НАКОНЕЧНИК ЗУБА РЫХЛИТЕЛЯ

НАКОНЕЧНИК ЗУБА РЫХЛИТЕЛЯ
Полезная модель относится к средствам разработки грунта, а именно к режущим инструментам рабочего органа рыхлителя и может быть использована при разработке мёрзлых и прочных грунтов и дорожно-строительных материалов.
известно изобретение Зуб землеройной машины по описанию к патенту СССР W 1782Е59, класс МПК Е 02 F 9/28, опубликовано в БИ № 46 15.12.92г. (1).
Данный зуб землеройной машины содержит  хвостовик и режущую часть, на передней грани которой укреплён упрочняющий элемент, например, в виде твердосплавной пластины или наплавленного упрочняющего износостойкого материала.
Недостаток данного изобретения заключается в том, что в настоящее время ещё не существует технологии достаточно прочного соединения твердосплавной пластины с корпусом зуба ввиду того, что макроструктуры твёрдого сплава и материала зуба существенно отличаются друг от друга.
А поэтому при разработке мёрзлых грунтов прочность и надёжность этого зуба будет не высокой и не достаточно эффективной. Известно из широкой практики, что такие зубья работают эффективно не более 30 минут.
Известен также Зуб для обработки грунта по описанию изобретения к патенту РФ W 2091543, класс МПК Е 02 F 9/23, опубликовано
Е 02 F 9/28 в БИ № S7 27.09.97г. (2).
В этом изобретении на передней режущей грани и на задней грани зуба укреплены также или твердосплавные пластины или наплавлен твёрдый износостойкий материал
Недостаток данного изобретения также заключается в том, что твёрдость упрочняющих наплавок технологически не может быть достигнута выше Hj 60 единиц. А твердосплавная пластина также не может быть надёжно укреплена даже твёрдым и прочным припоем.
Целью предлагаемого технического решения является разработка и создание конструкции наконечника зуба рыхлителя, в котором износостойкая пластина имела бы твёрдость по н не менее 67-70, при этом пластина была бы укреплена на режущей части наконечника очень прочно и надёжно.
Указанный технический результат достигается следующим образом. Посадочная и режущая части предлагаемого наконечника зуба рыхлителя выполнены из высокопрочного материала методом литья, а в переднюю грань режущей части методом металлургической сварки вварена износостойкая с повышенной до 67-70 единиц по н твёрдостью пластина шириной, равной, например, 0,9 ширины передней режущей грани и длиной, равной, например, 0,2-0,5 длины передней режущей грани.
При этом твёрдость материала пластины, выполненного, например, из хромистого чугуна должна превышать твёрдость абразивных частиц соответствующего грунта, например, в 1,3-1,7 раза.
Три нижних ребра износостойкой пластины - заднее и два боковых, вваренные в материал наконечника, скруглены по радиусу, равному двум толщинам пластины.
Для повышения жёсткости и прочности наконечника зуба рыхлителя на задней её грани может быть выполнено одно или больше рёбер жёсткости о переменной высотой по всей длине задней грани.
- 2 Наиболее близким аналогом предлагаемой конструкции можно принять Зуб для обработки грунта по патенту РФ № 2091543 (2).
На представленном чертеже изображён предлагаемый наконечник зуба рыхлителя, вид сбоку с частичным разрезом и вид $ плане.
Предлагаемый наконечник зуба рыхлителя состоит из следующих частей и деталей.
Режущая часть 1 и посадочная часть 2 наконечника зуба выполнены, например, из высокопрочной и износостойкой стали методом литья. Наконечник зуба рыхлителя с помощью пальца 3 неподвижно закреплён на стойке зуба 4. На передней грани 5 наконечника методом металлургической сварки вварена износостойкая с повышенной твёрдостью пластина 6; выполнена она, например, из хромистого чугуна и имеет повышенную твёрдость не ниже по н  б7-7о единиц.
Толщина пластины 6 определяется из расчёта на прочность, как пластина на упругом основании, а ширина её составляет не менее 0,9 от ширины передней грани наконечника.
Длина же пластины L равна, например, 0,2-0,5 длины передней режущей грани наконечника и подбирается в зависимости от размера зоны пластического оттеснения фрикционного взаимодействия материала тела наконечника с абразивными частицами контактирующего грунта. То-есть зависит от глубины разработки и прочностных свойств грунта.
Три нижних ребра износостойкой пластины б - заднее и два боковых, вваренные в материал (тело) наконечника, перед их установкой в литейную форму, скруглены по радиусу, равному, например, двум толщинам пластины 6. Это обеспечивает высокую прочность и надёжность соединения пластины с материалом наконечника.
Передняя грань 5 и задняя грань 7 выполнены прямоугольной формы в плане или с некоторым сужением в зоне режущей кромки наконечника.
tj -
На задней грани 7 выполнено одно (или больше) ребро жёсткости 8 с переменной высотой по всей длине задней грани.
Боковые грани наконечника 9 имеют заострённую форму, близкую к треугольной.
Предлагаемый наконечник зуба рыхлителя работает или осуществляет рабочий режим следующим образом.
Наконечник внедряется в грунт и в процессе рыхления грунта изнашивается. Наиболее интенсивный износ наконечника происходит по задней его грани 7 в зоне режущей кромки, так как передняя грань защищена износостойкой пластиной 6. Таким образом достигается эффект самозатачивания наконечника зуба рыхлителя.
Ребро жёсткости 8, выполненное на задней грани 7, обеспечивает прочность, жёсткость и долговечность наконечника, особенно, при разработке мёрзлых песчаных грунтов, например, аллювиального или эолового типа.
Предлагаемый наконечник зуба рыхлителя может быть изготовлен индивидуально для разработки конкретного вида грунта. И в зависимости от вида грунта твёрдость износостойкой пластины 6 может быть выполнена такой, которая обеспечит необходимую долговечность и эффективность при работе предлагаемого наконечника.
Опытные образцы предлагаемого наконечника зуба рыхлителя изготовлены и опробованы в 2002 году с положительным результатом в условиях Тюменского Севера при разработке мёрзлых супесчаных и песчаных грунтов.
Литература: 1. Зуб землеройной машины по описанию изобретения к патенту СССР № 1782259, класс МПК Е 02 F 9/28. опубликовано в БИ Р 46 15.12.92г.
2. Зуб для обработки грунта по описанию изобретения к патенту РФ № 2091Ш, класс МПК Е 02 F 9/28, опубликовано в БИ Р 27 27.09.97г.
..
- 4