Футеровка, кузов карьерного самосвала, содержащий футеровку, и карьерный самосвал
LINING, BODY OF QUARRY DUMP TRUCK CONTAINING LINING, AND QUARRY DUMP TRACK

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
Изобретение относится к футеровке для кузова карьерного самосвала. Кроме того, изобретение относится к кузову карьерного самосвала, содержащему указанную футеровку, и к грузовому автомобилю, содержащему указанный кузов.
ПРЕДПОСЫЛКИ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Карьерные самосвалы представляют собой грузовики-самосвалы повышенной проходимости, предназначенные для использования при высокопроизводительной добыче полезных ископаемых и проведении строительных работ в тяжелых условиях эксплуатации. Карьерные самосвалы снабжены кузовами, способными вмещать большое количество материала, например, скальной породы, дробленой руды или тому подобного. Вместимость карьерных самосвалов составляет от 40 коротких тонн (36 т) до 496 коротких тонн. Перевозка таких грузов, часто имеющих острые края и представляющих большую нагрузку, приводит к тому, что кузов карьерного самосвала подвергается сильному износу в результате ударного воздействия и истирания.
Для защиты поверхности кузова карьерного самосвала, внутреннюю часть кузова обычно снабжают футеровкой. Как правило, футеровка выполнена из материалов, отличающихся высокой степенью устойчивости к повреждениям. Хотя кузов карьерного самосвала обычно изготовлен из стали, футеровка часто изготовлена из другого материала. Футеровкой одного обычно используемого типа является эластичная футеровка, содержащая, например, резиновый материал или полиуретан. Преимущество эластичного футеровочного материала заключается в том, что свойства материала могут использоваться для смягчения сильного ударного воздействия загружаемого материала на кузов карьерного самосвала, когда данный материал со значительной высоты перемещают в указанный кузов, например, из экскаватора. Эластичный материал футеровки эффективно поглощает энергию удара, распределяя ее по большей площади, тем самым предотвращая повреждение кузова карьерного самосвала и/или таких деталей конструкции самосвала, как балки, валы, шины и т.д. Футеровочные элементы для карьерных самосвалов также могут содержать менее эластичные материалы в виде отдельных слоев данных элементов и/или вставок, заключенных в футеровочном элементе. Такие футеровочные элементы особенно устойчивы к повреждению, вызванному абразивным износом. Другим преимуществом футеровки является то, что в процессе транспортировки футеровка кузова карьерного самосвала может способствовать более устойчивому удержанию груза, лежащего на данной футеровке. Футеровка для карьерных самосвалов обычно создается из множества футеровочных элементов, размещенных на поверхностях кузова карьерного самосвала с образованием футеровки. Отдельные футеровочные элементы упрощают процесс изготовления вследствие ограничения размеров и массы указанного элемента. Кроме того, облегчается техническое обслуживание кузова карьерного самосвала, поскольку отдельные поврежденные или изношенные футеровочные элементы могут быть заменены непосредственно на месте проведения работ, без необходимости удаления больших частей окружающей футеровки.
Тем не менее, в данной области техники все еще существует необходимость создания усовершенствованной футеровки, отличающейся улучшенными характеристиками.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
В свете вышесказанного, задача настоящего изобретения заключается в создании усовершенствованной футеровки для кузова карьерного самосвала.
Согласно первому аспекту предложена футеровка, размещенная на кузове карьерного самосвала для перевозки груза, причем футеровка образована множеством футеровочных элементов, содержащих по меньшей мере футеровочные элементы первого типа, называемые футеровочными элементами для торможения груза, и футеровочные элементы второго типа, отличные от футеровочных элементов для торможения груза, причем футеровочные элементы для торможения груза выполнены и расположены таким образом, чтобы в большей степени, по сравнению с футеровочными элементами второго типа, ограничивать перемещение груза относительно футеровки.
Футеровка, выполненная согласно первому аспекту, имеет по меньшей мере следующие преимущества.
• При использовании футеровочных элементов с более высокой степенью эффективности торможения груза, называемых футеровочными элементами для торможения груза, которые выполнены и расположены таким образом, чтобы в большей, по сравнению с футеровочными элементами второго типа, степени ограничивать перемещение груза относительно футеровки, футеровка может быть выполнена с обеспечением возможности предотвращения в одной или более областях, где это необходимо, такого же легкого перемещения груза, как в случае использования футеровочных элементов, имеющих меньшую степень эффективности торможения груза. Другими словами, может быть уменьшена вероятность того, что весь груз случайно начнет скользить по верхней части футеровки. Это может являться преимущественным по меньшей мере по двум причинам:
- груз может более устойчиво удерживаться в процессе транспортировки, опираясь на футеровку кузова карьерного самосвала. Карьерные самосвалы часто работают на наклонных и неровных поверхностях дорог, и риск внезапного высвобождения части груза иногда бывает высоким;
- может быть предотвращено стремительное сбрасывание груза во время опрокидывания кузова, то есть когда кузов карьерного самосвала поворачивается для сбрасывания груза. Стремительное сбрасывание происходит в результате того, что груз, находящийся в карьерном самосвале, очень быстро теряет свое сцепление с поверхностью футеровки, что приводит к соскальзыванию груза в обратном направлении по поверхности футеровки, как правило, при этом весь груз разом соскальзывает в виде кучи. Соскальзывание груза приводит к сравнительно быстрому изменению центра масс относительно карьерного самосвала, оказывая высокое напряжение на такие части конструкции самосвала, как подшипники, гидравлические системы и т.д. При опрокидывании кузова карьерного самосвала, снабженного футеровкой согласно настоящему изобретению, снижается вероятность того, что весь груз начнет соскальзывать по футеровке. С помощью обеспечения заданной способности торможения груза, можно добиться того, что верхние части груза начнут перемещаться поверх нижних частей груза для сбрасывания на опрокидывающем конце кузова карьерного самосвала. По мере увеличения угла наклона, будет высвобождаться все большее количество груза, последовательно заканчивая нижней частью груза, которая находится в контакте с футеровкой. Таким образом, концепция изобретения может обеспечить снижение вероятности того, что сбрасывание груза будет проходить в нестационарном режиме, предполагаемом для обычного кузова карьерного самосвала, выполненного из стали и/или снабженного обычной футеровкой, имеющей менее высокие характеристики торможения груза, при этом поведение в нестационарном режиме характеризуется очень быстрым началом перемещения, когда груз теряет свое сцепление с футеровкой, на которой он лежит.
• С помощью специальных футеровочных элементов, имеющих разные характеристики торможения груза для различных участков кузова карьерного самосвала, могут быть обеспечены описанные выше, а также дополнительные преимущества. Одно из таких преимуществ заключается в предотвращении прилипания груза к футеровке, что может увеличивать обратный перенос. Разные участки снабжены футеровочными элементами, имеющими различные характеристики торможения груза, то есть, конструкция и расположение футеровочных элементов обеспечивают разную степень противодействия перемещению груза относительно футеровки. Благодаря использованию футеровочных элементов для торможения груза, расположенных в выбранных областях кузова карьерного самосвала, и футеровочных элементов второго типа, отличных от указанных футеровочных элементов для торможения груза и расположенных в других областях кузова карьерного самосвала, может быть создана футеровка, отличающаяся уменьшенной степенью прилипания и, следовательно, обеспечивающая уменьшенный обратный перенос, и в то же время имеющая более высокую способность торможения груза.
• Кроме того, применяя специальные виды футеровочных элементов в ограниченных областях, может быть в целом экономически выгодно использовать в данной области более дорогостоящую футеровку, элементы которой не рентабельно использовать по всей футеровке.
Согласно некоторым вариантам выполнения, несущие поверхности футеровочных элементов для торможения груза, по сравнению с несущими поверхностями футеровочных элементов второго типа, имеют более высокое поверхностное трение для ограничения перемещения груза относительно футеровки.
Согласно некоторым вариантам выполнения, множество футеровочных элементов содержит эластичный материал, такой как резина, причем футеровочные элементы для торможения груза содержат более мягкий, по сравнению с футеровочными элементами второго типа, эластичный материал, выполненный с возможностью деформации под действием веса груза для ограничения перемещения груза относительно футеровки.
Согласно некоторым вариантам выполнения, несущие поверхности футеровочных элементов для торможения груза имеют меньшую, по сравнению с несущими поверхностями футеровочных элементов второго типа, силу сцепления с грузом для ограничения перемещения груза относительно футеровки.
Согласно некоторым вариантам выполнения, футеровка содержит нижнюю футеровку, переднюю футеровку и две противоположные боковые футеровки, причем нижняя футеровка содержит по меньшей мере одну нижнюю область торможения груза, полностью или частично образованную футеровочными элементами для торможения груза, и одну или более других нижних областей, отличных от нижней области торможения груза и образованных полностью или частично футеровочными элементами второго типа.
Согласно некоторым вариантам выполнения, нижняя область торможения груза расположена, по меньшей мере частично, в области ударного воздействия груза в передней части кузова карьерного самосвала.
Согласно некоторым вариантам выполнения, нижняя область торможения груза расположена на расстоянии от переднего конца нижней футеровки.
Согласно некоторым вариантам выполнения, нижняя область торможения груза расположена на расстоянии от заднего конца нижней футеровки.
Согласно некоторым вариантам выполнения, каждая из двух, противоположных боковых футеровок содержит по меньшей мере одну боковую область торможения груза, полностью или частично образованную футеровочными элементами для торможения груза.
Согласно некоторым вариантам выполнения, футеровочные элементы второго типа представляют собой футеровочные элементы для отсоединения груза, которые сконструированы и предназначены для содействия в более высокой степени, по сравнению с футеровочными элементами для торможения груза, отделению груза от футеровки и/или перемещению груза относительно футеровки.
Согласно некоторым вариантам выполнения, по меньшей мере некоторые из футеровочных элементов для отсоединения груза расположены в передней части футеровки.
Согласно второму аспекту предложен кузов карьерного самосвала, содержащий футеровку, выполненную в соответствии с первым аспектом.
Согласно третьему аспекту предложен грузовой автомобиль, содержащий кузов, выполненный согласно второму аспекту.
Выше приведено описание концепции изобретения. Понятно, что специалисты могут предложить множество альтернативных решений по реализации концепции изобретения в пределах объема прилагаемой формулы изобретения. В дополнение к приведенному выше подробному описанию ниже приведены примеры таких альтернативных вариантов.
В одном примере описана футеровка для кузова карьерного самосвала, расположенная на поверхностях указанного кузова, причем эти поверхности ограничивают по меньшей мере одну область ударного воздействия и по меньшей мере одну область износа,
при этом в пределах указанной по меньшей мере одной области ударного воздействия футеровка имеет один или более ударных футеровочных элементов,
при этом в пределах по меньшей мере одной области износа футеровка имеет один или более изнашиваемых футеровочных элементов, и
при этом ударные футеровочные элементы имеют более высокую устойчивость к ударному воздействию по сравнению с изнашиваемыми футеровочными элементами, а изнашиваемые футеровочные элементы имеют более высокую устойчивость к износу по сравнению с ударными футеровочными элементами.
Футеровка, выполненная согласно данному примеру, имеет по меньшей мере следующие преимущества:
• используя специальные футеровочные элементы для разных участков кузова карьерного самосвала, достигают повышенной общей устойчивости футеровки к часто возникающему негативному воздействию материала, загружаемого в кузов карьерного самосвала и выгружаемого из него в процессе эксплуатации;
• в результате индивидуального применения футеровочных элементов, устойчивых к конкретному типу повреждения, применяемые для определенной цели футеровочные элементы могут быть выполнены более стойкими к данному конкретному типу повреждения;
• используя специальные виды футеровочных элементов в ограниченных областях, может быть в целом экономически выгодно использовать в данной области более дорогостоящую футеровку, элементы которой не рентабельно использовать по всей футеровке.
По меньшей мере одна область ударного воздействия может содержать область загрузки, проходящую по части нижней поверхности кузова карьерного самосвала, при этом по меньшей мере одна область износа содержит область разгрузки опрокидыванием, проходящую по другой части нижней поверхности кузова карьерного самосвала, при этом область загрузки расположена спереди области разгрузки опрокидыванием.
Область загрузки и область разгрузки опрокидыванием могут совместно проходить по всей нижней поверхности кузова карьерного самосвала. В альтернативном варианте, область загрузки и область разгрузки опрокидыванием могут совместно проходить по части нижней поверхности кузова карьерного самосвала. На нижней поверхности могут быть расположены другие области, например, третья область, проходящая между областью загрузки и областью разгрузки опрокидыванием.
Область разгрузки опрокидыванием может проходить до заднего конца нижней поверхности кузова карьерного самосвала.
Область загрузки может проходить вперед от центра нижней поверхности кузова карьерного самосвала.
По меньшей мере одна область ударного воздействия может дополнительно содержать другую область загрузки, проходящую по меньшей мере по части передней поверхности кузова карьерного самосвала.
Указанный один или более ударный футеровочный элемент может иметь увеличенную толщину по сравнению с указанными одним или более изнашиваемым футеровочным элементом.
Указанный один или более ударный футеровочный элемент и указанный один или более изнашиваемый элемент могут содержать разные материалы.
Указанный один или более ударный футеровочный элемент и/или указанный один или более изнашиваемый футеровочный элемент может содержать одно или более из нижеперечисленного: резину, полиуретан, керамику и металлические сплавы. Резина может представлять собой либо синтетической, либо природный каучук, либо их сочетание.
Модуль Юнга указанного одного или более ударного футеровочного элемента может быть меньше модуля Юнга указанного одного или более изнашиваемого футеровочного элемента.
Указанный один или более изнашиваемых футеровочных элементов может содержать одну или более стойких к износу частей или включений, по меньшей мере частично заключенных внутри указанного одного или более изнашиваемых футеровочных элементов и распределенных по меньшей мере по части обращенной наружу поверхности указанного одного или более элементов, так что одна или более стойких к износу частей обеспечивают контакт с материалом, находящимся в кузове карьерного самосвала.
Указанный один или более стойких к износу элементов содержит керамический материал и/или металлический сплав.
Указанный один или более изнашиваемых футеровочных элементов может содержать изнашиваемый слой, обращенный внутрь кузова карьерного самосвала, и монтажный слой, обращенный к поверхностям кузова карьерного самосвала, причем изнашиваемый слой содержит один или более стойких к износу участков.
Указанный один или более ударных футеровочных элементов может представлять множество ударных футеровочных элементов, а указанный один или более изнашиваемых футеровочных элементов может представлять множество изнашиваемых футеровочных элементов.
Множество ударных футеровочных элементов могут быть расположены смежно друг с другом таким образом, что они вместе образуют одну или более зон, имеющих по существу одинаковую ударную прочность, при этом множество изнашиваемых футеровочных элементов располагают смежно друг с другом с формированием зон, имеющих по существу одинаковые характеристики износостойкости.
Кузов карьерного самосвала может содержать футеровку, выполненную в соответствии с описанным выше примером.
Карьерный самосвал может содержать указанный кузов.
Футеровочные элементы двух типов, имеющие разные характеристики торможения груза, могут быть объединены с ударными и изнашиваемыми футеровочными элементами. Это может быть обеспечено путем использования футеровочных элементов четырех разных типов. В качестве альтернативы может быть использовано менее четырех типов футеровочных элементов. В таком случае элементы некоторых типов могут выполнять общие функции. Например, футеровочные элементы одного типа могут быть использованы как в качестве ударного футеровочного элемента, так и в качестве футеровочного элемента для торможения груза.
Эффекты и признаки согласно первому аспекту, в соответствующих случаях также относятся к предмету изобретения, раскрытому в настоящем примере.
Вышеупомянутые и другие признаки концепции изобретения и его предпочтительные варианты выполнения изложены в формуле изобретения и подробно описаны ниже.
ТЕРМИНОЛОГИЯ
Термин "футеровочный элемент" следует понимать как изолированный физический элемент, выполненный с возможностью установки на поверхность или другую конструкцию для обеспечения ее защиты. Футеровочный элемент может быть плоским, но может также иметь криволинейную или трехмерную форму. Футеровочный элемент может содержать более одного материала. Футеровочный элемент может быть иметь форму, обеспечивающую возможность установки вместе со смежными футеровочными элементами для формирования общей однородной поверхности.
Термин "область" следует понимать как участок кузова карьерного самосвала, который при отсутствии на нем футеровочных элементов будет непосредственно подвергаться воздействию материала, перевозимого в данном кузове. Таким образом, область может представлять собой однородную поверхность, такую как нижняя поверхность стального кузова карьерного самосвала. В альтернативном варианте, область может по меньшей мере частично содержать подобласти, не имеющие поверхности. Например, футеровочные элементы могут быть подвешены на рамной конструкции кузова карьерного самосвала.
Термин "область ударного воздействия", как правило, представляет собой область кузова карьерного самосвала, в которую обычно загружают груз, в результате чего кузов карьерного самосвала испытывает сильный удар. Такое ударное воздействие часто имеет место в передней части кузова, например, в передней трети нижней части кузова.
Термин "область износа" обычно представляет собой область, в которой футеровка подвергается износу преимущественно под действием груза, перемещающегося по футеровке. В частности, такая область может быть расположена в задней части кузова карьерного самосвала, например, на заднем конце или вблизи заднего конца нижней части кузова карьерного самосвала.
Термины "спереди" и "сзади", используемые применительно к кузову карьерного самосвала, следует понимать как относящиеся к базовому направлению, являющемуся передним направлением движения карьерного самосвала, содержащего кузов.
Термины "эластичность" и "модуль Юнга", используемые применительно к футеровочному элементу, следует понимать как действующие значения характеристики футеровочного элемента. Это означает, что если футеровочный элемент изготовлен из двух или более материалов, каждый из которых имеет соответствующий модуль Юнга, футеровочный элемент, тем не менее, может характеризоваться только одним усредненным модулем Юнга, который, например, может быть определен экспериментально.
Другие признаки и преимущества вариантов выполнения настоящего изобретения станут очевидными для специалистов после обзора приведенных далее чертежей, подробного описания и прилагаемой формулы изобретения.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Далее, сущность изобретения, некоторые неограничивающие варианты выполнения и другие преимущества его концепции описаны подробно со ссылкой на чертежи.
На Фиг. 1 изображен кузов карьерного самосвала, имеющий футеровку согласно некоторым вариантам выполнения изобретения.
На Фиг. 2а представлен вид в аксонометрии изнашиваемого футеровочного элемента согласно вариантам выполнения изобретения.
На Фиг. 2b представлен вид в разрезе изнашиваемого футеровочного элемента, изображенного на Фиг. 2а.
На Фиг. 3а изображен кузов карьерного самосвала, имеющий футеровку согласно некоторым альтернативным вариантам выполнения изобретения.
На Фиг. 3b представлены поперечные сечения футеровки, изображенной на Фиг. 3а, в виде сверху.
На Фиг. 4а изображен кузов карьерного самосвала, имеющий футеровку согласно некоторым альтернативным вариантам выполнения изобретения.
На Фиг. 4b представлены поперечные сечения футеровки, изображенной на Фиг. 4а, в виде сверху.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ
На Фиг. 1 показан кузов 10 карьерного самосвала 1. Карьерный самосвал 1, как правило, представляет собой грузовик-самосвал повышенной проходимости, предназначенный для использования при высокопроизводительной добыче полезных ископаемых и проведении строительных работ в тяжелых условиях эксплуатации. В процессе эксплуатации самосвал 1 принимает в кузов 10 груз, такой как щебень, руда или тому подобное, из другой машины, такой как экскаватор или колесный загрузчик. После этого самосвал 1 может быть использован для перемещения загруженного материала на другие участки в пределах рабочей зоны, например, в такое обрабатывающее устройство, как дробилка. Карьерный самосвал 1 выполнен с возможностью поворота его кузова 10 вокруг поворотной оси, расположенной на конце данного самосвала, так что груз может быть вывален из указанного кузова.
Кузов 10 карьерного самосвала выполнен из стали и имеет передний конец 16 и задний конец 18. Передний конец 16 имеет козырек 20, обеспечивающий защиту водительской кабины 22. Кузов 10 имеет нижнюю поверхность 12, соединяющуюся с передней поверхностью 14, и две боковые поверхности 24, 26. Передняя поверхность 16 соединяется с козырьком 20.
Для защиты кузова 10 от повреждения, возникающего в результате загрузки тяжелого материала в кузов и выгрузки из него, поверхности данного кузова покрыты футеровкой 100. Как изображено на Фиг. 1, футеровка 100 расположена таким образом, что проходит по внутренним поверхностям кузова 10. Футеровка 100, изображенная на Фиг. 1, подробно будет описана позднее.
Ниже со ссылкой на Фиг. 3а и Фиг. 3b описана футеровка 300. Футеровка 300 расположена по кузову 30 карьерного самосвала, предназначенного для перевозки груза. Кузов 30 может быть полностью или частично покрыт футеровкой. Как правило, груз содержит минералы, камни, песок, глину, гравий и т.п., при этом груз насыпают в кузов 30 в его передней части. Как правило, передняя часть кузова 30 занимает половину передней части указанного кузова. В частности, согласно некоторым вариантам выполнения, передняя часть кузова 30 занимает 1/3 передней части указанного кузова.
Футеровка 300 образована множеством футеровочных элементов, содержащих по меньшей мере футеровочные элементы первого типа, называемые футеровочными элементами 320 для торможения груза, и футеровочные элементы второго типа, отличные от указанных футеровочных элементов 320. В проиллюстрированном варианте выполнения футеровочные элементы второго типа могут быть названы футеровочными элементами 330 для отсоединения груза. Футеровочные элементы 320 для торможения груза сконструированы и расположены таким образом, чтобы в большей степени, по сравнению футеровочными элементами второго типа, ограничивать перемещение груза относительно футеровки 300.
Футеровка 300 содержит нижнюю футеровку 305d, переднюю футеровку 305с и две противоположные боковые футеровки 305а, 305b. Нижняя футеровка 305d содержит по меньшей мере одну нижнюю область 340 торможения груза, полностью или частично образованную футеровочными элементами 320 для торможения груза. Футеровка 300 содержит одну или более других областей, полностью или частично образованных футеровочными элементами второго типа, как будет описано ниже.
Нижняя область 340 торможения груза по меньшей мере частично расположена в области 341 ударного воздействия груза, находящейся в передней части кузова 30, где происходит основной удар, когда груз насыпают в кузов 30. В проиллюстрированном варианте выполнения нижняя область 340 торможения груза расположена на некотором расстоянии от переднего конца 316 нижней футеровки 305d и на расстоянии от заднего конца 318 данной футеровки 305d. Таким образом, нижняя область 340 торможения груза может быть расположена с обеспечением покрытия центральной области нижней футеровки 305d. В проиллюстрированном варианте выполнения область 340 торможения груза проходит в поперечном направлении к боковым сторонам нижней части. В других вариантах выполнения область торможения груза может быть расположена на расстоянии от боковых сторон нижней части.
Кроме того, футеровочные элементы 320 для торможения груза могут быть расположены с обеспечением покрытия боковых стенок кузова 30. В частности, каждая из двух противоположных боковых футеровок 305а, 305b содержит по меньшей мере одну боковую область 342а, 342b торможения груза, полностью или частично образованную футеровочными элементами 320 для торможения груза.
Нижняя футеровка 305d дополнительно содержит одну или более других нижних областей, отличных от нижней области 340 торможения груза, полностью или частично образованных футеровочными элементами второго типа. Футеровочные элементы второго типа выполнены в виде футеровочных элементов 330 для отсоединения груза, которые выполнены и предназначены для содействия в большей степени, по сравнению с указанными футеровочными элементами 320, отсоединению груза от футеровки и/или перемещению груза относительно футеровки 300.
Футеровочные элементы 330 для отсоединения груза обычно используют в тех местах, где материал имеет тенденцию к прилипанию, то есть местоположениях, которые в первую очередь могут приводить к возникновению проблемы обратного переноса. Одно такое местоположение находится в передней части кузова карьерного самосвала. Таким образом, по меньшей мере некоторые из указанных футеровочных элементов 340 для отсоединения груза могут быть расположены в передней футеровке 305с. Футеровка 300 содержит переднюю область 348 для отсоединения груза, закрывающую всю или по меньшей мере часть передней футеровки 305с. Другие футеровочные элементы 340 для отсоединения груза могут быть расположены на боковых стенках. В частности, в футеровке 300 каждая из двух противоположных боковых футеровок 305а, 305b может содержать переднюю боковую область 344а, 344b для отсоединения груза, полностью или частично образованную футеровочными элементами 330 для отсоединения груза. Каждая боковая область 344а, 344b для отсоединения груза может быть расположена на соответствующей боковой футеровке 305а, 305b перед соответствующей боковой областью 342а, 342b торможения груза. Другие футеровочные элементы 340 для отсоединения груза могут быть расположены в пределах нижней футеровки 105d. В частности, футеровка 300 может дополнительно содержать нижнюю область 346 отсоединения груза, расположенную перед нижней областью 340 торможения груза. В альтернативных вариантах выполнения, футеровочные элементы 340 для отсоединения груза могут быть расположены только в передней области 348 отсоединения груза или только в передней нижней области 346 отсоединения груза.
Предпочтительно, футеровочные элементы 340 для отсоединения груза также могут быть расположены на краевых и/или угловых участках футеровки 300. Это может снизить вероятность прилипания материала к краевым или угловым участкам, которое увеличивает обратный перенос.
На Фиг. 4а и Фиг. 4b показана футеровка 400, выполненная в соответствии с другим вариантом выполнения. Футеровка 400 подобна футеровке 300, но отличается тем, что дополнительно содержит область 441 ударного воздействия, расположенную таким образом, что она покрывает по меньшей мере часть центральной области нижней футеровки 405d, где в процессе загрузки основная часть груза обычно ударяет по кузову 30 карьерного самосвала. Нижняя область 440 торможения груза расположена, по меньшей мере частично в области 341 ударного воздействия в передней части кузова 30. При этом нижняя область 440 торможения груза расположена таким образом, что она частично окружает область 441 ударного воздействия, покрывая части нижней футеровки 405d до задней части области 440 и части нижней футеровки 405d с противоположных сторон указанной области 440. В пределах области 441 ударного воздействия, футеровка 400 имеет один или более футеровочный элемент, устойчивый к ударному воздействию. Такой футеровочный элемент может содержать ударные футеровочные элементы 130, описанные в настоящем документе.
Футеровка 400, представленная на Фиг. 4а и Фиг. 4b, дополнительно содержит область 443 износа, проходящую до заднего конца 419 нижней поверхности кузова 30 карьерного самосвала. В пределах области 443 износа футеровка 400 имеет один или более футеровочный элемент, имеющий относительно высокое сопротивление износу. Такие футеровочные элементы могут содержать изнашиваемые футеровочные элементы 140, описанные в настоящем документе.
Способность футеровочных элементов 320 для торможения груза сопротивляться перемещению груза может быть обеспечена разными способами. Это может быть достигнуто с помощью несущих поверхностей футеровочных элементов 320 для торможения груза, имеющих по сравнению с несущими поверхностями футеровочных элементов второго типа более высокое поверхностное трение для ограничения перемещения груза относительно футеровки 300, 400. Более высокое поверхностное трение может характеризоваться статическими и динамическими коэффициентами трения футеровочного материала. Футеровочные элементы 320 для торможения груза отличаются тем, что имеют по меньшей мере более высокое статическое трение по сравнению со вторым типом футеровочных элементов. Кроме того, они могут иметь более высокий коэффициент динамического трения по сравнению со вторым типом футеровочных элементов. Однако более высокий коэффициент статического трения является предпочтительным, поскольку позволяет удерживать груз по месту, а не просто ограничивать скорость груза, который уже перемещается по футеровке. Предполагается, что предпочтительно подбирать футеровочные элементы 320 для торможения груза таким образом, чтобы они имели определенную комбинацию коэффициентов статического и динамического трения.
В дополнение или в качестве альтернативны, способность футеровочных элементов 320 для торможения груза сопротивляться его перемещению может быть обеспечена посредством футеровочных элементов 320, которые по сравнению с футеровочными элементами второго типа содержат более мягкий эластичный материал, выполненный с возможностью деформации под действием веса груза для ограничения перемещения груза относительно футеровки 300. Такие эластичные материалы могут представлять собой, например, резину или полиуретан. Деформация приводит к тому, что взаимодействие груза с поверхностью футеровки увеличивается и, следовательно, увеличивается способность футеровочного элемента 320 противодействовать перемещению.
В дополнение или в качестве альтернативы, способность футеровочных элементов 320 для торможения груза сопротивляться его перемещению может быть обеспечена посредством несущих поверхностей указанных элементов, которые по сравнению с несущими поверхностями футеровочных элементов второго типа имеют меньшую силу сцепления с грузом для ограничения его перемещения относительно футеровки 300.
Описанные выше свойства могут быть совмещены различными способами для создания соответствующего футеровочного элемента 320 для торможения груза. Кроме того, могут быть изменены и другие свойства для создания специального варианта выполнения футеровочного элемента 320 для торможения груза.
Альтернативный пример
Концепция изобретения может быть реализована многими способами. Ниже описан пример футеровки, которая может иметь некоторые общие признаки с футеровкой, выполненной в соответствии с описанными выше примерами вариантов выполнения.
На Фиг. 1 изображена футеровка 100, расположенная на внутренних поверхностях кузова 10 карьерного самосвала. Внутренние поверхности ограничивают по меньшей мере одну область 110а, 110b ударного воздействия и по меньшей мере одну область 120 износа. Указанная по меньшей мере одна область 110а, 110b ударного воздействия содержит область 110а загрузки, проходящую по части нижней поверхности 12 кузова 10, и другую область 110b загрузки, проходящую по меньшей мере по части передней поверхности 14 указанного кузова. Кроме того, по меньшей мере одна область 120 износа содержит область 122 разгрузки опрокидыванием, проходящую по другой части нижней поверхности 12 кузова 10. Область 122 разгрузки опрокидыванием проходит до заднего конца 18 нижней поверхности 12 кузова 10. Область 110а загрузки расположена перед областью 122 разгрузки опрокидыванием. Область 110а загрузки проходит вперед от центра нижней поверхности 12 кузова 10.
В пределах указанной по меньшей мере одной области 110а, 110b ударного воздействия, футеровка 100 содержит один или более ударных футеровочных элементов 130. Более того, в пределах указанной по меньшей мере одной области 120 износа, футеровка 100 содержит один или более изнашиваемых футеровочных элементов 140. Ударные футеровочные элементы 130 имеют более высокую ударопрочность по сравнению с изнашиваемыми футеровочными элементами 140, а изнашиваемые футеровочные элементы 140 имеют более высокую износостойкость по сравнению с ударными футеровочными элементами 130. Указанный один или более ударный футеровочный элемент 130 и указанный один или более изнашиваемый футеровочный элемент 140 прикреплены к кузову карьерного самосвала посредством болтов, болтов с приваренными шпильками, или при помощи крепления любого другого типа посредством прижимного усилия. Указанный один или более ударный футеровочный элемент 130 и указанный один или более изнашиваемый футеровочный элемент 140, предпочтительно, имеют одинаковую толщину.
В данном варианте выполнения, указанный один или более ударный футеровочный элемент 130 содержит множество ударных футеровочных элементов, расположенных в указанной по меньшей мере одной области 110а, 110b ударного воздействия, а указанный один или более изнашиваемый футеровочный элемент 140 представляет множество изнашиваемых футеровочных элементов, проходящих по меньшей мере в одной области 120 износа. Множество ударных футеровочных элементов 130 расположены смежно друг с другом с формированием совместно одной или более зон, имеющих по существу одинаковую ударную прочность. Подобным образом, множество изнашиваемых футеровочных элементов 140 расположены смежно друг с другом с формированием совместно зон, имеющих по существу одинаковые характеристики износостойкости.
Области, находящиеся за пределами указанной по меньшей мере одной области 110а, 110b ударного воздействия и указанной по меньшей мере одной области 120 износа, могут содержать футеровочные элементы другого, отличающегося типа. Футеровочные элементы этого другого типа, предпочтительно, могут иметь такую же толщину, что и указанный по меньшей мере один ударный футеровочный элемент 130 и указанный по меньшей мере один изнашиваемый футеровочный элемент 140.
Указанный один или более ударный футеровочный элемент 130 и указанный один или более изнашиваемый элемент 140 могут содержать разные материалы. В данном варианте выполнения, указанный один или более ударный футеровочный элемент 130 и/или указанный один или более износный футеровочный элемент 140 содержат резину или полиуретан. Модуль Юнга указанного одного или более ударного футеровочного элемента 130 меньше модуля Юнга указанного одного или более изнашиваемого футеровочного элемента 140. В результате, указанный один или более ударный футеровочный элемент 130 может иметь лучшую характеристику ударопрочности по сравнению с указанным одним или более изнашиваемым футеровочным элементом 140.
Один способ выполнения изнашиваемого футеровочного элемента показан на Фиг. 2а и Фиг. 2b, на которых изображен изнашиваемый футеровочный элемент 240, содержащий более одного материала. Изнашиваемый футеровочный элемент 240 содержит одну или более стойких к износу частей 242, по меньшей мере частично заключенных внутри указанного одного или более элемента 240 и распределенных по меньшей мере по части обращенной наружу поверхности 246 элемента 240, так что указанная одна или более стойких к износу частей 242 обеспечивает контакт с материалом, находящимся в кузове 10. Указанный один или более стойкий к износу элемент 242 содержит керамический материал. Указанный один или более изнашиваемый футеровочный элемент 240 содержит первый слой 241а, обращенный внутрь кузова 10, и второй слой 241b, обращенный к поверхностям указанного кузова, причем первый слой 241а содержит указанный один или более стойкий к износу элемент 242. Первый слой и второй слой содержат полиуретан. Другими словами, указанный один или более стойкий к износу элемент 242 частично заключен в полиуретан.
По меньшей мере некоторые из перечисленных выше свойств могут зависеть не только от материала футеровки, но также от лежащего на ней груза. Следует понимать, что сравниваемые друг с другом свойства представляют собой свойства, измеряемые для футеровочного элемента каждого типа, удерживающего одинаковый груз, причем указанный груз действует как эталонная нагрузка. Например, статическое трение футеровочного элемента для торможения груза при обеспечении опоры для указанного груза следует сравнивать со статическим трением футеровочного элемента второго типа, поддерживающего такой же груз.
Как изображено на Фиг. 4, футеровка, выполненная согласно концепции изобретения, может иметь области ударного воздействия и области износа, в пределах которых расположены футеровочные элементы, имеющие соответственно высокую ударопрочность и высокую стойкость к износу. Кроме того, футеровка может иметь области торможения груза и области отсоединения груза, в пределах которых расположены футеровочные элементы, имеющие соответственно сравнительно высокую способность торможения груза и сравнительно высокую способность расцепления с грузом. Две или более из обсуждаемых областей могут перекрываться, по меньшей мере, частично. Например, часть области ударного воздействия также может представлять собой область торможения груза. В данных перекрывающихся областях футеровочные элементы могут выполнять несколько функций. Так, например, футеровочный элемент может иметь устойчивость к ударному воздействию и, кроме того, выполнен и расположен для ограничения движения. Понятно, что области ударного воздействия, износа, торможения груза и отсоединения груза могут быть расположены относительно друг друга согласно многочисленным альтернативным способам.
Альтернативные варианты выполнения
Вариант выполнения, описанный выше и изображенный на чертежах, может быть изменен разными способами, не выходя за пределы объема формулы изобретения.
Футеровка может содержать футеровочные элементы более чем двух типов. Например, на боковых поверхностях 24, 26 может быть использован боковой футеровочный элемент. Свойства данного бокового футеровочного элемента могут отличаться от свойств ударных и изнашиваемых футеровочных элементов. Например, боковые футеровочные элементы могут иметь другую толщину.
Футеровка может содержать футеровочные элементы дополнительного типа, располагаемые на нижней поверхности кузова карьерного самосвала. Такой футеровочный элемент дополнительного типа может содержать футеровочный элемент, имеющий сопоставимые или по меньшей мере почти сопоставимые свойства сопротивления износу и ударным нагрузкам. Данные футеровочные элементы могут быть предназначены для размещения на части нижней поверхности, расположенной между областью загрузки и областью разгрузки опрокидыванием.
Изнашиваемые футеровочные элементы и ударные футеровочные элементы могут содержать различные материалы, обеспечивающие заданные характеристики сопротивления соответственно износу и удару. Например, два или более материалов могут быть объединены в виде слоев и/или или смеси, и/или в виде встроенных вставок, таких как керамические элементы или специальные сплавы. Таким образом, должно быть понятно, что существует множество альтернативных способов создания указанных изнашиваемых и ударных футеровочных элементов в пределах объема формулы изобретения.
Футеровочные элементы для торможения груза и футеровочные элементы для отсоединения груза могут содержать различные материалы, обеспечивающие заданные характеристики ограничения перемещения и способствующие отсоединению груза, соответственно. Например, два или более материалов могут быть объединены в виде слоев и/или или смеси, и/или в виде встроенных вставок, таких как керамические элементы или специальные сплавы. Таким образом, должно быть понятно, что в пределах объема формулы изобретения существует много альтернативных способов создания указанных футеровочных элементов для торможения груза и футеровочных элементов для отсоединения груза.