежни елементи по протежение на една или две работни повърхности, докато вложките с форма на паралелепипед се поставят в областта, образуваща върха на зъба, в един ред с интервал от 0,5-1,5 от тяхната ширина, ицилиндричен - в продължение на работната повърхност в редове с междуцентрово разстояние, равно на 1,5-3,0 диаметъра на вложките, и за направата на вътрешната кухина на отворите в отливката на зъба се монтира пясъчна сърцевина и след вмъкване на износоустойчиви вложки и пясъчна сърцевина в долната половина на матрицата се покрива долната половина на горната форма, след което готовата форма се излива през литниковата система с течна стомана, след което кристализираният подсилен прилив. Сърцевината на зъба се отстранява от формата и се извършват операции за избиване на сърцевината, почистване от изгаряния и заточване на неравности и заливи.
4. Метод за производство на зъб на багерна кофа съгласно претенция 3, характеризиращ се с това, че износоустойчивите вложки с форма на паралелепипед са направени с размер 20 × 30 × 10 mm и цилиндрични с диаметър 30 mm.