Землеройный инструмент в сборе
GROUND ENGAGING TOOL ASSEMBLY

Область технического применения
Данный патент относится в основном к землеройным инструментам и более конкретно к землеройным инструментам, используемым на ковшах, отвалах и других землеройных орудиях, применяемых в горнодобывающей и строительной технике.
Предпосылки создания изобретения
В различных типах горнодобывающей и строительной техники, включая экскаваторы, колесные погрузчики, гидравлические карьерные экскаваторы, канатные одноковшовые экскаваторы, роторные экскаваторы и драглайны, как правило, используются ковши для земляных работ и выемки грунта или выемки или загрузки материалов. Часто происходит чрезмерный износ ковшей в результате сил, вызывающих нагрузку, и воздействия твердых абразивных материалов в процессе эксплуатации оборудования. Замена больших ковшей и других орудий, используемых в горнодобывающей и строительной технике, может быть очень дорогостоящей и трудоемкой.
Для защиты ковша и других землеройных орудий от износа ковш может быть оснащен одним или несколькими землеройными инструментами. Как правило, землеройный инструмент может быть представлен в виде зубьев, приспособлений для защиты кромки, наконечников или других съемных компонентов, прикрепляемых к участкам ковша или другого орудия, которые подвергаются самому разрушительному и частому абразивному износу и воздействию. Например, землеройный инструмент в виде приспособлений для защиты кромки можно установить на режущую кромку ковша для его защиты от чрезмерного износа.
В данных случаях съемный землеройный инструмент может подвергаться износу и длительному воздействию для защиты ковша или другого орудия, на которое он может быть установлен. После износа землеройного инструмента его можно снять и заменить на новый землеройный инструмент по разумной цене для продолжения использования ковша. Защищая орудие с помощью землеройного инструмента и заменяя изношенный землеройный инструмент через соответствующие промежутки времени, можно сэкономить значительные средства и время.
Землеройный инструмент может иметь различные формы. Например, в патенте США 7,762,015 «Система землеройного инструмента», выданного 27 июля 2010 года Смиту и др., описывается система землеройного инструмента с таким землеройным инструментом, как наконечник, адаптер, установленный на рабочий инструмент или являющийся его частью, и поворотный фиксатор. Землеройный инструмент может быть прикреплен к адаптеру, и часть стойки адаптера входит в паз на фиксаторе. Фиксатор может поворачиваться для блокировки паза и предотвращения выхода из него стойки. В этом положении фиксатор может находиться в положении блокировки, и фиксация стойки в пазе фиксатора обеспечивает крепление землеройного инструмента к адаптеру.
Экономию стоимости и времени благодаря использованию землеройного инструмента для защиты больших орудий машин можно повысить за счет увеличения срока службы землеройного инструмента. Таким образом, более прочная система землеройного инструмента может способствовать сокращению количества простоев для замены деталей и повышению эффективности работы. В данной области техники существует постоянная необходимость в совершенствовании системы землеройного инструмента для увеличения срока службы землеройных инструментов, сокращения случаев их замены и повышения производительности труда.
Следует отметить, что данное описание предпосылок создания изобретения приведено изобретателями в помощь читателю, и его не следует рассматривать как указание на то, что какая-либо из указанных проблем анализировалась в данной области техники. Хотя описанные принципы могут в некоторых аспектах и вариантах осуществления изобретения помочь решить проблемы, имеющие место в других системах, следует понимать, что объем защищаемых инноваций определяется прилагаемой формулой изобретения, а не способностью любой описанной функции решить любые конкретные проблемы, указанные в данном документе.
Краткое описание
В одном варианте осуществления настоящего изобретения описывается землеройный наконечник, содержащий землеройную часть и соединительную часть. Соединительная часть расположена напротив землеройной части вдоль продольной оси. Соединительная часть включает внутреннюю поверхность, содержащую соединительный карман, и блокировочный выступ, расположенный вдоль продольной оси на значительном расстоянии от землеройной части. Блокировочный выступ заканчивается в проксимальном конце и имеет наружную боковую поверхность и внутреннюю боковую поверхность. Внутренняя боковая поверхность имеет проксимальную плоскую часть и вогнутую часть. Проксимальный конец блокировочного выступа имеет ширину проксимального конца, измеряемую вдоль поперечной оси, которая по существу перпендикулярна продольной оси, от наружной боковой поверхности до проксимальной плоской части внутренней боковой поверхности. Радиус кривизны вогнутой части больше ширины проксимального конца проксимального конца.
В другом варианте осуществления настоящего изобретения описывается система землеройного инструмента, содержащая землеройный наконечник, включая землеройную часть и соединительную часть. Землеройная часть и соединительная часть расположены вдоль продольной оси. Соединительная часть включает внутреннюю поверхность, содержащую соединительный карман, и блокировочный выступ, расположенный вдоль продольной оси на расстоянии от землеройной части. Блокировочный выступ имеет внутреннюю боковую поверхность. Система землеройного инструмента также включает муфту, шарнирно прикрепленную к землеройному наконечнику таким образом, чтобы землеройный наконечник поворачивался по отношению к муфте по поперечной оси, которая по существу перпендикулярна продольной оси. Муфта имеет крепежную носовую часть, размещаемую в соединительном кармане, блокировочный ворот и блокировочную внешнюю углубленную поверхность, расположенную между блокировочным воротом и крепежной носовой частью. Блокировочный ворот и блокировочная внешняя углубленная поверхность образуют блокировочную выемку. Блокировочная выемка выполнена с возможностью приема блокировочного выступа таким образом, что внутренняя боковая поверхность блокировочного выступа и блокировочная внешняя углубленная поверхность муфты расположены на расстоянии друг от друга для образования между ними блокировочного зазора. Землеройный наконечник выполнен с возможностью поворота по отношению к муфте по нормальной оси, которая по существу перпендикулярна продольной оси и поперечной оси, в диапазоне перемещения между номинальным положением и максимальным боковым повернутым положением таким образом, что блокировочный выступ и блокировочная внешняя углубленная поверхность находятся на расстоянии в бесконтактном положении в диапазоне перемещения между номинальным положением и максимальным боковым повернутым положением.
В другом варианте осуществления настоящего изобретения описывается система землеройного инструмента, содержащая муфту и землеройный наконечник, шарнирно прикрепленный к муфте таким образом, чтобы землеройный наконечник поворачивался по отношению к муфте в диапазоне перемещения между номинальным положением и максимальным боковым повернутым положением. Землеройный наконечник имеет блокировочный выступ, расположенный внахлест с муфтой. Блокировочный выступ и муфта находятся на расстоянии в бесконтактном положении в диапазоне перемещения между номинальным положением и максимальным боковым повернутым положением.
Дальнейшие и альтернативные аспекты и характеристики раскрытых принципов представлены в следующем подробном описании и прилагаемых чертежах. Следует отметить, что принципы, связанные с землеройными инструментами в сборе, описанные в данном документе, могут использоваться в других различных вариантах осуществления изобретения и могут быть изменены в различных отношениях. Соответственно, следует понимать, что приведенное выше общее описание и последующее подробное описание являются только иллюстративными и пояснительными и не ограничивают объем прилагаемой формулы изобретения.
Краткое описание чертежей
РИС. 1 – схематический вид сбоку в вертикальной проекции варианта машины, включая вариант орудия с землеройным инструментом в сборе, выполненным в соответствии с принципами настоящего изобретения.
РИС. 2 – увеличенный вид сбоку в вертикальной проекции орудия, изображенного на РИС. 1.
РИС. 3 – вид в перспективе компонента ковша экскаватора с прямой лопатой, изображенного на РИС. 1.
РИС. 4 – другой вид в перспективе компонента ковша экскаватора с прямой лопатой, изображенного на РИС. 3.
РИС. 5 – вид в перспективе варианта землеройного инструмента в сборе, выполненного в соответствии с принципами настоящего изобретения.
РИС. 6 – вид спереди в перспективе землеройного наконечника землеройного инструмента в сборе, изображенного на РИС. 5.
РИС. 7 – вид сзади в перспективе землеройного наконечника, изображенного на РИС. 6.
РИС. 8 – вид сбоку в вертикальной проекции землеройного наконечника, изображенного на РИС. 6.
РИС. 9 – вид сверху землеройного наконечника, изображенного на РИС. 6.
РИС. 10 – вид в поперечном разрезе по линии X—X, изображенной на РИС. 9, землеройного наконечника, представленного на РИС. 6.
РИС. 11 – вид в поперечном разрезе по линии XI—XI, изображенной на РИС. 8, землеройного наконечника, представленного на РИС. 6.
РИС. 12 – увеличенный подробный вид, обозначенный на РИС. 11 прямоугольником XII.
РИС. 13 – вид спереди в перспективе муфты землеройного инструмента в сборе, изображенного на РИС. 5.
РИС. 14 – вид сзади в перспективе муфты, изображенной на РИС. 13.
РИС. 15 – вид сверху муфты, изображенной на РИС. 13.
РИС. 16 – вид сбоку в вертикальной проекции муфты, изображенной на РИС. 13.
РИС. 17 – увеличенный местный вид сбоку муфты, изображенной на РИС. 13, с частью для крепления к наконечнику.
РИС. 18 – вид в поперечном разрезе по линии XVIII—XVIII, изображенной на РИС. 16, муфты, представленной на РИС. 13.
РИС. 19 – увеличенный подробный вид, обозначенный на РИС. 18 прямоугольником XIX.
РИС. 20 – вид в поперечном разрезе по линии XX—XX, изображенной на РИС. 15, муфты, представленной на РИС. 13.
РИС. 21 – вид спереди в перспективе носовой части для крепления к орудию землеройного инструмента в сборе, изображенного на РИС. 5.
РИС. 22 – вид сбоку в вертикальной проекции носовой части для крепления к орудию, изображенной на РИС. 21.
РИС. 23 – вид сверху носовой части для крепления к орудию, изображенной на РИС. 21.
РИС. 24 – вид в поперечном разрезе по линии XXIV—XXIV, изображенной на РИС. 31, землеройного инструмента в сборе, представленного на РИС. 5.
РИС. 25 – вид сбоку в вертикальной проекции (в разрезе) землеройного инструмента в сборе, изображенного на РИС. 5.
РИС. 26 – увеличенный подробный вид, обозначенный на РИС. 24 прямоугольником XXVI, землеройного инструмента в сборе, изображенного на РИС. 5, в номинальном положении.
РИС. 27 – вид, подобный виду на РИС. 26, но иллюстрирующий землеройный инструмент в сборе, изображенный на РИС. 5, в максимальном боковом повернутом положении.
РИС. 28 – увеличенный подробный вид, обозначенный на РИС. 25 прямоугольником XXVIII.
РИС. 29 – увеличенный подробный вид, обозначенный на РИС. 24 прямоугольником XXIX, землеройного инструмента в сборе, изображенного на РИС. 5, в номинальном положении.
РИС. 30 – вид, подобный виду на РИС. 29, но иллюстрирующий землеройный инструмент в сборе, изображенный на РИС. 5, в максимальном боковом повернутом положении.
РИС. 31 – вид сбоку в вертикальной проекции землеройного инструмента в сборе, изображенного на РИС. 5.
РИС. 32 – увеличенный местный вид сбоку в вертикальной проекции землеройного инструмента в сборе, изображенного на РИС. 5, иллюстрирующий землеройный наконечник в максимальном повернутом наклонном положении.
РИС. 33 – вид, подобный виду на РИС. 32, но с частичным разрывом для иллюстрации части муфты для крепления к наконечнику, расположенной в соединительном кармане землеройного наконечника в номинальном положении.
РИС. 34 – вид спереди в перспективе фиксатора, выполненного в соответствии с настоящим изобретением.
Подробное описание
Данное изобретение относится к землеройным инструментам в сборе и системам землеройных инструментов, используемых в различных типах горнодобывающей и строительной техники. На РИС. 1 представлен вариант машины 50 в виде гидравлического экскаватора, который может включать вариант землеройного инструмента в сборе 70, выполненного в соответствии с принципами настоящего изобретения. Помимо прочего, гидравлический экскаватор может использоваться для загрузки перекрывающей породы и руды в карьерные самосвалы при выполнении различных горных и карьерных работ.
Как показано на РИС. 1, машина 50 может включать корпус 52 с кабиной 54 для размещения оператора машины. Машина также может включать стрелу 56, шарнирно закрепленную на одном конце корпуса 52, с орудием 60 на противоположном, дистальном конце. В вариантах осуществления изобретения в качестве орудия 60 может использоваться любое подходящее орудие, включая ковш, грейфер, отвал или любой другой тип подходящего устройства, используемого с землеройным инструментом. Система управления может быть размещена в кабине 54, позволяющей оператору машины управлять и использовать орудие 60 для земляных работ, выемки или любой другой подходящей деятельности.
На РИС. 2-4 показаны варианты орудия 60. Согласно РИС. 2 орудие 60 может включать режущую кромку 62, выполненную с возможностью проникновения в грунт или поверхность другого материала. Режущая кромка 62 может иметь множество землеройных инструментов в сборе 70. Землеройные инструменты в сборе 70 могут быть установлены на режущей кромке 62 таким образом, чтобы землеройные инструменты в сборе 70 соприкасались с рабочим материалом, а режущая кромка 62 смещалась в сторону наконечников землеройных инструментов в сборе 70. Как показано на РИС. 3-4, для дополнительной защиты частей режущей кромки 62, не защищенных землеройными инструментами в сборе 70, поочередно с землеройными инструментами в сборе 70 можно установить кожухи 64. При длительной эксплуатации землеройные инструменты в сборе 70 могут подвергаться износу и в конечном итоге могут быть заменены для дальнейшего использования орудия 60.
Несмотря на то что на РИС. 1-4 показано использование землеройного инструмента в сборе, выполненного в соответствии с принципами настоящего изобретения, на ковше гидравлического экскаватора, землеройный инструмент в сборе можно использовать во многих других типах орудий и горнодобывающей и строительной техники, как описано ниже. Следует отметить, что в других вариантах осуществления изобретения землеройный инструмент в сборе, выполненный в соответствии с принципами настоящего изобретения, может использоваться в различных других орудиях и/или машинах.
Согласно РИС. 5 изображенный землеройный инструмент в сборе 70 может включать землеройный наконечник 100, муфту 200 и носовую часть 300 для крепления к орудию. Носовая часть 300 для крепления к орудию может быть приварена или иным образом прикреплена к ковшу или другому орудию машины, на которое устанавливается землеройный инструмент в сборе 70. Муфта 200 может быть шарнирно соединена или иным образом прикреплена к носовой части 300 для крепления к орудию с помощью первой пары механизмов фиксации 208 или другого подходящего крепежного устройства. Первая пара механизмов фиксации 208 может быть соответственно расположена на противоположных сторонах землеройного инструмента в сборе 70. Землеройный наконечник 100 может быть шарнирно соединен или иным образом прикреплен к муфте 200 с помощью аналогичного механизма фиксации, например, с помощью второй пары механизмов фиксации 108, или другого подходящего крепежного устройства. Вторая пара механизмов фиксации 108 может быть соответственно расположена на противоположных сторонах землеройного инструмента в сборе 70.
В некоторых вариантах осуществления изобретения первая и вторая пара механизмов фиксации 108, 208 может быть аналогична варианту фиксатора 400, показанному на РИС. 34. Фиксатор 400 может включать паз 410. Паз 410 может быть выполнен в С-образной части 420 фиксатора 400. C-образная часть 420 может включать задний элемент 421, верхний элемент 422 и нижний элемент 423. Паз 410 может быть расположен между верхним элементом 422 и нижним элементом 423. В верхней части С-образной части 420 может быть расположена головка 430. Головка 430 может включать расположенные в ней два стопора 431, 432 и кольцевую поверхность 433 между стопорами 431, 432. В головке 430 может быть также расположен стопорный язычок 434. Головка также может включать узел крепления инструмента 435.
Первая и вторая пара механизмов фиксации 108, 208 может выполнять крепление компонентов землеройного инструмента в сборе 70 друг к другу и по существу ограничивают относительное перемещение компонентов по отношению друг к другу таким образом, что землеройный инструмент в сборе 70 может находиться в номинальном положении, когда землеройный инструмент в сборе 70 не используется. При воздействии сил на компоненты землеройного инструмента в сборе 70 вдоль поперечной оси 75 или нормальной оси 80, которая может быть перпендикулярна поперечной оси 75, первая и вторая пара механизмов фиксации 108, 208 могут продолжать выполнять крепление компонентов друг к другу, но могут позволить вращение частей относительно друг друга вокруг поперечной оси 75 и/или нормальной оси 80 в ответ на воздействие указанных сил. Соответствующие компоненты землеройного инструмента в сборе 70 могут вращаться относительно друг друга в максимальном повернутом положении, в котором данные части могут соприкасаться друг с другом в различных точках, тем самым ограничивая дальнейшее относительное вращательное движение. Точки соприкосновения в максимальном повернутом положении описаны более подробно ниже.
На РИС. 6-12 показан вариант осуществления изобретения землеройного наконечника 100. Согласно РИС. 6 изображенный землеройный наконечник 100 может включать землеройную часть 110 и соединительную часть 112. Соединительная часть 112 расположена напротив землеройной части 110 вдоль продольной оси 85. Продольная ось 85 может быть перпендикулярна нормальной оси 80 и поперечной оси 75 по всей длине землеройного наконечника 100. Боковые стенки 113, 115 наконечника могут проходить вдоль продольной оси 80 от землеройной части 110 до соединительной части 112. Изображенный землеройный наконечник 100, как правило, может иметь клиновидную форму; землеройная часть 110 может иметь самую узкую форму и может расширяться вдоль нормальной оси 80 в обоих направлениях при движении вдоль продольной оси 85 к соединительной части 112.
Как правило, землеройная часть 110 может являться частью землеройного инструмента в сборе 70, которая первой соприкасается с грунтом или другим рабочим материалом, и может подвергаться наибольшему износу. С течением времени и в результате длительной эксплуатации землеройная часть 110 может стираться. После стирания землеройной части 110 до определенной степени землеройный наконечник 100 может быть заменен.
Согласно РИС. 7 соединительная часть 112 землеройного наконечника 100 может включать пару блокировочных выступов 116, 117 и внутреннюю поверхность 118. Внутренняя поверхность 118 может содержать соединительный карман 114, расположенный внутри соединительной части 112. Соединительный карман 114 может иметь отверстие 119, соединенное с внутренней полостью 121. Внутренняя поверхность 118 содержит соединительный карман 114, расположенный на значительном расстоянии от землеройной части 110. Внутренняя поверхность 118 соединительного кармана 114 может включать нижнюю стенку 120, первую соединительную лицевую стенку 122, вторую соединительную лицевую стенку 124 и пару боковых стенок 126, 128. Нижняя стенка 120 может быть, как правило, плоской и, как правило, параллельной отверстию 119 соединительного кармана 114. Нижняя стенка 120 может быть расположена, как правило, напротив землеройной части 110. Первая и вторая соединительные лицевые стенки 122, 124 и пара боковых стенок 126, 128 могут быть расположены рядом с нижней стенкой 120 и примыкать к ней. Первая и вторая соединительные лицевые стенки 122, 124 могут иметь блокировочный конец 178, 179, расположенный напротив нижней стенки 120 вдоль продольной оси 85. Первая соединительная лицевая стенка 122 может быть расположена на расстоянии от второй соединительной лицевой стенки 124 и быть по существу симметричной второй соединительной лицевой стенке. Внутренняя поверхность 118 может проходить от нижней стенки 120 к первой и второй соединительной лицевой стенке 122, 124 и к обеим боковым стенкам 126, 128 с гладким задним закруглением 130, ограничивающим периметр нижней стенки 120.
Согласно РИС. 10 первая соединительная лицевая стенка 122 и вторая соединительная лицевая стенка 124 проходят от нижней стенки 120 к отверстию 119 соединительного кармана 114. Первая и вторая соединительные лицевые стенки 122, 124 могут находиться на расстоянии друг от друга и могут иметь существенное значение по отношению к плоскости, образованной продольной осью 85 и поперечной осью 75. Первая и вторая соединительные лицевые стенки 122, 124 могут проходить между боковыми стенками 126, 128 от нижней стенки 120 в направлении от землеройной части 110 вдоль продольной оси 85 к отверстию 119. Первая и вторая соединительные лицевые стенки 122, 124 могут дистанцироваться друг от друга в противоположных направлениях вдоль нормальной оси 80 при движении вдоль продольной оси 85 от нижней стенки 120 соединительного кармана 114 к отверстию 119. Первая и вторая соединительные лицевые стенки 122, 124 могут иметь дистальную плоскую часть 132, 133, прилегающую к нижней стенке 120, и изогнутую часть 134, 135, прилегающую к дистальной плоской части таким образом, что дистальная плоская часть может располагаться между нижней стенкой и изогнутой частью. В некоторых вариантах осуществления изобретения дистальные плоские части 132, 133 могут включать прокладки 129. Прокладки 129 могут обеспечивать дополнительную структурную опору для землеройного наконечника 100 и могут способствовать выполнению безопасного соединения землеройного наконечника с муфтой 200. Как показано на РИС. 7 и РИС. 10, прокладки 129 также могут покрывать часть нижней стенки 120.
Согласно РИС. 10 каждая изогнутая часть 134, 135 первой и второй соединительной лицевой стенки 126, 128 могут по существу иметь S-образную форму и образовывать S-образную кривую с первой выпуклой частью 136, 137, прилегающей к дистальной плоской части 132, 133; при этом вогнутая часть 138, 139 прилегает к первой выпуклой части, а вторая выпуклая часть 140, 141 прилегает к отверстию 119 соединительного кармана 114 таким образом, что вогнутая часть 138, 139 может располагаться между первой выпуклой частью 136, 137 и второй выпуклой частью 140, 141. Дистальная плоская часть 132 и изогнутая часть 134 первой соединительной лицевой стенки 122 образуют контур первой соединительной лицевой стенки, а дистальная плоская часть 133 и изогнутая часть 135 второй соединительной лицевой стенки 124 образуют контур второй соединительной лицевой стенки, как показано в разрезе вдоль поперечной оси 75, например, на РИС. 10.
Первая выпуклая часть 136, 137 может иметь первый радиус выпуклой кривизны, вторая выпуклая часть 140, 141 может иметь второй радиус выпуклой кривизны, а вогнутая часть 138, 139 может иметь радиус вогнутой кривизны. Длина А дистальной плоской части 132, 133 может быть измерена вдоль продольной оси 85, как продольное расстояние между задними закруглениями 130, прилегающими к нижней стенке 120, и первой выпуклой частью 136, 137. В некоторых вариантах осуществления изобретения первый радиус выпуклой кривизны может быть больше, чем второй радиус выпуклой кривизны. В некоторых вариантах осуществления изобретения отношение первого радиуса выпуклой кривизны ко второму радиусу выпуклой кривизны может составлять по меньшей мере примерно 2:1 и в отдельных вариантах осуществления изобретения может составлять по меньшей мере примерно 3:1 или по меньшей мере примерно 5:1. В некоторых вариантах осуществления изобретения первый радиус выпуклой кривизны может быть по существу равен радиусу вогнутой кривизны соответствующей вогнутой части 138, 139.
В некоторых вариантах осуществления изобретения отношение радиуса вогнутой кривизны соответствующих вогнутых частей 138, 139 ко второму радиусу выпуклой кривизны соответствующих вторых выпуклых частей 140, 141 может составлять примерно 4:1 или меньше. В некоторых вариантах осуществления изобретения отношение радиуса вогнутой кривизны ко второму радиусу выпуклой кривизны может составлять примерно от 3:1 примерно до 4:1. В конкретном варианте осуществления изобретения отношение радиуса вогнутой кривизны вогнутой части 138, 139 ко второму радиусу выпуклой кривизны второй выпуклой части 140, 141 может составлять примерно 19:4. В некоторых вариантах осуществления изобретения длина А дистальной плоской части 132, 133 больше, чем первый радиус выпуклой кривизны первой выпуклой части 136, 137. В некоторых вариантах осуществления изобретения отношение первого радиуса кривизны к длине A дистальной плоской части 132, 133 может составлять по меньшей мере примерно 3:1. В некоторых вариантах осуществления изобретения отношение первого радиуса выпуклой кривизны первой выпуклой части 136, 137 к длине A дистальной плоской части 132, 133 может составлять примерно от 3:1 примерно до 6:1 и примерно 5:1 в конкретном варианте. Следует отметить, что конкретные размеры и коэффициенты, указанные в данном документе, являются только примерами возможных вариантов осуществления изобретения и предполагается, что могут быть использованы любые другие подходящие размеры и коэффициенты.
Согласно РИС. 7 и 11 пара боковых стенок 126, 128 образуют две стороны внутренней поверхности 118 соединительного кармана 114. Две боковые стенки 126, 128 могут прилегать к нижней стенке 120, первой соединительной лицевой стенке 122 и второй соединительной лицевой стенке 124 и могут располагаться на расстоянии и по существу параллельно друг другу на противоположных сторонах соединительного кармана 114. Боковые стенки 126, 128 могут проходить от нижней стенки 120 к отверстию 119 соединительного кармана 114 вдоль продольной оси 85 и могут иметь толщину боковой стенки, измеренную вдоль поперечной оси 75. Внутренняя поверхность 118 может проходить от первой и второй лицевой стенки 122, 124 к обеим боковым стенкам 126, 128 с гладким закруглением стенки 131. Закругление стенки 131 может иметь форму и конфигурацию, способствующую распределению и уменьшению напряжений в стенках землеройного наконечника 100 в результате снижения концентрации напряжений.
В вариантах осуществления изобретения радиус закругления стенки 131 может меняться на протяжении соединительного кармана 114. В некоторых вариантах осуществления изобретения радиусы закруглений стенок 131 могут быть минимальными при примыкании стенок к дистальным плоским частям 132, 133 первой и второй соединительных лицевых стенок 122, 124 и максимальными при примыкании стенок к вогнутым частям 138, 139 первой и второй соединительных лицевых стенок 122, 124.
В вариантах осуществления изобретения размер радиуса закругления стенки 131, прилегающей к вогнутым частям 138, 139 первой и второй соединительных лицевых стенок 122, 124 может зависеть от радиусов вогнутых частей 138, 139. Другими словами, при увеличении радиусов вогнутых частей 138, 139 первой и второй соединительных лицевых стенок 122, 124 радиусы закруглений стенок 131, прилегающих к вогнутым частям, могут также увеличиваться, что приводит к снижению концентрации напряжений в этих участках и обеспечению необходимой толщины боковой стенки 126, 128 возле крепежных отверстий 142, 143. Таким образом, контуры первой соединительной лицевой стенки 122 и второй соединительной лицевой стенки 124 могут быть изменены для обеспечения необходимой толщины боковой стенки 126, 128 возле крепежных отверстий 142, 143. В вариантах осуществления изобретения для уменьшения концентрации напряжений в землеройном наконечнике 100 радиусы вогнутых частей 138, 139 могут быть изменены для соблюдения баланса между наличием достаточно большого радиуса для уменьшения концентрации напряжений без сокращения общей толщины в данном участке до такой степени, которая приведет к созданию дополнительных концентраций напряжений в вогнутой части 138, 139.
Вокруг крепежных отверстий 142, 143 закругления стенок 131 могут иметь радиус кривизны закругления в продольном участке между крепежным отверстием и вогнутой частью 136, 137. В некоторых вариантах осуществления изобретения отношение радиуса кривизны закругления стенок 131 к радиусу вогнутой кривизны вогнутых частей 138, 139 может составлять по меньшей мере примерно 1:8, по меньшей мере примерно 1:6 в других вариантах и по меньшей мере примерно 1:4 в дополнительных вариантах. В некоторых вариантах осуществления отношение радиуса кривизны закругления стенок 131 к радиусу вогнутой кривизны вогнутых частей 138, 139 может составлять примерно от 1:8 примерно до 1:3. В некоторых вариантах осуществления изобретения отношение радиуса кривизны закругления стенок 131 к радиусу вогнутой кривизны вогнутых частей 138, 139 может составлять примерно от 1:3 примерно до 1:5. В некоторых вариантах осуществления изобретения отношение радиуса кривизны закругления стенок 131 к радиусу вогнутой кривизны вогнутых частей 138, 139 может составлять примерно 1:4.
Согласно РИС. 8-9 блокировочные выступы 116, 117 на соединительной части 112 землеройного наконечника 100 могут включать основание 146, 147 и проксимальный конец 148, 149. Основания 146, 147 блокировочных выступов 116, 117 могут прилегать к боковым стенкам 126, 128. Блокировочные выступы 116, 117 могут проходить от оснований 146, 147 вдоль продольной оси 85 по существу параллельно друг другу на значительном расстоянии от землеройной части 110 и могут заканчиваться в проксимальных концах 148, 149. Основания 146, 147 могут быть расположены напротив проксимальных концов 148, 149 вдоль продольной оси 85.
В некоторых вариантах осуществления изобретения проксимальные концы 148, 149 блокировочных выступов 116, 117 могут включать периметр с изогнутой наружной кромкой 150, 151. Использование изогнутой наружной кромки 150, 151 на конце блокировочных выступов 116, 117 в отличие от плоских кромок, которые могут иметь острые углы, может способствовать распределению нагрузок на землеройный наконечник 100 и уменьшению точек концентрации напряжений. В представленных вариантах осуществления изобретения изогнутая наружная кромка 150, 151 может иметь постоянный радиус кривизны от первой переходной поверхности 152, 153 до второй переходной поверхности 154, 155. В некоторых вариантах осуществления изобретения первая переходная поверхность 152, 153 и вторая переходная поверхность 154, 155 могут быть выпуклыми поверхностями с радиусом кривизны, превышающим радиус кривизны изогнутой наружной кромки 150, 151. Радиус кривизны изогнутой наружной кромки 150, 151 может варьироваться, обеспечивая указанное выше распределение напряжений. В некоторых вариантах осуществления изобретения соединительная часть 112 может включать один блокировочный выступ 116, 117, проходящий на значительном расстоянии от землеройной части 110 до проксимального конца 148, 149; при этом проксимальный конец включает периметр с изогнутой наружной кромкой 150 151.
Блокировочные выступы 116, 117 могут иметь первую контактную поверхность 168, 169 выступа и вторую контактную поверхность 170, 171 выступа, расположенные на расстоянии друг от друга. В некоторых вариантах осуществления изобретения первая контактная поверхность 168, 169 выступа и вторая контактная поверхность 170, 171 выступа могут прилегать к изогнутой наружной кромке 150, 151. В других вариантах осуществления изобретения первая контактная поверхность 168, 169 выступа и вторая контактная поверхность 170, 171 выступа могут прилегать к первой переходной поверхности 152, 153 и второй переходной поверхности 154, 155, соответственно. Блокировочные выступы 116, 117 могут также включать первую вогнутую поверхность 172, 173 и вторую вогнутую поверхность 174, 175, прилегающую к первой контактной поверхности 168, 169 выступа и второй контактной поверхности 170, 171 выступа, соответственно.
В вариантах осуществления изобретения каждая боковая стенка 126, 128 может дополнительно содержать крепежное отверстие 142, 143, которое может соответственно включать вторую пару механизмов фиксации 108. Крепежные отверстия 142, 143 могут быть, как правило, цилиндрическими и иметь центр 144, 145 отверстия, как показано на РИС. 8 и РИС. 10. Ось крепления 90 может проходить по поперечной оси 75; ось крепления проходит по оси между центрами 144, 145 крепежных отверстий 142, 143. В некоторых вариантах осуществления изобретения крепежные отверстия 142, 143 могут быть расположены в каждой боковой стенке 126, 128 землеройного наконечника 100 по существу в продольном направлении посередине между проксимальным концами 148, 149 каждого блокировочного выступа 116, 117 и нижней стенкой 120 внутренней поверхности 118 соединительного кармана 114.
В некоторых вариантах осуществления изобретения нижняя стенка 120 и по меньшей мере одна боковая стенка 126, 128 могут по меньшей мере частично образовывать соединительный карман 114. По меньшей мере один блокировочный выступ 116, 117 может проходить от боковой стенки 126, 128 до проксимального конца 148, 149 на значительном расстоянии от нижней стенки 120. В таких вариантах осуществления изобретения боковая стенка 126, 128 может включать крепежное отверстие 142, 143, расположенное по существу в продольном направлении посередине между проксимальным концом 148, 149 блокировочного выступа 116, 117 и нижней стенкой 120.
Как показано на РИС. 8, продольное расстояние В может быть измерено вдоль продольной оси 85 от центра 144, 145 каждого отверстия до проксимальных концов 148, 149 каждого соответствующего блокировочного выступа 116, 117. Изогнутая наружная кромка 150, 151 каждого проксимального конца 148, 149 блокировочных выступов 116, 117 может иметь радиус кривизны наружной кромки. В некоторых вариантах осуществления изобретения отношение продольного расстояния В, измеренного вдоль продольной оси 85, от центра 144, 145 каждого отверстия до проксимальных концов 148, 149 каждого соответствующего блокировочного выступа 116, 117 к радиусу наружной кривизны изогнутых наружных кромок 150, 151 каждого соответствующего блокировочного выступа может составлять примерно 2:1 или больше. В некоторых вариантах осуществления изобретения отношение продольного расстояния В к радиусу наружной кривизны изогнутых наружных кромок 150, 151 каждого соответствующего блокировочного выступа может составлять примерно от 2:1 примерно до 4:1. В некоторых вариантах осуществления изобретения отношение продольного расстояния В от центра 144, 145 каждого отверстия до проксимальных концов 148, 149 каждого соответствующего блокировочного выступа 116, 117 к радиусу наружной кривизны изогнутых наружных кромок 150, 151 каждого соответствующего блокировочного выступа может составлять примерно от 3:1 примерно до 4:1. В конкретном варианте осуществления изобретения отношение продольного расстояния В от центра 144, 145 каждого отверстия до проксимальных концов 148, 149 каждого соответствующего блокировочного выступа 116, 117 к радиусу наружной кривизны изогнутых наружных кромок 150, 151 каждого соответствующего блокировочного выступа может составлять примерно 17:5.
Нормальное расстояние С может быть измерено вдоль нормальной оси 80 от первой контактной поверхности 168, 169 выступа до второй контактной поверхности 170, 171 выступа. В некоторых вариантах осуществления изобретения отношение радиуса наружной кривизны каждой изогнутой наружной кромки 150, 151 к нормальному расстоянию С, измеренному вдоль нормальной оси 80, от первой контактной поверхности 168, 169 выступа до второй контактной поверхности выступа 170, 171 может составлять примерно от 1:2 примерно до 1:1 и примерно от 1:2 примерно до 3:4 в других вариантах. В конкретном варианте осуществления изобретения отношение радиуса наружной кривизны каждой изогнутой наружной кромки 150, 151 к нормальному расстоянию C от первой контактной поверхности 168, 169 выступа до второй контактной поверхности 170, 171 выступа может составлять примерно 5:8. В некоторых вариантах осуществления изобретения отношение радиуса кривизны первой вогнутой поверхности 172, 173 и второй вогнутой поверхности 174, 175 каждого блокировочного выступа 116, 117 к радиусу наружной кривизны каждой изогнутой наружной кромки 150, 151 может составлять примерно 7:5.
Согласно РИС. 8 продольное расстояние D может быть измерено вдоль продольной оси 85 от проксимального конца 148, 149 каждого блокировочного выступа 116, 117 до точки, в которой первая контактная поверхность 168, 169 выступа соединяется с соответствующей первой и второй переходной поверхностью 152, 153, 154, 155. Согласно РИС. 11 и 12 каждый блокировочный выступ 116, 117 может включать наружную боковую поверхность 156, 157 и внутреннюю боковую поверхность 158, 159. Внутренняя боковая поверхность 158, 159 каждого блокировочного выступа 116, 117 может включать проксимальную плоскую часть 160, 161, вогнутую часть 162, 163 и плоскую нижнюю часть 164, 165. Проксимальная плоская часть 160, 161 и наружная боковая поверхность 156, 157 могут прилегать к проксимальному концу 148, 149 каждого блокировочного выступа 116, 117. Ширина G каждого проксимального конца 148, 149 может быть измерена вдоль поперечной оси 75 от каждой соответствующей проксимальной плоской части 160, 161 до каждой соответствующей наружной боковой поверхности 156, 157. Каждая плоская нижняя часть 164, 165 может быть образована основанием 146, 147 каждого блокировочного выступа 116, 117. Ширина Н основания 146, 147 каждого блокировочного выступа 116, 117 может быть измерена вдоль поперечной оси 75 от плоской нижней части 164, 165 каждой соответствующей внутренней боковой поверхности 158, 159 и каждой соответствующей наружной боковой поверхности 156, 167 каждого блокировочного выступа. Вогнутая часть 162, 163 каждой внутренней боковой поверхности 158, 159 может быть расположена между соответствующей плоской нижней частью 164, 165 и проксимальной плоской частью 160, 161 и примыкать к ним для обеспечения гладкого, контурного перехода от плоской нижней части 164, 165 к проксимальной плоской части 160, 161. Переходная точка выступа 166, 167 может быть определена в точке касания на каждой внутренней боковой поверхности 158, 159, в которой вогнутая часть 162, 163 соединяется с проксимальной плоской частью 160, 161. Длина J, показанная на РИС. 12, проксимальной плоской части 160, 161 может быть измерена от проксимального конца 148, 149 каждого блокировочного выступа 116, 117 до переходной точки выступа 166, 167, в которой проксимальная плоская часть соединяется с вогнутой частью 162, 163.
В некоторых вариантах осуществления изобретения радиус кривизны вогнутой части 162, 163 внутренней боковой поверхности 158, 159 может быть больше, чем ширина G проксимального конца 148, 149. В других вариантах осуществления изобретения отношение радиуса кривизны вогнутой части 162, 163 к ширине G проксимального конца 148, 149 может составлять по меньшей мере примерно 3:2. В других вариантах осуществления изобретения отношение радиуса кривизны вогнутой части 162, 163 к ширине H основания 146, 147 может составлять по меньшей мере примерно 1:1. В других вариантах осуществления изобретения отношение радиуса кривизны вогнутой части 162, 163 к ширине H основания 146, 147 может составлять примерно от 1:1 примерно до 3:1. В конкретном варианте осуществления изобретения отношение радиуса кривизны вогнутой части 162, 163 к ширине G основания 146, 147 может составлять примерно 6:5.
В вариантах осуществления изобретения отношение радиуса кривизны вогнутой части к длине J проксимального плоской части 160, 161, измеренное от проксимального конца 148, 149 до переходной точки выступа 166, 167, может составлять по меньшей мере примерно 1:2. В другом варианте осуществления изобретения отношение радиуса кривизны вогнутой части 162, 163 к длине J проксимальной плоской части 160, 161 может составлять примерно 3:4.
В некоторых вариантах осуществления изобретения ширина Н основания 146, 147 может превышать ширину G проксимального конца 148, 149 блокировочного выступа 116, 117, а радиус кривизны вогнутой части 162, 163 может превышать ширину Н основания. В некоторых вариантах осуществления изобретения отношение ширины H основания 146, 147 к ширине G проксимального конца 148, 149 может составлять примерно от 1:1 примерно до 2:1 и примерно 4:3 в конкретном варианте. Однако предполагается, что в других вариантах осуществления изобретения могут использоваться другие подходящие размеры и коэффициенты.
Согласно РИС. 10 продольное расстояние К может быть измерено вдоль продольной оси 85 от центра 144, 145 крепежного отверстия 142, 143 до нижней стенки 120 внутренней поверхности 118. Продольное расстояние В может быть измерено вдоль продольной оси 85 от центра 144, 145 крепежного отверстия 142, 143 до проксимального конца 148, 149 блокировочного выступа 116, 117. В некоторых вариантах осуществления изобретения отношение продольного расстояния К от центра каждого крепежного отверстия 142, 143 до нижней стенки 120 к продольному расстоянию В от центра каждого крепежного отверстия до проксимального конца каждого соответствующего блокировочного выступа может составлять примерно 3:2 или меньше. В некоторых вариантах осуществления изобретения отношение продольного расстояния К  к продольному расстоянию В может составлять примерно от 1:2 примерно до 3:2. В других вариантах осуществления изобретения отношение продольного расстояния К к продольному расстоянию B может составлять примерно от 1:1 примерно до 1:3 и может составлять примерно от 1:1 примерно до 1:2 в других вариантах.
В других вариантах осуществления изобретения отношение продольного расстояния от центра отверстия 144, 145 каждого крепежного отверстия 142, 143 до блокировочных концов 178, 179 первой и второй соединительных лицевых стенок 122, 124 к продольному расстоянию от центра отверстия каждого крепежного отверстия до нижней стенки 120 может составлять примерно 1:2. В некоторых вариантах осуществления изобретения отношение продольного расстояния от центра каждого крепежного отверстия 142, 143 до нижней стенки 120 к продольному расстоянию от центра каждого крепежного отверстия до проксимального конца 148, 149 блокировочного выступа 116, 117 может составлять по большей мере примерно 3:4.
В некоторых вариантах осуществления изобретения продольное расстояние B может превышать радиус кривизны изогнутой наружной кромки 150, 151 проксимального конца 148, 149. В некоторых вариантах осуществления изобретения отношение продольного расстояния В к радиусу кривизны изогнутой наружной кромки 150, 151 проксимального конца 148, 149 может составлять по меньшей мере примерно 5:2. В некоторых вариантах осуществления изобретения отношение продольного расстояния В к радиусу кривизны изогнутой наружной кромки 150, 151 проксимального конца 148, 149 может составлять примерно от 2:1 примерно до 4:1. В конкретном варианте осуществления изобретения отношение продольного расстояния В к радиусу кривизны изогнутой наружной кромки 150, 151 проксимального конца 148, 149 может составлять примерно 14:5.
Продольное расстояние L может быть измерено вдоль продольной оси 85 от центра 144, 145 каждого крепежного отверстия 143, 143 до блокировочных концов 178, 179 первой соединительной лицевой стенки и второй соединительной лицевой стенки. В вариантах осуществления изобретения отношение продольного расстояния В, измеренного вдоль продольной оси 85 от центра 144, 145 каждого крепежного отверстия 142, 143 до соответствующих проксимальных концов 148, 149 каждого блокировочного выступа 116, 117, к продольному расстоянию L, измеренному вдоль продольной оси 85 от центра каждого крепежного отверстия 142, 143 до соответствующих блокировочных концов 178, 179 первой и второй соединительных лицевых стенок 122, 124, может составлять примерно от 3:1 примерно до 5:1. В других вариантах осуществления изобретения отношение продольного расстояния В, измеренного вдоль продольной оси 85 от центра каждого крепежного отверстия 142, 143 до соответствующих проксимальных концов 148, 149 каждого блокировочного выступа 116, 117, к продольному расстоянию L, измеренному вдоль продольной оси 85 от центра 144, 145 каждого крепежного отверстия 142, 143 до соответствующих блокировочных концов 178, 179 первой и второй соединительных лицевых стенок 122, 124, может составлять примерно от 4:1 примерно до 5:1. В конкретном варианте осуществления изобретения отношение продольного расстояния B к продольному расстоянию L может составлять примерно 14:3.
Расположение крепежных отверстий 142, 143, указанное в данном документе, считается оптимальным для общей конструкции землеройного инструмента в сборе 70. Как показано на РИС. 11, вторая пара механизмов фиксации 108 может занимать значительное пространство между боковыми стенками 113, 115 наконечника и внутренней поверхностью 118 соединительного кармана 114. Если крепежные отверстия 142, 143 будут расположены ближе к проксимальным концам 148, 149 блокировочных выступов 116, 117, общую ширину землеройного наконечника 100, вероятно, необходимо будет увеличить для расположения механизмов фиксации. Увеличение ширины землеройного наконечника может быть нежелательно, поскольку оно может привести к повышению веса землеройного наконечника и землеройного инструмента в сборе в целом. Кроме того, более широкий землеройный наконечник может менее эффективно углубляться в грунт, гравий или любой другой рабочий материал, для выемки которого может использоваться землеройный инструмент в сборе. С другой стороны, расположение крепежных отверстий 142, 143 ближе к землеройной части 110 землеройного наконечника 100 может потенциально привести к повреждению второй пары механизмов фиксации 108. Поскольку землеройный наконечник 100 может использоваться для данной области применения, он может в конечном итоге подвергнуться износу до состояния, при котором между землеройной частью и соединительным карманом 114 останется очень незначительная (в лучшем случае) часть материала. Если это произойдет до того, как оператор или другой пользователь вовремя заметит необходимость замены землеройного наконечника, вторая пара механизмов фиксации 108 может соприкасаться с рабочим материалом и получать нежелательные повреждения. Таким образом, расположение крепежных отверстий 142, 143 по существу согласно приведенному описанию в данном документе может обеспечить множество преимуществ.
На РИС. 13-20 показан вариант муфты 200. Согласно РИС. 13 муфта 200 может включать часть 202 для крепления к наконечнику и часть 204 для крепления к орудию. Часть 204 для крепления к орудию может располагаться напротив части 202 для крепления к наконечнику вдоль продольной оси 85. Часть 202 для крепления к наконечнику может быть выполнена с возможностью соединения с землеройным наконечником 100, а часть 204 для крепления к орудию может быть выполнена с возможностью соединения с носовой частью 300 для крепления к орудию. Изображенная муфта 200 может иметь, как правило, клиновидную форму, и может сужаться от части 204 для крепления к орудию к части 202 для крепления к наконечнику. Часть 202 для крепления к наконечнику может включать крепежную носовую часть 206. Крепежная носовая часть 206 также может иметь, как правило, клиновидную форму, и может расширяться наружу вдоль нормальной оси 80 от тупого конца 209 при движении вдоль продольной оси 85 в сторону основания 207. Крепежная носовая часть 206 может включать первую внешнюю лицевую поверхность 210, вторую внешнюю лицевую поверхность 211, дистальную внешнюю поверхность 212 и две боковые поверхности 214, 215. Боковые поверхности 214, 215 могут включать стопорные бобышки 226, 227. В некоторых вариантах осуществления изобретения вторая пара механизмов фиксации 108 может быть установлена в крепежных отверстиях 142, 143 землеройного наконечника 100 и соединяться со стопорными бобышками 226, 227 для шарнирного крепления землеройного наконечника к муфте 200.
Как показано на РИС. 16, вторая внешняя лицевая поверхность 211 может быть расположена напротив первой внешней лицевой поверхности 210. Первая и вторая внешние лицевые поверхности 210, 211 могут быть по существу симметричными по отношению друг к другу относительно плоскости, образуемой продольной осью 85 и поперечной осью 75. Первая и вторая внешние лицевые поверхности 210, 211 могут образовывать контур, если смотреть вдоль поперечной оси 75, например, на РИС. 16. Первая внешняя лицевая поверхность 210 может образовывать первый лицевой контур, а вторая внешняя лицевая поверхность 211 может образовывать второй лицевой контур. Согласно РИС. 17 контуры первой и второй внешних лицевых поверхностей 210, 211 могут включать первую плоскую носовую часть 216, 217, первую вогнутую носовую часть 218, 219, соответственно прилегающую к первой плоской носовой части, вторую плоскую носовую часть 220, 221, соответственно прилегающую к первой вогнутой носовой части, и вторую вогнутую носовую часть 222, 223, соответственно прилегающую ко второй плоской носовой части. Дистальная внешняя поверхность 212 может проходить от первой внешней лицевой поверхности 210 до второй внешней лицевой поверхности 211. Дистальная внешняя поверхность 212 может образовывать стенку, по существу перпендикулярную первым плоским носовым частям 216, 217 первой и второй внешних лицевых поверхностей 210, 211 и боковым поверхностям 214, 215 крепежной носовой части 206. В некоторых вариантах осуществления изобретения изогнутые кромки 224 могут окружать дистальную внешнюю поверхность 212 и могут образовывать плавные переходы между дистальной внешней поверхностью, первой и второй внешними лицевыми поверхностями 210, 211 и боковыми поверхностями 214, 215.
Первый и второй лицевые контуры первой и второй внешних лицевых поверхностей 210, 211 могут иметь конкретные размеры, хотя предполагается, что могут быть использованы любые подходящие размеры. Первая вогнутая носовая часть 218, 219 может иметь первый радиус вогнутой кривизны, а вторая вогнутая носовая часть 222, 223 может иметь второй радиус вогнутой кривизны. В некоторых вариантах осуществления изобретения первый радиус вогнутой кривизны первой вогнутой носовой части 218, 219 может быть больше, чем первый радиус вогнутой кривизны второй вогнутой носовой части 222, 223. В некоторых вариантах осуществления изобретения отношение первого радиуса вогнутой кривизны ко второму радиусу вогнутой кривизны может составлять по меньшей мере примерно 2:1 и по меньшей мере примерно 3:1 в других вариантах. В конкретном варианте осуществления изобретения отношение первого радиуса вогнутой кривизны ко второму радиусу вогнутой носовой кривизны может составлять примерно 30:7.
Как показано на РИС. 17, первая плоская носовая часть 216, 217 может иметь длину M, измеренную вдоль продольной оси 85 от изогнутых кромок 224 крепежной носовой части 206 к первой вогнутой носовой части 218, 219. В некоторых вариантах осуществления изобретения отношение длины М первой плоской носовой части 216, 217 к первому радиусу вогнутой кривизны первой вогнутой носовой части 218, 219 может составлять примерно от 1:8 примерно до 1:4 и примерно от 1:7 примерно до 1:5 в других вариантах. В конкретном варианте осуществления изобретения отношение длины М первой плоской носовой части 216, 217 к первому радиусу вогнутой кривизны первой вогнутой носовой части 218, 219 может составлять примерно 2:15.
Согласно РИС. 17 муфта 200 может включать пару изогнутых блокировочных воротов 230, 231, соответственно расположенных на каждой стороне муфты 200. Блокировочные вороты 230, 231 включают пару блокировочных выемок 232, 233, прилегающих к крепежной носовой части 206. Муфта 200 также может включать контактные поверхности, прилегающие к любому концу каждого блокировочного ворота 230, 231. Первая блокировочная контактная поверхность 244, 245 может прилегать к верхней части каждого блокировочного ворота 230, 231, а вторая блокировочная контактная поверхность 246, 247 может прилегать к нижней части каждого блокировочного ворота. Первая блокировочная контактная поверхность 244, 245 может находится на расстоянии от второй блокировочной контактной поверхности 246, 247 вдоль нормальной оси 80, и по существу они могут быть выровнены в продольном направлении по отношению друг к другу.
Согласно РИС. 18 блокировочные выемки 232, 233 могут быть частично образованы блокировочной внешней углубленной поверхностью 234, 235, прилегающей к боковым поверхностям 214, 215 крепежной носовой части 206 и блокировочным воротам 230, 231. Блокировочные внешние углубленные поверхности 234, 235 каждой блокировочной выемки 232, 233 могут включать углубленную плоскую часть 236, 237 и углубленную выпуклую часть 238, 239. Углубленная плоская часть 236, 237 может прилегать к блокировочному вороту 230, 231, а углубленная выпуклая часть 238, 239 может быть расположена между углубленной плоской частью и поверхностью 214, 215 боковой стенки крепежной носовой части 206. Переходная точка 240, 241 выемки может быть определена как точка касания на каждой блокировочной внешней углубленной поверхности 234, 235 между углубленной плоской частью 236, 237 и углубленной выпуклой частью 238, 239.
Согласно РИС. 14 часть 204 для крепления к орудию муфты 200 может включать карман 250 для крепления к орудию. Карман для крепления к орудию может иметь отверстие 253, соединенное с внутренней полостью 255. Часть 204 для крепления к орудию муфты 200 также может включать внутреннюю поверхность 251 муфты, обращенную к соединительному карману 250 и, как правило, расположенную на расстоянии от части 202 для крепления к наконечнику. Карман 250 для крепления к орудию может быть образован центральной стенкой 252, парой по существу параллельных боковых стенок 256, 257 муфты, первой стенкой 260 муфты и второй стенкой 258 муфты. Центральная стенка 252 может иметь опорную поверхность 254, обращенную к карману 250 для крепления к орудию и, как правило, расположенную на расстоянии от части 202 для крепления к наконечнику. Каждая боковая стенка 256, 257 может иметь боковую внутреннюю поверхность 262, 263, по существу перпендикулярную опорной поверхности 254 и обращенную к соединительному карману 250. Согласно РИС. 20 первая стенка 260 муфты может иметь первую внутреннюю поверхность 261 муфты, а вторая стенка 258 муфты может иметь вторую внутреннюю поверхность 259 муфты. Первая и вторая внутренние поверхности 259, 261 стенок муфты могут прилегать к опорной поверхности 254 и могут быть по существу симметричными по отношению друг к другу относительно плоскости, образуемой продольной осью 85 и поперечной осью 75, если смотреть вдоль поперечной оси.
Согласно РИС. 19 каждая боковая стенка 256, 257 муфты может иметь дистальный конец 266, 267 и проксимальный конец 268, 269, расположенные напротив друг друга вдоль продольной оси 85. Дистальные концы 266, 267 боковых стенок 256, 257 муфты могут прилегать к центральной стенке 252 и включают блокировочные части 270, 271 боковых стенок муфты. Каждая блокировочная часть 270, 271 может иметь ширину N, измеренную вдоль поперечной оси 75 от боковой внутренней поверхности 262, 263 в углубленной части 264, 265 боковых стенок 256, 257 муфты до блокировочной внешней углубленной поверхности 234, 235.
Проксимальные концы 268, 269 каждой боковой стенки 256, 257 муфты могут включать нижнюю часть 272, 273. Каждая нижняя часть 272, 273 может иметь ширину Р, измеренную вдоль поперечной оси 75 от боковой внутренней поверхности 262, 263 боковых стенок 256, 257 муфты до нижней внешней поверхности 274, 275. Отверстия 278, 279 для крепления к орудию также могут быть расположены в нижних частях 272, 273 каждой боковой стенки 256, 257 муфты. Отверстия 278, 279 для крепления к орудию могут быть, как правило, цилиндрическими и могут иметь центр 280, 281 отверстия для крепления к орудию. Первая пара механизмов фиксации 208 может быть соответственно расположена в отверстиях 278, 279 для крепления к орудию для шарнирного крепления муфты 200 к носовой части 300 для крепления к орудию, как описано более подробно ниже. В некоторых вариантах осуществления изобретения ширина Р каждой боковой стенки 256, 257 муфты в нижней части 272, 273 может превышать ширину N боковых стенок муфты в блокировочной части 270, 271. Каждая боковая стенка 256, 257 муфты может иметь участок стыка 228, 229, расположенный между блокировочной частью 270, 271 и нижней частью 272, 273. Участок стыка 228, 229 может быть расположен на блокировочном вороте 230, 231 и проходить в поперечном направлении наружу вдоль поперечной оси 75 от блокировочной внешней углубленной поверхности 234, 235 до нижней внешней поверхности 274, 275.
Каждая сторона внутренней поверхности 262, 263 может расширяться в поперечном направлении наружу возле опорной поверхности 254 для образования углубленной части 264, 265. Углубленная часть 264, 265 может быть смещена в поперечном направлении наружу от боковой внутренней поверхности 262, 263 вдоль поперечной оси 75. Углубленная часть 264, 265 может проходить вдоль продольной оси 85 по существу от опорной поверхности 254 вдоль блокировочной части 270, 271 в направлении проксимального конца 268, 269 каждой боковой стенки 256, 257 муфты к переходной поверхности 276, 277. Переходная поверхность 276, 277 может быть расположена вдоль нижней части 272, 273 каждой боковой стенки 256, 257 муфты. Таким образом, углубленная часть 264, 265 может существенно охватывать блокировочную часть 270, 271 боковой стенки 256, 257 муфты. Переходная поверхность 276, 277 может иметь форму выпуклой кривой, которая начинается в углубленной части 264, 265 и образует гладкую кривую, переходящую в углубленную часть, образующую остальную часть боковой внутренней поверхности 262, 263.
Части, составляющие часть 204 для крепления к орудию муфты 200, могут иметь различные формы и размеры в различных возможных вариантах. Хотя размеры некоторых возможных вариантов осуществления изобретения приведены в данном документе, подразумевается, что другие подходящие размеры также могут быть использованы. В некоторых вариантах осуществления изобретения, например, отношение ширины Р каждой боковой стенки 256, 257 муфты в нижней части 272, 273 к ширине N каждой боковой стенки муфты в блокировочной части 270, 271 может составлять примерно от 2:1 примерно до 3:1 и примерно от 5:2 примерно до 3:1 в других вариантах. В других вариантах осуществления изобретения отношение ширины Р к ширине N может составлять по меньшей мере примерно 5:2. В конкретных вариантах осуществления изобретения, отношение ширины каждой боковой стенки 256, 257 муфты в нижней части 272, 273 к ширине каждой боковой стенки муфты в блокировочной части 270, 271 может составлять по меньшей мере примерно 13:5.
Углубленная часть 264, 265 может иметь глубину, измеренную от боковой внутренней поверхности 262, 263 наружу вдоль поперечной оси 75. В некоторых вариантах осуществления изобретения отношение ширины P каждой боковой стенки 256, 257 муфты в нижней части 272, 273 к глубине углубленной части 264, 265 может составлять по меньшей мере примерно 30:1. В конкретном варианте осуществления изобретения отношение ширины P каждой боковой стенки 256, 257 муфты в нижней части 272, 273 к глубине углубленной части 264, 265 может составлять примерно 32:1. В некоторых вариантах осуществления изобретения отношение ширины N каждой боковой стенки 256, 257 муфты блокировочной части 270, 271 к глубине углубленной части 264, 265 может составлять по меньшей мере примерно 10:1 и может составлять по меньшей мере 12:1 в других вариантах. В конкретном варианте осуществления изобретения отношение ширины N каждой боковой стенки 256, 257 муфты в блокировочной части 270, 271 к глубине углубленной части 264, 265 может составлять примерно 25:2.
В некоторых вариантах осуществления изобретения отношение расстояния от центра 280, 281 отверстия для крепления к орудию до опорной поверхности 254 к расстоянию от центра отверстия для крепления к орудию до переходной поверхности 276, 277 может составлять примерно 2:1. В некоторых вариантах осуществления изобретения отношение расстояния от центра 280, 281 отверстия для крепления к орудию до опорной поверхности 254 к расстоянию от центра отверстия для крепления к орудию до переходной поверхности 276, 277 может составлять примерно 105:55.
Продольное расстояние Q может быть измерено вдоль продольной оси 85 от центра 280, 281 отверстия для крепления к орудию до переходной поверхности 276, 277, а продольное расстояние R может быть измерено вдоль продольной оси 85 от переходной поверхности 276, 277 до опорной поверхности 254. Продольное расстояние S может быть измерено вдоль продольной оси 85 от центра 280, 281 отверстия для крепления к орудию до опорной поверхности 254. В некоторых вариантах осуществления изобретения отношение продольного расстояния Q от центра 280, 281 отверстия для крепления к орудию до переходной поверхности 276, 277 к глубине углубленной части 264, 265 боковой внутренней поверхности 262, 263 может составлять примерно от 40:1 примерно до 70:1 и примерно 55:1 в конкретном варианте. В некоторых вариантах осуществления изобретения отношение расстояния R от опорной поверхности 254 до переходной поверхности 276, 277 к глубине углубленной части 264, 265 может составлять примерно от 30:1 примерно до 60:1. В других вариантах осуществления изобретения отношение расстояния R от опорной поверхности 254 до переходной поверхности 276, 277 к глубине углубленной части 264, 265 может составлять примерно от 40:1 примерно до 50:1 и может составлять примерно 43:1 в конкретном варианте. В некоторых вариантах осуществления изобретения отношение расстояния S, измеренного вдоль продольной оси 85 от центра 280 отверстия для крепления к орудию до опорной поверхности 254, к расстоянию Q, измеренному вдоль продольной оси от центра отверстия для крепления к орудию до переходной поверхности 276, 277, может составлять примерно 2:1 или меньше.
Продольное расстояние Т может быть измерено вдоль продольной оси 85 от центра 280, 281 отверстия для крепления к орудию до участка стыка 228, 229. В некоторых вариантах осуществления изобретения отношение продольного расстояния Т, измеренного от центра 280, 281 отверстия для крепления к орудию до участка стыка 228, 229 каждой боковой стенки 256, 257 муфты, к продольному расстоянию Q, измеренному от центра отверстия для крепления к орудию до переходной поверхности 276, 277, может составлять примерно от 1:1 примерно до 3:2. В некоторых вариантах осуществления изобретения отношение продольного расстояния Т к продольному расстоянию Q может быть больше, чем примерно 1:1. В некоторых вариантах осуществления изобретения отношение продольного расстояния Т к продольному расстоянию Q может составлять примерно 27:22.
Вариант носовой части 300 для крепления к орудию показан на РИС. 21-23. Согласно РИС. 21 носовая часть 300 для крепления к орудию может иметь конец 302 для крепления к муфте и конец 303 для крепления к орудию. Конец 302 для крепления к муфте может быть расположен напротив конца 303 для крепления к орудию вдоль продольной оси 85. Конец 303 для крепления к орудию может быть приварен или иным образом прикреплен к орудию 60 машины 50 (см. РИС. 1). Конец 302 для крепления к муфте может включать внешнюю поверхность 304 носовой части, расположенную, как правило, на расстоянии от конца 303 для крепления к орудию. Внешняя поверхность 304 носовой части может включать первую поверхность 306 носовой части для крепления к орудию, вторую поверхность 308 носовой части для крепления к орудию, затупленную поверхность 310 носовой части и пару боковых поверхностей 312, 314 носовой части. Затупленная поверхность 310 носовой части может быть по существу плоской и может прилегать к первой и второй поверхности 306, 308 носовой части для крепления к орудию и боковым поверхностям 312, 314 носовой части. Затупленная поверхность 310 носовой части может соединяться со смежной поверхностью с помощью изогнутых кромок 320 носовой части для крепления к орудию. Согласно РИС. 22 первая и вторая поверхности 306, 308 могут иметь сложные контуры, симметричные по отношению друг к другу относительно плоскости, образованной продольной осью 85 и поперечной осью 75, если смотреть вдоль поперечной оси. Первая и вторая поверхности 306, 308 носовой части для крепления к орудию могут прилегать к боковым поверхностям 312, 314 и могут соединяться с боковыми поверхностями 312, 314 носовой части с помощью изогнутых кромок 320 носовой части. Носовая часть 300 для крепления к орудию также может включать удерживающее отверстие 316, соединяющее две боковые поверхности 312, 314 носовой части и выполненное с возможностью приема стопорного штифта 318.
На РИС. 24-25 представлены виды в разрезе землеройного инструмента в сборе 70. При креплении друг к другу землеройный наконечник 100 и муфта 200 могут проходить вдоль продольной оси 85. Согласно РИС. 24 конец 302 для крепления к муфте носовой части 300 для крепления к муфте может быть установлен в соединительном кармане 250 таким образом, что внешняя поверхность 304 носовой части для крепления к орудию может быть расположена вдоль внутренней поверхности 251 муфты. Согласно РИС. 24 в некоторых вариантах осуществления изобретения муфта 200 может быть прикреплена к носовой части 300 для крепления к орудию с помощью стопорного штифта 318 и первой пары механизмов фиксации 208. В таких вариантах осуществления изобретения отверстия 278, 279 для крепления к орудию в боковых стенках 256, 257 муфты 200 могут быть расположены на одной линии с удерживающим отверстием 316 носовой части 300 для крепления к орудию, если конец 302 носовой части для крепления к муфте расположен внутри соединительного кармана 250. При расположении стопорного штифта 318 в удерживающем отверстии 316 конические стопорные бобышки 322, 323 на каждом конце стопорного штифта выступают из боковых поверхностей 312, 314 носовой части и частично заходят в крепежные отверстия 278, 279. При расположении внутри крепежных отверстий 278, 279 первая пара механизмов фиксации 208 может быть соединена со стопорными бобышками 322, 323. При креплении к стопорным бобышкам 322, 323 первая пара механизмов фиксации 208 может удерживать стопорный штифт 318 внутри удерживающего отверстия 316 для соединения носовой части 300 для крепления к орудию с муфтой 200. Также предполагается, что в других вариантах осуществления изобретения стопорные бобышки 322 и 323 могут быть выполнены непосредственно на крепежной носовой части 300 для устранения необходимости в использовании удерживающего отверстия 316 и стопорного штифта 318 и крепления муфты 200 напрямую к носовой части 300 для крепления к орудию.
Согласно РИС. 24 при соединении носовой части 300 для крепления к орудию с муфтой 200 конец 302 (для крепления к муфте) носовой части для крепления к орудию может быть расположен в кармане 250 для крепления к орудию. Внешняя поверхность 304 носовой части 300 для крепления к орудию может прилегать к боковой внутренней поверхности 262, 263 муфты 200. Затупленная поверхность 310 носовой части 300 для крепления к орудию может быть расположена вдоль опорной поверхности 254 муфты 200, а боковые поверхности 312, 314 носовой части могут быть расположены вдоль боковых внутренних поверхностей 262, 263. Кроме того, как показано на РИС. 25, первая поверхность 306 носовой части для крепления к орудию может быть расположена вдоль первой внутренней поверхности 261 муфты, а вторая поверхность 308 носовой части для крепления к орудию может быть расположена вдоль второй внутренней поверхности 259 муфты.
Согласно РИС. 26 при расположении носовой части 300 для крепления к орудию внутри кармана 250 для крепления к орудию зазор 350 может быть образован между боковыми поверхностями 312, 314 носовой части внешней поверхности 304 носовой части и боковыми внутренними поверхностями 262, 263 внутренней поверхности 251 муфты. В отношении продольной оси 85 зазор 350 может занимать участок между боковой поверхностью 312, 314 носовой части и боковыми внутренними поверхностями 262, 263 от опорной поверхности 254 вдоль блокировочной части 270, 271 и нижней части 272, 273 боковой стенки 256, 267 муфты. Зазор 350 может иметь самый широкий размер между боковой поверхностью 312, 314 носовой части и углубленной частью 264, 265 боковых внутренних поверхностей 262, 263. Зазор 350 может иметь относительно узкий размер на переходной поверхности 276, 277 и вдоль остального участка нижней части 272, 273 боковых стенок 256, 257.
В варианте, представленном на РИС. 26, показанный зазор 350 между боковой поверхностью 312 носовой части и боковой внутренней поверхностью 262 может иметь место, когда землеройный инструмент в сборе 70 находится в номинальном положении. Номинальное положение может включать несколько положений компонентов, в которых на землеройный наконечник 100, муфту 200 или землеройный инструмент в сборе 70 не воздействуют никакие существенные внешние силы. В номинальном положении зазор 350 может присутствовать по существу вдоль всего участка между боковыми поверхностями 312, 314 носовой части и боковыми внутренними поверхностями 262, 263.
Когда землеройный инструмент в сборе 70 подвергается воздействию сил вдоль поперечной оси 74, например, сил, воздействующих на боковые стенки 113, 115 или боковые стенки 256, 257 муфты 200, муфта может поворачиваться по отношению к носовой части 300 для крепления к орудию по нормальной оси 75 в диапазоне перемещения от номинального положения до максимального бокового повернутого положения. На РИС. 27 представлен подробный вид зазора 350 между боковой поверхностью 312 носовой части и боковой внутренней поверхностью 262 в максимальном боковом повернутом положении. В показанном максимальном боковом повернутом положении одна из боковых внутренних поверхностей 262, 263 внешней поверхности 304 носовой части может соприкасаться с нижней частью 272, 273 боковой стенки 256, 257 муфты в участке между переходной поверхностью 276, 277 и проксимальным концом 268, 269 боковой стенки. Поскольку муфта 200 поворачивается по отношению к части 300 для крепления к орудию, зазор 350 между одной боковой поверхностью 312 носовой части и соответствующей боковой внутренней поверхностью 262 может стать уже, а зазор между противоположной боковой поверхностью 314 носовой части и противоположной боковой внутренней поверхностью 263 может стать шире. В вариантах осуществления изобретения, когда муфта 200 достигает максимального бокового повернутого положения и боковая поверхность 312 носовой части контактирует с боковой внутренней поверхностью 262 между переходной поверхностью 276 и проксимальным концом 268, зазор 350 остается между боковой поверхностью 312 носовой части и углубленной частью 264 боковой внутренней поверхности 262. Другими словами, внешняя поверхность 304 носовой части и углубленная часть 265 боковой внутренней поверхности 263 могут находиться на расстоянии в бесконтактном положении в диапазоне перемещения между номинальным положением и максимальным боковым повернутым положением.
В вариантах осуществления изобретения, например, как показано на РИС. 26 и 27, карман 250 для крепления к орудию может расширяться в поперечном направлении наружу возле опорной поверхности 254 для соединения носовой части 300 для крепления к орудию с муфтой 200 вдоль нижней части 258, 259 боковых стенок 256, 257. Соединение может происходить на переходных поверхностях 276, 277, расположенных в каждой нижней части 272, 273 боковых стенок 256, 257 муфты или между переходной поверхностью и проксимальным концом 268. В этом ограниченном положении носовая часть 300 для крепления к орудию не соприкасается с муфтой 200 в блокировочных частях 270, 271 боковых стенок 256, 257. Поскольку ширина P боковых стенок 256, 257 может превышать в каждой нижней части 272, 273 ширину N в каждой блокировочной части 270, 271, напряжения, вызванные соединением муфты 200 с носовой частью 300 для крепления к орудию, могут распределяться между боковыми стенками 256, 257 муфты по относительно широкой части боковых стенок. Если эти напряжения будут распределяться в узких блокировочных частях 270, 271, как в некоторых конструкциях, вероятность поломки боковой стенки может возрасти.
В некоторых вариантах осуществления изобретения карман 250 для крепления к орудию может расширяться в поперечном направлении наружу возле части 204 для крепления к наконечнику таким образом, чтобы карман для крепления к орудию имел боковую ширину полости во внутренней полости больше боковой ширины отверстия в отверстии 253.
Крепежная носовая часть 206 муфты 200 может размещаться в соединительном кармане 114 землеройного наконечника 100. В некоторых вариантах осуществления изобретения, например, в варианте, показанном на РИС. 24, вторая пара механизмов фиксации 108 может выполнять крепление землеройного наконечника 100 к муфте 200. В таких вариантах осуществления изобретения стопорные бобышки 226, 227 могут по существу располагаться на одной линии с крепежными отверстиями 142, 143 в боковых стенках 126, 128 землеройного наконечника 100, когда крепежная носовая часть 206 расположена внутри соединительного кармана 114. Вторая пара механизмов фиксации 108 может быть выполнена с возможностью установки внутри крепежных отверстий 142, 143 и соединения со стопорными бобышками 226, 227. Вторая пара механизмов фиксации 108 может обеспечивать крепление крепежной носовой части 206 в соединительном кармане 114 и существенно ограничивать относительное перемещение между землеройным наконечником 100 и муфтой 200.
Как показано на РИС. 24, когда крепежная носовая часть 206 расположена внутри соединительного кармана 114, боковые поверхности 214, 215 крепежной носовой части могут по существу прилегать к внутренней поверхности 118 боковых стенок 126, 128. Как показано на РИС. 25 и 28, когда крепежная носовая часть 206 расположена внутри соединительного кармана 114, дистальная внешняя поверхность 212 крепежной носовой части может по существу прилегать к нижней стенке 120 соединительного кармана. Кроме того, первая внешняя лицевая поверхность 210 крепежной носовой части 206 может по существу прилегать к первой соединительной лицевой стенке 122 соединительного кармана 114, а вторая внешняя лицевая поверхность 211 крепежной носовой части может по существу прилегать ко второй соединительной лицевой стенке 124 соединительного кармана. Несмотря на расположение вдоль друг друга, первый лицевой контур первой внешней лицевой поверхности 210 крепежной носовой части 206 может быть по существу не связан с контуром первой соединительной лицевой стенки 122 соединительного кармана 114. Аналогично, второй лицевой контур второй внешней лицевой поверхности 211 крепежной носовой части 206 может быть по существу не связан с контуром второй соединительной лицевой стенки 124 соединительного кармана 114 (см. РИС. 28).
В некоторых вариантах осуществления изобретения соединительный карман 114 может иметь по меньшей мере одну соединительную лицевую стенку 122, 124, образующую контур стенки. Муфта 200 может включать по меньшей мере одну внешнюю лицевую поверхность 210, 211, образующую лицевой контур. Муфта 200 может быть расположена внутри соединительного кармана 114 таким образом, что по меньшей мере одна внешняя лицевая поверхность 210, 211 прилегает по меньшей мере к одной соединительной лицевой стенке 122, 124. В таком варианте осуществления изобретения контур стенки по меньшей мере одной соединительной лицевой стенки 122, 124 может быть не связан с лицевым контуром по меньшей мере одной внешней лицевой поверхности 210, 211.
Разные контуры между крепежной носовой частью 206 и соединительным карманом 114 могут способствовать повышению прочности землеройного наконечника 100 и муфты 200. Согласно РИС. 28 одно различие между соответствующими контурами может быть очевидным между вогнутыми частями 138, 139 первой и второй соединительных лицевых стенок 122, 124 землеройного наконечника 100 и вторыми плоскими носовыми частями 220, 221 первой и второй внешних лицевых поверхностей 210, 211 крепежной носовой части 206. Как обсуждалось выше, увеличение радиусов вогнутых частей 138, 139 может позволить увеличить радиус закругления стенки 131 для уменьшения концентрации напряжений в землеройном наконечнике 100. Вместо дублирования контура первой и второй соединительных лицевых стенок 122, 124 в вогнутых частях 138, 139, первая и вторая внешние лицевые поверхности 210, 211 могут быть плоскими вдоль второй плоской носовой части 220, 221. Такой лицевой контур может обеспечить плавный переход между первыми вогнутыми носовыми частями 218, 219, вторыми плоскими носовыми частями 220, 221 и вторыми вогнутыми носовыми частями 222, 223 для снижения концентрации напряжений в крепежной носовой части 206. Хотя увеличение радиусов вогнутых частей 138, 139 первой и второй соединительных лицевых стенок 122, 124 может привести к незначительному повышению концентрации напряжений в вогнутых частях, более низкие концентрации напряжений в закруглениях стенок 131 могут компенсировать это увеличение. И наоборот, если первая и вторая внешние лицевые поверхности 210, 211 крепежной носовой части 206 совпадают с контуром вогнутых частей 138, 139, концентрация напряжений в крепежной носовой части может увеличиться без снижения напряжений в другом месте крепежной носовой части. Таким образом, использование по существу разных контуров между первой и второй соединительными лицевыми стенками 122, 124 и первой и второй внешними лицевыми поверхностями 210, 211 крепежной носовой части 206 может способствовать снижению напряжений в землеройном наконечнике 100 и муфте 200.
В вариантах осуществления изобретения первая вогнутая носовая часть 218, 219 первой и второй внешних лицевых поверхностей 210, 211 крепежной носовой части 206 может иметь первый радиус вогнутой кривизны носовой части, а первая выпуклая часть 136, 137 первой и второй соединительных лицевых стенок 122, 124 может иметь первый радиус выпуклой кривизны кармана. В некоторых вариантах осуществления изобретения отношение первого радиуса вогнутой кривизны носовой части к первому радиусу выпуклой кривизны кармана может составлять примерно от 3:2 примерно до 2:1 и может составлять примерно 15:9 в конкретном варианте.
Согласно РИС. 24 и 29, когда крепежная носовая часть 206 расположена внутри соединительного кармана 114, блокировочные внешние углубленные поверхности 234, 235 муфты 200 могут находиться на расстоянии от внутренней боковой поверхности 158, 159 блокировочных выступов 116, 117, соответственно. Согласно РИС. 29 блокировочный зазор 242, 243 может располагаться между внутренними боковыми поверхностями 158, 159 и блокировочными внешними углубленными поверхностями 234, 235. Когда крепежная носовая часть 206 расположена внутри соединительного кармана 114, переходная точка выступа 166, 167 может быть смещена от переходной точки выемки 240, 241 вдоль продольной оси 85. В некоторых вариантах осуществления изобретения переходная точка выступа 166, 167 каждой внутренней боковой поверхности 158, 159 может быть расположена на первом расстоянии от землеройной части 110 землеройного наконечника 100, а переходная точка выемки 240, 241 может быть расположена на втором расстоянии от землеройной части землеройного наконечника. В некоторых вариантах осуществления изобретения первое расстояние может быть меньше, чем второе расстояние. Другими словами, в некоторых вариантах осуществления изобретения переходная точка выступа 166, 167 может быть ближе к землеройной части 110 землеройного наконечника 100, чем переходная точка выемки 240, 241.
На РИС. 29 показано соединение внутренней боковой поверхности 159 одного из блокировочных выступов 117 с блокировочной внешней углубленной поверхностью 235 на одной стороне муфты 200, когда землеройный инструмент в сборе 70 находится в номинальном положении. Как обсуждалось выше, номинальное положение может быть определено как положение, в котором на землеройный наконечник 100, муфту 200 или землеройный инструмент в сборе 70 не воздействуют никакие существенные внешние силы. Внутренняя боковая поверхность 159 может иметь внутренний контур блокировочного выступа, а блокировочная внешняя углубленная поверхность 235 может иметь углубленный контур. В вариантах осуществления изобретения внутренний контур блокировочного выступа может быть не связан с углубленным контуром. В таких вариантах осуществления изобретения внутренняя боковая поверхность 159 блокировочного выступа 117 и блокировочная внешняя углубленная поверхность 235 муфты 200 могут по существу располагаться не параллельно относительно друг друга, когда землеройный наконечник 100 находится в номинальном положении. Таким образом, в некоторых вариантах осуществления изобретения блокировочный зазор 243 может иметь переменную, неравномерную ширину по всей длине стыка блокировочной внешней углубленной поверхности 235 с внутренней боковой поверхностью 159 блокировочного выступа 117. В некоторых вариантах осуществления изобретения в номинальном положении угол смещения блокировочной внешней углубленной поверхности 235 может быть открытым по отношению к внутренней боковой поверхности 159. В конкретном варианте осуществления изобретения угол смещения блокировочной внешней углубленной поверхности 235 может быть открыт примерно на 3 градуса по отношению к внутренней боковой поверхности 159.
Муфта 200 может быть шарнирно прикреплена к землеройному наконечнику 100 таким образом, чтобы землеройный наконечник мог поворачиваться по отношению к муфте по поперечной оси 75. Когда землеройный инструмент в сборе 100 подвергается воздействию сил вдоль поперечной оси 75, например, сил, воздействующих на боковые стенки 113, 115, землеройный наконечник может поворачиваться по отношению к муфте 200 по нормальной оси 80 в диапазоне перемещения от номинального положения до максимального бокового повернутого положения. Землеройный наконечник 100 может достигать максимального бокового повернутого положения, когда землеройный наконечник поворачивается в положение, в котором внутренняя поверхность 118 вдоль одной из боковых стенок 126, 128 землеройного наконечника контактирует с одной из боковых поверхностей крепежной носовой части 206 (не показано). Угол смещения и непараллельное расположение внутренней боковой поверхности 159 относительно блокировочной внешней углубленной поверхности 235 могут позволять выполнять техническое обслуживание блокировочного зазора 243 при воздействии нагрузок на землеройный наконечник 100 вдоль по поперечной оси 75. На РИС. 30 показано соединение внутренней боковой поверхности 159 одного из блокировочных выступов 117 с блокировочной внешней углубленной поверхностью 235 на одной стороне муфты 200, когда землеройный наконечник 100 находится под нагрузкой вдоль поперечной оси 75 в максимальном боковом повернутом положении. Как показано на РИС. 29 (номинальное положение) и РИС. 30 (максимальное боковое повернутое положение), блокировочный выступ 117 и блокировочная внешняя углубленная поверхность 235 могут находиться на расстоянии в бесконтактном положении во всем диапазоне перемещения между номинальным положением и максимальным боковым повернутым положением.
Как показано на РИС. 30, в некоторых вариантах осуществления изобретения проксимальная плоская часть 161 внутренней боковой поверхности 159 и углубленная плоская часть 237 блокировочной внешней углубленной поверхности 235 могут быть расположены по существу параллельно друг другу, когда землеройный наконечник 100 находится в максимальном боковом повернутом положении. Блокировочный зазор 243 может иметь номинальную ширину в номинальном положении и боковую ширину в максимальном боковом повернутом положении. В некоторых вариантах осуществления изобретения номинальная ширина блокировочного зазора может превышать боковую ширину блокировочного зазора. В конкретном варианте осуществления изобретения боковая ширина блокировочного зазора 242, 243 может быть больше нуля, когда землеройный наконечник 100 находится в максимальном боковом повернутом положении.
В некоторых вариантах осуществления изобретения радиус вогнутой части 162, 163 каждого блокировочного выступа 116, 117 может быть по существу равен радиусу углубленной выпуклой части 238, 239 каждой блокировочной внешней углубленной поверхности 234, 235. В других вариантах осуществления изобретения радиус вогнутой части 162, 163 каждого блокировочного выступа 116, 117 может отличаться от радиуса углубленной выпуклой части 238, 239 каждой блокировочной внешней углубленной поверхности 234, 235. Как показано, в некоторых вариантах осуществления изобретения даже когда землеройный наконечник 100 не может поворачиваться дальше муфты 200, блокировочный зазор 243 может занимать всю длину стыка внутренней боковой поверхности 159 с блокировочной внешней углубленной поверхностью 235. В таких вариантах осуществления изобретения внутренняя боковая поверхность 159 блокировочного выступа 117 не соприкасается с муфтой 200 под воздействием боковых нагрузок и, следовательно, блокировочные выступы 116, 117 не подвергаются воздействию поперечных напряжений при боковых нагрузках. Вместо этого, поперечные напряжения, которые испытывает землеройный наконечник 100 под воздействием боковых нагрузок, могут распределяться на боковых стенках 126, 128 соединительного кармана 114.
В некоторых вариантах осуществления изобретения, как показано на РИС. 24, боковые стенки 126, 128 или землеройный наконечник 100 могут быть по существу шире блокировочных выступов 116, 117 при измерении вдоль поперечной оси 75. Кроме того, блокировочные выступы 116, 117 могут быть удалены от землеройного наконечника 100, а боковые стенки 126, 128 могут распределять напряжения на первую и вторую соединительные лицевые стенки 122, 124 соединительного кармана 114. Таким образом, распределение напряжений в результате воздействия боковых нагрузок на боковые стенки 126, 128, а не на блокировочные выступы 116, 117, может быть желательным, поскольку вероятность поломки детали из-за боковых нагрузок может быть снижена.
В некоторых вариантах осуществления изобретения землеройный наконечник 100 может быть шарнирно прикреплен к муфте 200 таким образом, чтобы землеройный наконечник поворачивался по отношению к муфте в диапазоне перемещения между номинальным положением и максимальным боковым повернутым положением. Землеройный наконечник 100 может иметь блокировочный выступ 116, 117, расположенный внахлест с муфтой 200. В таких вариантах осуществления изобретения блокировочный выступ 116, 117 и муфта 200 могут находиться на расстоянии в бесконтактном положении в диапазоне перемещения между номинальным положением и максимальным боковым повернутым положением.
Согласно РИС. 33 муфта 200 может быть прикреплена к землеройному наконечнику 100 таким образом, чтобы блокировочные выступы 116, 117 землеройного наконечника были расположены внутри блокировочных выемок 232, 233. Блокировочные вороты 230, 231 муфты могут быть расположены вдоль изогнутых наружных кромок 150, 151 проксимальных концов 148, 149 блокировочных выступов 116, 117 таким образом, чтобы в блокировочных выемках 232, 233 находились блокировочные выступы. В номинальном положении зазор ворота 248 может располагаться между блокировочными выступами 116, 117 и блокировочными воротами 230, 231. В некоторых вариантах осуществления изобретения радиус кривизны изогнутых блокировочных воротов 230, 231 может быть по существу равен радиусу кривизны изогнутых наружных кромок 150, 151 блокировочных выступов 116, 117. Другое продольное расстояние V может быть измерено вдоль продольной оси 85 от первой и второй блокировочных контактных поверхностей 245, 247 до плоской части 132, 133 соединительного кармана 114. В некоторых вариантах осуществления изобретения продольное расстояние В, измеренное вдоль продольной оси 85 от центра 144, 145 крепежного отверстия 142, 143 до проксимального конца 148, 149 блокировочных выступов 116, 117, может быть больше, чем продольное расстояние U. В некоторых вариантах осуществления изобретения отношение продольного расстояния В к продольному расстоянию U может составлять примерно от 1:1 примерно до 2:1 или может составлять примерно от 1:1 примерно до 3:2 в других вариантах. В некоторых вариантах осуществления изобретения продольное расстояние B может быть меньше, чем продольное расстояние V, измеренное вдоль продольной оси 85. В некоторых вариантах осуществления изобретения отношение продольного расстояния В к продольному расстоянию V может составлять примерно от 1:4 примерно до 3:4 и примерно 55:117 в конкретном варианте. В конкретном варианте осуществления изобретения отношение продольного расстояния В к продольному расстоянию U может составлять примерно 17:11.
Землеройный наконечник 100 может быть шарнирно прикреплен к муфте 200 таким образом, чтобы землеройный наконечник поворачивался по отношению к муфте вдоль поперечной оси 75 в диапазоне перемещения между номинальным положением и максимальным боковым повернутым положением. В номинальном положении, как показано на РИС. 31 и РИС. 33, дистальная плоская часть 132, 133 и изогнутая часть 134, 135 внутренней поверхности 118 соединительного кармана 114 может находиться в бесконтактном положении по отношению к первой или второй внешней поверхности 210, 211 крепежной носовой части 206. Когда сила нагрузки воздействует по существу перпендикулярно поперечной оси 75 на землеройный наконечник 100, например, сила F, показанная на РИС. 32, землеройный наконечник может поворачиваться по оси крепления 90 относительно муфты 200 из номинального положения в максимальное повернутое наклонное положение. В максимальном повернутом наклонном положении дистальная плоская часть 132, 133 землеройного наконечника 100 может соприкасаться с одной из первых плоских частей 216, 217 муфты 200 в точке соприкосновения вдоль дистальной плоской части. Однако во всем диапазоне перемещения изогнутая часть 134, 135 первой соединительной лицевой стенки 122 и второй соединительной лицевой стенки 124 находится на расстоянии в бесконтактном положении по отношению к муфте 200. В таких вариантах осуществления изобретения крепежная носовая часть 206 может испытывать воздействие силы, действующей на землеройный наконечник 100 вдоль нормальной оси 80, при повороте землеройного наконечника в максимальное повернутое наклонное положение.
В некоторых вариантах осуществления изобретения землеройный наконечник 100 может быть подвижно соединен с муфтой 200. Землеройный наконечник 100 может включать соединительный карман 114, который может быть выполнен с возможностью приема муфты 200. Соединительный карман 114 может быть образован по меньшей мере одной соединительной лицевой стенкой 124, 126, включающей дистальную плоскую часть 132, 133 и изогнутую часть 134, 135. В таких вариантах осуществления изобретения землеройный наконечник 100 может двигаться относительно муфты 200 в диапазоне перемещения между номинальным положением и максимальным повернутым наклонным положением. В диапазоне перемещения между номинальным положением и максимальным повернутым наклонным положением изогнутая часть 134, 135 по меньшей мере одной соединительной лицевой стенки 124, 126 может находиться на расстоянии в бесконтактном положении по отношению к муфте 200.
В некоторых вариантах осуществления изобретения при нагрузке, по существу перпендикулярной оси крепления 90, землеройный наконечник 100 может контактировать с крепежной носовой частью 206 в точке соприкосновения вдоль дистальной плоской части 132, и землеройный наконечник может поворачиваться вокруг точки соприкосновения по поперечной оси 75 до тех пор, пока первая контактная поверхность 168, 169 каждого блокировочного выступа 116, 117 не войдет в контакт с соответствующей первой блокировочной контактной поверхностью 244, 245 на муфте 200. Когда первая контактная поверхность 168, 169 выступа входит в контакт с первой блокировочной контактной поверхностью 244, 245, землеройный наконечник 100 может прекращать вращение и может находиться в максимальном повернутом наклонном положении по отношению к муфте 200. В максимальном повернутом наклонном положении одна из дистальных плоских частей 132, 133 внутренней поверхности 118 соединительного кармана 114 может соприкасаться с одной из первых плоских носовых частей 216, 217. Хотя это и не показано на рисунке, землеройный наконечник 100 может поворачиваться в противоположном направлении при воздействии на землеройный наконечник 100 по нормальной оси 80 силы в направлении, противоположном воздействию силы F. В этом случае землеройный наконечник может лишь незначительно поворачиваться по отношению к муфте 200 до тех пор, пока дистальная плоская часть 133 внутренней поверхности 118 соединительного кармана 114 не войдет в контакт с первой плоской носовой частью 217 крепежной носовой части 206. Данный контакт графически не представлен, а соединение дистальной плоской части 133 с первой плоской носовой частью 217 показано на РИС. 28 и РИС. 33. После того, как землеройный наконечник 100 войдет в контакт с крепежной носовой частью 206 в дистальной плоской части 133, землеройный наконечник может поворачиваться вокруг точки соприкосновения на первой плоской носовой части 217 (по часовой стрелке, как показано на РИС. 32-33), пока вторая контактная поверхность 170, 171 каждого блокировочного выступа 116, 117 не войдет в контакт с соответствующей второй блокировочной контактной поверхностью 246, 247 на муфте 200. Когда вторая контактная поверхность 170, 171 выступа входит в контакт со второй блокировочной контактной поверхностью 246, 247, землеройный наконечник 100 может прекращать вращение в максимальном повернутом наклонном положении по отношению к муфте 200. При воздействии любой силы вдоль нормальной оси 80, крепежная носовая часть 206 может испытывать воздействие силы, когда дистальная плоская часть 132, 133 внутренней поверхности 118 соединительного кармана 114 контактирует с соответствующей первой плоской носовой частью 216, 217 крепежной носовой части 206 в точке соприкосновения.
В некоторых вариантах осуществления изобретения землеройный наконечник 100 может поворачиваться по отношению к муфте 200 в диапазоне перемещения относительно оси крепления 90, и блокировочная выемка 232, 233 может иметь форму, дополняющую изогнутую наружную кромку 150, 151 блокировочного выступа 116, 117 таким образом, что изогнутая наружная кромка может не создавать помеху для блокировочного ворота в диапазоне перемещения между номинальным положением и максимальным повернутым наклонным положением.
В некоторых вариантах осуществления изобретения землеройный наконечник 100 может поворачиваться по отношению к муфте 200 в диапазоне перемещения относительно оси крепления. Поскольку блокировочные выступы 116, 117 могут быть расположены в блокировочной выемке 232, 233 соответствующего блокировочного ворота 230, 231, и блокировочные выемки могут иметь форму, дополняющую изогнутую наружную кромку 150, 151 блокировочного выступа, изогнутая наружная кромка блокировочного выступа может не создавать помеху для изогнутого блокировочного ворота в диапазоне перемещения.
В вариантах осуществления изобретения землеройный наконечник 100 может иметь не более трех одновременных точек соприкосновения с муфтой 200 при воздействии нагрузок вдоль нормальной оси 80. При нагрузке вдоль нормальной оси 80, как показано на РИС. 32, землеройный наконечник 100 может контактировать с муфтой 200 только в дистальной плоской части 132 внутренней поверхности 118 соединительного кармана 114 одной или обеими первыми контактными поверхностями 168, 169 блокировочного выступа 116, 117. В некоторых случаях и в некоторых вариантах осуществления изобретения предполагается, что только одна из двух первых контактных поверхностей 168, 169 выступа контактирует с муфтой 200 при воздействии нагрузки. В вариантах осуществления изобретения при нагрузке вдоль нормальной оси 80 землеройный наконечник 100 может контактировать с муфтой 200 только в дистальной плоской части 133 внутренней поверхности 118 соединительного кармана 114 одной или обеими вторыми контактными поверхностями 170, 171 блокировочного выступа 116, 117.
В данном документе представлены различные способы сборки землеройного инструмента в сборе 70. Один из способов может включать землеройный наконечник 100, который может содержать землеройную часть 110 и соединительную часть 112, проходящую вдоль продольной оси 85. Соединительная часть 112 может иметь внутреннюю поверхность 118, образующую соединительный карман 114. Соединительный карман 114 может иметь отверстие 119, соединенное с внутренней полостью 121. Соединительная часть 112 также может иметь блокировочный выступ 116, 117, проходящий вдоль продольной оси 85 в направлении от землеройной части 110. Блокировочный выступ 116, 117 также может иметь внутреннюю боковую поверхность 158, 159. Данный способ также может включать установку муфты 200, шарнирно прикрепленную к землеройному наконечнику 100 таким образом, чтобы землеройный наконечник мог поворачиваться по отношению к муфте по поперечной оси 75. Муфта 200 может иметь крепежную носовую часть 206, размещаемую в соединительном кармане 114, блокировочный ворот 230, 231 и блокировочную внешнюю углубленную поверхность 234, 235, расположенную между блокировочным воротом и крепежной носовой частью. Блокировочный ворот 230, 231 и блокировочная внешняя углубленная поверхность 234, 235 образуют блокировочную выемку 232, 233. Блокировочная выемка 232, 233 может быть выполнена с возможностью приема блокировочного выступа 116, 117 таким образом, что внутренняя боковая поверхность 158, 159 блокировочного выступа и блокировочная внешняя углубленная поверхность 234, 235 могут быть расположены на расстоянии друг от друга для образования между ними блокировочного зазора 242, 243. Землеройный наконечник 100 выполнен с возможностью поворота по отношению к муфте по нормальной оси 80 в диапазоне перемещения между номинальным положением и максимальным боковым повернутым положением таким образом, что блокировочный выступ 116, 117 и блокировочная внешняя углубленная поверхность 234, 235 находятся на расстоянии в бесконтактном положении в диапазоне перемещения между номинальным положением и максимальным боковым повернутым положением.
Другой способ сборки землеройного инструмента в сборе 70 может включать землеройный наконечник 100 с внутренней поверхностью 118, который может иметь нижнюю стенку 120, первую соединительную лицевую стенку 122 и вторую соединительную лицевую стенку 124 на расстоянии от первой соединительной лицевой стенки. Первая и вторая соединительные лицевые стенки 122, 124 могут быть по существу симметричны по отношению друг к другу относительно плоскости, образованной продольной осью 85 и поперечной осью 75. Первая и вторая соединительные лицевые стенки 122, 124 могут проходить вдоль продольной оси 85 от нижней стенки 120 до отверстия 119 соединительного кармана 114. Первая и вторая соединительные лицевые стенки 122, 124 могут включать дистальную плоскую часть 132, 133, прилегающую к нижней стенке 120, первую выпуклую часть 136, 137, прилегающую к дистальной плоской части, вогнутую часть 138, 139, прилегающую к первой выпуклой части, и вторую выпуклую часть 140, 143, прилегающую к вогнутой части. Вогнутая часть 138, 139 может располагаться между первой выпуклой частью 136, 137 и второй выпуклой частью 140, 141. Первая и вторая лицевые стенки 122, 124 могут образовывать контур первой стенки и контур второй стенки, соответственно. Данный способ также включает крепление муфты 200 к землеройному наконечнику 100. Крепежная носовая часть 206 муфты 200 может включать первую внешнюю поверхность 210, образующую первый лицевой контур, и вторую внешнюю поверхность 211, образующую второй лицевой контур. Крепежная носовая часть 206 может быть расположена в соединительном кармане 114 таким образом, что первая внешняя лицевая поверхность 210 может прилегать к первой соединительной лицевой стенке 122 соединительного кармана, а вторая внешняя лицевая поверхность 211 может прилегать ко второй соединительной лицевой стенке 124 соединительного кармана. Контур первой стенки соединительного кармана 114 может быть не связан с первым лицевым контуром крепежной носовой части 206, а контур второй стенки соединительного кармана может быть не связан со вторым лицевым контуром крепежной носовой части.
Другой способ сборки землеройного инструмента в сборе 70 может включать землеройный наконечник 100 с землеройной частью 110, расположенной напротив соединительной части 112. Соединительная часть 112 может включать боковую стенку 126, 128 и блокировочный выступ 116, 117. Боковая стенка 126, 128 может по меньшей мере частично образовывать соединительный карман 114. Блокировочный выступ 116, 117 может иметь основание 146, 147 и проксимальный конец 148, 149. Основание 146, 147 может прилегать к боковой стенке 126, 128, а блокировочный выступ 116, 117 может проходить от основания до проксимального конца 148, 149 на значительном расстоянии от землеройной части 110. Проксимальный конец 148, 149 может включать периметр с изогнутой наружной кромкой 150, 151. Данный способ может включать крепление муфты 200 к землеройному наконечнику 100 таким образом, что крепежная носовая часть 206 муфты может располагаться в соединительном кармане 114, а блокировочный выступ 116, 117 землеройного наконечника может располагаться в блокировочной выемке 232, 233. Блокировочная выемка 232, 233 может быть образована блокировочным воротом 230, 231 со стороны муфты 200. Землеройный наконечник 100 может поворачиваться по отношению к муфте 200 в диапазоне перемещения относительно оси крепления 90, и блокировочная выемка 232, 233 может иметь форму, дополняющую изогнутую наружную кромку 150, 151 блокировочного выступа 116, 117 таким образом, что изогнутая наружная кромка блокировочного выступа может не создавать помеху для блокировочного ворота 230, 231 в диапазоне перемещения.
Другой способ сборки землеройного инструмента в сборе 70 может включать землеройный наконечник 100, который может иметь соединительную часть 112, расположенную напротив землеройной части 110. Соединительная часть 112 может включать боковую стенку 126, 128 и внутреннюю поверхность 118, а также блокировочный выступ 116, 117. Внутренняя поверхность 118 может образовывать соединительный карман 114 с отверстием 119, соединенным с внутренней полостью 121. Внутренняя поверхность 118 может включать нижнюю стенку 120, которая вместе с боковой стенкой 126, 128 может по меньшей мере частично образовывать соединительный карман 114. Блокировочный выступ 116, 117 может иметь основание 146, 147 и проксимальный конец 148, 149. Основание 146, 147 может прилегать к боковой стенке 126, 128, а блокировочный выступ 116, 117 может проходить от основания до проксимального конца на значительном расстоянии от землеройной части 110. Боковая стенка 126, 128 может образовывать крепежное отверстие 142, 143 с центром 144, 145. Отношение первого продольного расстояния, измеренного вдоль продольной оси 85 от центра 144, 145 крепежного отверстия 142, 143, до нижней стенки 146, 147 внутренней поверхности 118, и второго продольного расстояния, измеренного вдоль продольной оси от центра крепежного отверстия до проксимального конца 148, 149 блокировочного выступа 116, может составлять примерно 3:2 или меньше. Данный способ может включать крепление муфты 200 к землеройному наконечнику 100 таким образом, что крепежная носовая часть 206 муфты может располагаться в соединительном кармане 114, а блокировочный выступ 116, 117 землеройного наконечника может располагаться в блокировочной выемке 232, 233, образованной блокировочным воротом 230, 231 муфты. Данный способ также может включать крепление землеройного наконечника 100 к муфте 200 при помощи механизма фиксации 108, расположенного в крепежном отверстии 142, 143 соединительной части 112 землеройного наконечника.
Другой способ сборки землеройного инструмента в сборе 70 может включать землеройный наконечник 100 с соединительной частью 112 и землеройную часть 110, расположенную вдоль продольной оси 85. Соединительная часть 112 может включать внутреннюю поверхность 118, образующую соединительный карман 114 с отверстием 119, соединенным с внутренней полостью 121. Внутренняя поверхность 118 может иметь нижнюю стенку 120, первую боковую стенку 126 и вторую боковую стенку 128, расположенные на расстоянии друг от друга и проходящие в продольном направлении от нижней стенки 120. Соединительная часть 112 также может включать первую соединительную лицевую стенку 122 и вторую соединительную лицевую стенку 124, расположенные на расстоянии друг от друга и проходящие в продольном направлении от нижней стенки 120, и проходящие между первой боковой стенкой 126 и второй боковой стенкой 128. Первая и вторая соединительные боковые стенки 124, 126 могут иметь плоскую часть 132, 133 и изогнутую часть 134, 135. Плоская часть 132, 133 может прилегать к нижней стенке 120, а изогнутая часть 134, 135 может прилегать к отверстию 119 соединительного кармана 114. Данный способ также может включать шарнирное крепление муфты 200 к землеройному наконечнику 100 таким образом, чтобы землеройный наконечник поворачивался по отношению к муфте в диапазоне перемещения относительно оси крепления 90 между номинальным положением и максимальным повернутым наклонным положением. Крепежная носовая часть 206 муфты 200 может иметь первую внешнюю лицевую поверхность 210 и вторую внешнюю лицевую поверхность 211, расположенную напротив первой внешней лицевой поверхности. Крепежная носовая часть 206 может быть расположена в соединительном кармане 114 таким образом, что первая внешняя лицевая поверхность 210 и вторая внешняя лицевая поверхность 211 могут соответственно прилегать к первой соединительной лицевой стенке 122 и второй соединительной лицевой стенке 1242 землеройного наконечника 100. В данном способе в диапазоне перемещения между номинальным положением и максимальным повернутым наклонным положением изогнутая часть 134, 135 первой соединительной лицевой стенки 122 и второй соединительной лицевой стенки 124 может находиться на расстоянии в бесконтактном положении по отношению к муфте 200.
В другом способе сборки землеройного инструмента в сборе 70 муфта 200 может иметь часть 202 для крепления к наконечнику и часть 204 для крепления к орудию, расположенную напротив части для крепления к наконечнику вдоль продольной оси 85. Часть 204 для крепления к орудию может иметь карман 250 для крепления к орудию с отверстием 253, соединенным с внутренней полостью 255. Карман 250 для крепления к орудию может быть образован по меньшей мере частично центральной стенкой 252 с опорной поверхностью 254 и боковой стенкой 256, 257 муфты с дистальным концом 266, 267, прилегающим к центральной стенке, и проксимальным концом 268, 269, расположенным напротив дистального конца вдоль продольной оси 85. Боковая стенка 256, 257 может иметь внутреннюю поверхность боковой 262, 263, обращенную к карману 250 для крепления к орудию и прилегающую к опорной поверхности 254. Боковая внутренняя поверхность 262, 263 может образовывать углубленную часть 264, 265, прилегающую к опорной поверхности 254. Углубленная часть 264, 265 может быть смещена в поперечном направлении наружу от боковой внутренней поверхности 262, 263 вдоль поперечной оси 75. Боковая стенка 256, 257 муфты также может иметь нижнюю часть 272, 273, расположенную в проксимальном конце 268, 269 боковой стенки муфты с нижней внешней поверхностью 274, 275. Нижняя часть 172, 273 может иметь ширину, измеренную вдоль поперечной оси 75 от боковой внутренней поверхности 262, 263 до нижней внешней поверхности 274, 275. Боковая стенка 256, 257 муфты также может иметь блокировочную часть 270, 271 в дистальном конце 266, 267 боковой стенки муфты и блокировочную внешнюю углубленную поверхность 234, 235. Блокировочная часть 270, 271 может иметь ширину, измеренную вдоль поперечной оси 75 от боковой внутренней поверхности 262, 263 в углубленной части 264, 265 до блокировочной внешней углубленной поверхности 234, 235. Нижняя часть 272 может иметь ширину, которая может быть больше ширины блокировочной части 270, 271. Углубленная часть 264, 265 боковой внутренней поверхности 262, 263 может проходить вдоль продольной оси 85 по существу от опорной поверхности 254 до переходной поверхности 276, 277 нижней части 272, 273 и значительно простираться в блокировочной части 270, 271 боковой стенки 256, 257 муфты. Данный способ также может включать крепление носовой части 300 для крепления к орудию к муфте 200 таким образом, чтобы носовая часть для крепления к орудию размещалась в кармане муфты 250 для крепления к орудию. Внешняя поверхность 304 носовой части 300 для крепления к орудию может прилегать к боковой внутренней поверхности 262, 263 муфты 200, образуя зазор 350 между внешней поверхностью носовой части и боковой внутренней поверхностью. Муфта 200 может поворачиваться по отношению к носовой части 300 для крепления к орудию по нормальной оси 80 в диапазоне перемещения между номинальным положением и максимальным боковым повернутым положением. Внешняя поверхность 304 носовой части может контактировать с нижней частью 272, 273 боковой стенки 262, 263 муфты в участке между переходной поверхностью 276, 277 и проксимальным концом 268, 269, когда муфта 200 находится в максимальном боковом повернутом положении. Кроме того, внешняя поверхность 304 носовой части и углубленная часть 264, 265 боковой внутренней поверхности 262, 263 могут находиться на расстоянии в бесконтактном положении в диапазоне перемещения между номинальным положением и максимальным боковым повернутым положением.
Один вариант осуществления настоящего изобретения включает землеройный наконечник, содержащий землеройную часть и соединительную часть. Соединительная часть может быть расположена напротив землеройной части вдоль продольной оси. Соединительная часть может включать внутреннюю поверхность, содержащую соединительный карман, и блокировочный выступ, расположенный вдоль продольной оси на значительном расстоянии от землеройной части. Блокировочный выступ может заканчиваться в проксимальном конце и иметь наружную боковую поверхность и внутреннюю боковую поверхность. Внутренняя боковая поверхность может иметь проксимальную плоскую часть и вогнутую часть. Проксимальный конец блокировочного выступа может иметь ширину проксимального конца, измеряемую вдоль поперечной оси, которая по существу перпендикулярна продольной оси, от наружной боковой поверхности до проксимальной плоской части внутренней боковой поверхности. Вогнутая часть может иметь радиус кривизны, который может быть больше ширины проксимального конца.
Другой вариант осуществления изобретения землеройного инструмента в сборе может включать землеройный наконечник с землеройной частью и соединительной частью. Землеройная часть и соединительная часть могут быть расположены вдоль продольной оси. Соединительная часть может включать внутреннюю поверхность, содержащую соединительный карман, и блокировочный выступ, расположенный вдоль продольной оси на значительном расстоянии от землеройной части. Блокировочный выступ может иметь внутреннюю боковую поверхность. Система землеройного инструмента также может включать муфту, прикрепленную к землеройному наконечнику с возможностью поворота таким образом, чтобы землеройный наконечник поворачивался по отношению к муфте по поперечной оси, которая по существу перпендикулярна продольной оси. Муфта может иметь крепежную носовую часть, размещаемую в соединительном кармане, блокировочный ворот и блокировочную внешнюю углубленную поверхность, расположенную между блокировочным воротом и крепежной носовой частью. Блокировочный ворот и блокировочная внешняя углубленная поверхность могут образовывать блокировочную выемку. Блокировочная выемка выполнена с возможностью приема блокировочного выступа таким образом, что внутренняя боковая поверхность блокировочного выступа и блокировочная внешняя углубленная поверхность муфты могут быть расположены на расстоянии друг от друга для образования между ними блокировочного зазора. Землеройный наконечник может быть выполнен с возможностью поворота по отношению к муфте по нормальной оси, которая по существу перпендикулярна продольной оси и поперечной оси, в диапазоне перемещения между номинальным положением и максимальным боковым повернутым положением таким образом, что блокировочный выступ и блокировочная внешняя углубленная поверхность находятся на расстоянии в бесконтактном положении в диапазоне перемещения между номинальным положением и максимальным боковым повернутым положением.
В другом варианте осуществления изобретения система землеройного инструмента может содержать муфту и землеройный наконечник, шарнирно прикрепленный к муфте таким образом, чтобы землеройный наконечник поворачивался по отношению к муфте в диапазоне перемещения между номинальным положением и максимальным боковым повернутым положением. Землеройный наконечник может иметь блокировочный выступ, расположенный внахлест с муфтой. Блокировочный выступ и муфта могут находиться на расстоянии в бесконтактном положении в диапазоне перемещения между номинальным положением и максимальным боковым повернутым положением.
В другом варианте осуществления изобретения муфта может включать часть для крепления к наконечнику и часть для крепления к орудию, расположенную напротив части для крепления к наконечнику вдоль продольной оси. Часть для крепления к орудию может иметь карман для крепления к орудию, который может быть образован по меньшей мере частично центральной стенкой с опорной поверхностью и боковой стенкой муфты с дистальным концом, прилегающим к центральной стенке, и проксимальным концом, расположенным напротив дистального конца вдоль продольной оси. Боковая стенка может иметь боковую внутреннюю поверхность, обращенную к карману для крепления к орудию и прилегающую к опорной поверхности. Боковая внутренняя поверхность может иметь углубленную часть, прилегающую к опорной поверхности. Углубленная часть может быть смещена в боковом направлении наружу от боковой внутренней поверхности вдоль поперечной оси, которая по существу перпендикулярна продольной оси. Боковая стенка также может иметь нижнюю часть, расположенную в проксимальном конце боковой стенки муфты, которая может иметь нижнюю внешнюю поверхность и ширину нижней части, измеряемую вдоль поперечной оси от боковой внутренней поверхности до нижней внешней поверхности. Боковая стенка также может иметь блокировочную часть, расположенную в дистальном конце боковой стенки муфты, которая может иметь блокировочную внешнюю углубленную поверхность и ширину блокировочной части, измеряемую вдоль поперечной оси от боковой внутренней поверхности в углубленной части до блокировочной внешней углубленной поверхности. Ширина нижней части может превышать ширину блокировочной части. Углубленная часть боковой внутренней поверхности может проходить вдоль продольной оси по существу от опорной поверхности до переходной поверхности нижней части боковой стенки муфты и значительно простираться в блокировочной части боковой стенки муфты.
В другом варианте осуществления изобретения система землеройного инструмента может включать муфту, содержащую часть для крепления к наконечнику и часть для крепления к орудию, расположенную напротив части для крепления к наконечнику вдоль продольной оси. Часть для крепления к орудию может иметь карман для крепления к орудию. Карман для крепления к орудию может быть образован по меньшей мере частично центральной стенкой с опорной поверхностью и боковой стенкой муфты с дистальным концом, прилегающим к центральной стенке, и проксимальным концом, расположенным напротив дистального конца вдоль продольной оси. Боковая стенка может иметь боковую внутреннюю поверхность, обращенную к карману для крепления к орудию и прилегающую к опорной поверхности. Боковая внутренняя поверхность может содержать углубленную часть, прилегающую к опорной поверхности, и углубленная часть может быть смещена в поперечном направлении наружу от боковой внутренней поверхности вдоль поперечной оси, которая по существу перпендикулярна продольной оси. Боковая стенка также может иметь нижнюю часть, расположенную в проксимальном конце боковой стенки муфты и может иметь нижнюю внешнюю поверхность и ширину нижней части, измеряемую вдоль поперечной оси от боковой внутренней поверхности до нижней внешней поверхности. Боковая стенка также может иметь блокировочную часть, расположенную в дистальном конце боковой стенки муфты. Блокировочная часть может иметь блокировочную внешнюю углубленную поверхность и ширину блокировочной части, измеряемую вдоль поперечной оси от боковой внутренней поверхности в углубленной части до блокировочной внешней углубленной поверхности. Ширина нижней части может превышать ширину блокировочной части, и углубленная часть боковой внутренней поверхности может проходить вдоль продольной оси по существу от опорной поверхности до переходной поверхности нижней части боковой стенки муфты и значительно простираться в блокировочной части боковой стенки муфты. Система землеройного инструмента также может включать часть для крепления к орудию, прикрепленную к муфте таким образом, чтобы часть для крепления к орудию могла быть расположена в кармане муфты для крепления к орудию. Часть для крепления к орудию может иметь внешнюю поверхность носовой части, которая может прилегать к боковой внутренней поверхности муфты и может образовывать между ними зазор. Муфта может поворачиваться по отношению к носовой части для крепления к орудию по нормальной оси, по существу перпендикулярной продольной оси и поперечной оси, в диапазоне перемещения между номинальным положением и максимальным боковым повернутым положением. Внешняя поверхность носовой части может контактировать с нижней частью боковой стенки муфты в участке между переходной поверхностью и проксимальным концом, когда муфта находится в максимальном боковом повернутом положении. Внешняя поверхность носовой части и углубленная часть боковой внутренней поверхности могут находиться на расстоянии в бесконтактном положении в диапазоне перемещения между номинальным положением и максимальным боковым повернутым положением.
В другом варианте осуществления изобретения муфта может включать часть для крепления к наконечнику и часть для крепления к орудию, расположенную напротив части для крепления к наконечнику. Часть для крепления к орудию может включать карман для крепления к орудию, который может иметь отверстие, соединенное с внутренней полостью. Карман для крепления к орудию может расширяться в поперечном направлении наружу возле части для крепления к наконечнику таким образом, чтобы карман для крепления к орудию имел боковую ширину полости во внутренней полости больше боковой ширины отверстия в отверстии.
В другом варианте осуществления изобретения землеройный наконечник может включать землеройную часть и соединительную часть, расположенную напротив землеройной части вдоль продольной оси. Соединительная часть может включать внутреннюю поверхность, образующую соединительный карман с отверстием, соединенным с внутренней полостью. Внутренняя поверхность имеет нижнюю стенку, первую соединительную лицевую стенку и вторую соединительную лицевую стенку. Первая соединительная лицевая стенка может находиться на расстоянии от второй соединительной лицевой стенки. Первая соединительная лицевая стенка и вторая соединительная лицевая стенка могут располагаться вдоль продольной оси от нижней стенки до отверстия соединительного кармана. Первая соединительная лицевая стенка и вторая соединительная лицевая стенка могут включать дистальную плоскую часть, соответственно прилегающую к нижней стенке. Первая соединительная лицевая стенка и вторая соединительная лицевая стенка могут включать первую выпуклую часть, соответственно прилегающую к дистальной плоской части, вогнутую часть, соответственно прилегающую к первой выпуклой части, и вторую выпуклую часть, соответственно прилегающую к первой вогнутой части таким образом, чтобы вогнутая часть располагалась между первой выпуклой частью и второй выпуклой частью.
В другом варианте осуществления изобретения система землеройного инструмента может включать землеройный наконечник, который может иметь землеройную часть и соединительную часть, расположенную напротив землеройной части вдоль продольной оси. Соединительная часть может включать внутреннюю поверхность, образующую соединительный карман, который может иметь отверстие, соединенное с внутренней полостью. Внутренняя поверхность имеет нижнюю стенку, первую соединительную лицевую стенку и вторую соединительную лицевую стенку. Первая соединительная лицевая стенка может находиться на расстоянии от второй соединительной лицевой стенки. Первая соединительная лицевая стенка и вторая соединительная лицевая стенка могут располагаться вдоль продольной оси от нижней стенки до отверстия соединительного кармана. Первая соединительная лицевая стенка и вторая соединительная лицевая стенка могут включать дистальную плоскую часть, соответственно прилегающую к нижней стенке. Первая соединительная лицевая поверхность может образовывать контур первой стенки, а вторая соединительная лицевая поверхность может образовывать контур второй стенки. Система землеройного инструмента также может включать муфту, прикрепляемую к землеройному наконечнику. Муфта может иметь крепежную носовую часть, размещаемую в соединительном кармане. Крепежная носовая часть может включать первую внешнюю лицевую поверхность, которая может образовывать первый лицевой контур, и вторую внешнюю лицевую поверхность, которая может образовывать второй лицевой контур. Крепежная носовая часть может быть расположена в соединительном кармане таким образом, что первая внешняя лицевая поверхность может прилегать к первой соединительной лицевой стенке соединительного кармана, а вторая внешняя лицевая поверхность может прилегать ко второй соединительной лицевой стенке соединительного кармана. Контур первой стенки соединительного кармана может быть не связан с первым лицевым контуром крепежной носовой части, а контур второй стенки соединительного кармана может быть не связан со вторым лицевым контуром крепежной носовой части.
В другом варианте осуществления изобретения система землеройного инструмента может включать землеройный наконечник с соединительным карманом, который может иметь по меньшей мере одну соединительную лицевую стенку, образующую контур стенки. Система землеройного инструмента также может включать муфту, прикрепляемую к землеройному наконечнику. Муфта может включать по меньшей мере одну внешнюю лицевую поверхность, которая может образовывать лицевой контур. Муфта может быть расположена внутри соединительного кармана таким образом, чтобы по меньшей мере одна внешняя лицевая поверхность прилегала по меньшей мере к одной соединительной лицевой стенке. Контур стенки может быть не связан с лицевым контуром стенки.
В другом варианте осуществления изобретения система землеройного инструмента может включать землеройный наконечник, который может иметь землеройную часть и соединительную часть, расположенную напротив землеройной части. Соединительная часть может включать боковую стенку и блокировочный выступ. Боковая стенка может по меньшей мере частично образовывать соединительный карман. Блокировочный выступ может иметь основание и проксимальный конец. Основание блокировочного выступа может прилегать к боковой стенке, и блокировочный выступ может проходить от основания до проксимального конца на значительном расстоянии от землеройной части; при этом проксимальный конец может включать периметр с изогнутой наружной кромкой.
В некоторых вариантах осуществления изобретения система землеройного инструмента может включать землеройный наконечник с землеройной частью и соединительной частью, расположенной напротив землеройной части. Соединительная часть может включать боковую стенку и блокировочный выступ. Боковая стенка может по меньшей мере частично образовывать соединительный карман. Блокировочный выступ может иметь основание и проксимальный конец. Основание блокировочного выступа может прилегать к боковой стенке, и блокировочный выступ может проходить от основания до проксимального конца на значительном расстоянии от землеройной части; при этом проксимальный конец может включает периметр с изогнутой наружной кромкой. Система землеройного инструмента также может включать муфту, которая может иметь крепежную носовую часть и блокировочный ворот, образующий блокировочную выемку. Муфта может крепиться к землеройному наконечнику таким образом, чтобы крепежная носовая часть муфты могла располагаться внутри соединительного кармана блокировочного наконечника, и блокировочный выступ землеройного наконечника мог располагаться в блокировочной выемке. Землеройный наконечник может поворачиваться по отношению к муфте в диапазоне перемещения относительно оси крепления, и блокировочная выемка может иметь форму, дополняющую изогнутую наружную кромку блокировочного выступа таким образом, что изогнутая наружная кромка блокировочного выступа может не создавать помеху для блокировочного ворота в диапазоне перемещения.
В другом варианте осуществления изобретения землеройный наконечник может содержать землеройную часть и соединительную часть. Соединительная часть может быть расположена напротив землеройной части. Землеройная часть может включать блокировочный выступ, который может проходить на значительном расстоянии от землеройной части до проксимального конца; при этом проксимальный конец может включать периметр с изогнутой наружной кромкой.
В некоторых вариантах осуществления изобретения землеройный наконечник может включать землеройную часть и соединительную часть, расположенную напротив землеройной части вдоль продольной оси. Соединительная часть может включать внутреннюю поверхность, боковую стенку и блокировочный выступ. Внутренняя поверхность может включать соединительный карман и иметь нижнюю стенку. Боковая стенка и нижняя стенка могут по меньшей мере частично образовывать соединительный карман. Блокировочный выступ может иметь основание и проксимальный конец. Основание блокировочного выступа может прилегать к боковой стенке, а блокировочный выступ может проходить от основания до проксимального конца на значительном расстоянии от землеройной части. Боковая стенка может иметь крепежное отверстие с центром. Отношение первого продольного расстояния, измеряемого вдоль продольной оси от центра крепежного отверстия до нижней стенки внутренней поверхности, и второго продольного расстояния, измеряемого вдоль продольной оси от центра крепежного отверстия до проксимального конца блокировочного выступа, может составлять примерно 3:2 или меньше.
В других вариантах осуществления изобретения система землеройного инструмента может включать землеройный наконечник, который может иметь землеройную часть и соединительную часть, расположенную напротив землеройной части вдоль продольной оси. Соединительная часть может включать внутреннюю поверхность, боковую стенку и блокировочный выступ. Внутренняя поверхность может образовывать соединительный карман, который может иметь отверстие, соединенное с внутренней полостью. Внутренняя поверхность может иметь нижнюю стенку. Боковая стенка и нижняя стенка могут по меньшей мере частично образовывать соединительный карман, а блокировочный выступ может иметь основание и проксимальный конец. Основание блокировочного выступа может прилегать к боковой стенке, а блокировочный выступ может проходить от основания до проксимального конца на значительном расстоянии от землеройной части. Боковая стенка может иметь крепежное отверстие с центром. Отношение первого продольного расстояния, измеряемого вдоль продольной оси от центра крепежного отверстия до нижней стенки, и второго продольного расстояния, измеряемого вдоль продольной оси от центра крепежного отверстия до проксимального конца блокировочного выступа, может составлять примерно 3:2 или меньше. Система землеройного инструмента может включать муфту, которая может иметь крепежную носовую часть и блокировочный ворот, образующий блокировочную выемку. Муфта может крепиться к землеройному наконечнику таким образом, чтобы крепежная носовая часть муфты могла располагаться внутри соединительного кармана, и блокировочный выступ землеройного наконечника мог располагаться в блокировочной выемке. Механизм фиксации может быть расположен внутри крепежного отверстия и может быть выполнен с возможностью крепления землеройного наконечника к муфте.
В другом варианте осуществления изобретения землеройный наконечник может включать нижнюю стенку и боковую стенку, которая может по меньшей мере частично образовывать соединительный карман. Блокировочный выступ может проходить от боковой стенки до проксимального конца на значительном расстоянии от нижней стенки. Боковая стенка может иметь крепежное отверстие, расположенное по существу в продольном направлении посередине между проксимальным концом блокировочного выступа и нижней стенкой.
В другом варианте осуществления изобретения система землеройного инструмента может включать землеройный наконечник, который может иметь соединительную часть и землеройную часть; при этом землеройная часть и соединительная часть проходят вдоль продольной оси. Соединительная часть может включать внутреннюю поверхность, образующую соединительный карман с отверстием. Внутренняя поверхность может иметь нижнюю стенку, первую боковую стенку и вторую боковую стенку, расположенные на расстоянии друг от друга и проходящие в продольном направлении от нижней стенки. Соединительная часть также может включать первую соединительную лицевую стенку и вторую соединительную лицевую стенку, расположенные на расстоянии друг от друга, которые могут проходить в продольном направлении от нижней стенки и могут проходить между первой боковой стенкой и второй боковой стенкой. Первая соединительная лицевая стенка и вторая соединительная лицевая стенка могут включать дистальную плоскую часть и изогнутую часть. Плоская часть может прилегать к нижней стенке, и изогнутая часть может прилегать к отверстию соединительного кармана. Система землеройного инструмента также может включать муфту, шарнирно прикрепленную к землеройному наконечнику таким образом, чтобы землеройный наконечник поворачивался по отношению к муфте в диапазоне перемещения относительно оси крепления между номинальным положением и максимальным повернутым наклонным положением. Муфта может включать крепежную носовую часть, которая может иметь первую внешнюю лицевую поверхность и вторую внешнюю лицевую поверхность, расположенную напротив первой внешней лицевой поверхности. Крепежная носовая часть может быть расположена в соединительном кармане таким образом, что первая внешняя лицевая поверхность и вторая внешняя лицевая поверхность могут соответственно прилегать к первой соединительной лицевой стенке и второй соединительной лицевой стенке землеройного наконечника. В диапазоне перемещения между номинальным положением и максимальным повернутым наклонным положением изогнутая часть первой соединительной лицевой стенки и второй соединительной лицевой стенки может находиться на расстоянии в бесконтактном положении по отношению к муфте.
В другом варианте осуществления изобретения система землеройного инструмента может включать муфту и землеройный наконечник, подвижно соединенный с муфтой. Землеройный наконечник может включать соединительный карман, выполненный с возможностью приема муфты. Соединительный карман может быть образован по меньшей мере одной соединительной лицевой стенкой, включающей дистальную часть и изогнутую часть. Землеройный наконечник может двигаться относительно муфты в диапазоне перемещения между номинальным положением и максимальным повернутым наклонным положением. В диапазоне перемещения между номинальным положением и максимальным повернутым наклонным положением изогнутая часть по меньшей мере одной соединительной лицевой стенки может находиться на расстоянии в бесконтактном положении по отношению к муфте.
В другом варианте осуществления изобретения система землеройного инструмента может содержать землеройный наконечник с соединительной частью и землеройной частью. Землеройная часть и соединительная часть могут быть расположены вдоль продольной оси. Соединительная часть может включать внутреннюю поверхность и блокировочный выступ. Внутренняя поверхность может образовывать соединительный карман, который может иметь отверстие, соединенное с внутренней полостью. Внутренняя поверхность может иметь нижнюю стенку, первую боковую стенку и вторую боковую стенку, расположенные на расстоянии друг от друга и проходящие в продольном направлении от нижней стенки. Внутренняя поверхность также может включать первую соединительную лицевую стенку и вторую соединительную лицевую стенку, расположенные на расстоянии друг от друга, которые могут проходить в продольном направлении от нижней стенки и могут проходить между первой боковой стенкой и второй боковой стенкой. Первая соединительная лицевая стенка и вторая соединительная лицевая стенка могут включать дистальную плоскую часть и изогнутую часть. Плоская часть может прилегать к нижней стенке, и изогнутая часть может прилегать к отверстию соединительного кармана. Блокировочный выступ может иметь основание и проксимальный конец. Основание может прилегать к первой боковой стенке или ко второй боковой стенке. Блокировочный выступ может проходить от основания до проксимального конца на значительном расстоянии от землеройной части, и первая боковая стенка или вторая боковая стенка, прилегающая к блокировочному выступу, может иметь крепежное отверстие. Система землеройного инструмента также может включать муфту, шарнирно прикрепленную к землеройному наконечнику таким образом, чтобы землеройный наконечник поворачивался по отношению к муфте в диапазоне перемещения относительно оси крепления между номинальным положением и максимальным повернутым наклонным положением. Муфта может включать крепежную носовую часть, которая может иметь первую внешнюю лицевую поверхность и вторую внешнюю лицевую поверхность, расположенную напротив первой внешней лицевой поверхности. Крепежная носовая часть может быть расположена в соединительном кармане таким образом, что первая внешняя лицевая поверхность и вторая внешняя лицевая поверхность могут соответственно прилегать к первой соединительной лицевой стенке и второй соединительной лицевой стенке землеройного наконечника. Система землеройного инструмента также может включать механизм фиксации, расположенный внутри крепежного отверстия, и может быть выполнена с возможностью крепления землеройного наконечника к муфте. Механизм фиксации может иметь ось крепления. В диапазоне перемещения между номинальным положением и максимальным повернутым наклонным положением изогнутая часть первой соединительной лицевой стенки и второй соединительной лицевой стенки может находиться на расстоянии в бесконтактном положении по отношению к муфте. Под нагрузкой, по существу перпендикулярной оси крепления, землеройный наконечник может быть выполнен с возможностью соединения с муфтой в точке соприкосновения по меньшей мере на плоской части первой соединительной лицевой стенки или второй соединительной лицевой стенки и поворота вокруг точки соприкосновения до тех пор, пока блокировочный выступ не войдет в контакт с муфтой в максимальном повернутом наклонном положении.
Промышленное применение
Промышленное применение землеройного инструмента в сборе, описанного в данном документе, вытекает из вышеизложенного. Настоящее изобретение может быть применимо по отношению к любой машине, использующей орудие для земляных и скреперных работ, выравнивания или любых других соответствующих работ, связанных с разработкой грунта или другого рабочего материала. В машинах, используемых для таких работ, землеройные инструменты и наконечники могут быстро изнашиваться и требовать замены.
Таким образом, настоящее изобретение может быть применимо по отношению к различным машинам и условиям эксплуатации. Одним из примеров использования землеройного инструмента в сборе, описанного в данном изобретении, является применение в горнодобывающей промышленности, в которой орудия машины могут широко использоваться для скреперных работ или выемки различного рабочего материала, включая горную породу, гравий, песок, грунт и т.д. в течение длительных периодов времени с минимальными простоями. В таких вариантах применения может требоваться замена землеройных инструментов и наконечников, однако может быть желательно продлить срок службы таких инструментов на максимально возможный срок для уменьшения времени простоев и стоимости замены деталей. Настоящее изобретение обладает описанными характеристиками, которые могут уменьшить вероятность поломок деталей и увеличить срок службы землеройных инструментов. Сокращение вероятности поломок деталей может способствовать увеличению времени безотказной работы машины и экономии расходов на запасные части.
Ограничение точек соприкосновения, описанных в данном документе, может иметь преимущества по сравнению с существующими конструкциями, использующими дополнительные или альтернативные точки соприкосновения между землеройным наконечником и муфтой. Один из существующих землеройных наконечников контактирует с муфтой в двух точках на внутренней поверхности соединительного кармана, но не контактирует с муфтой на блокировочных выступах. Окончательные анализы элементов показали, что землеройный наконечник 100 согласно принципам настоящего изобретения может способствовать уменьшению напряжений в землеройном наконечнике под вертикальной нагрузкой до 50-60% по сравнению с существующей конструкцией, имеющей две точки соприкосновения внутри соединительного кармана. Таким образом, уменьшение напряжений на описанный землеройный наконечник 100 обеспечивает преимущества по сравнению с существующими конструкциями благодаря сокращению частоты и вероятности поломок деталей.
Следует иметь в виду, что вышеприведенное описание содержит примеры описанной системы и способов. Однако предполагается, что другие варианты осуществления изобретения могут отличаться в деталях от вышеуказанных примеров. Все ссылки на изобретение или его примеры относятся к конкретному обсуждаемому примеру на этом этапе и не налагают ограничений относительно более широкого объема изобретения в целом. Все указания на различия и недостатки определенных функций предназначены для того, чтобы подчеркнуть, что они не являются предпочтительными, однако они полностью не исключаются из объема изобретения, если только не указано иное.
Указание диапазонов значений в данном документе предназначено только для краткости обозначения каждого значения в диапазоне, если только не указано иное, и каждое отдельное значение включено в описание, как если бы оно было индивидуально указано в данном документе. Все описанные здесь способы могут быть выполнены в любом подходящем порядке, если иное не указано в данном документе или явно не противоречит контексту.
Соответственно, данное изобретение включает все модификации и эквиваленты предмета изобретения, изложенные в прилагаемой формуле изобретения, соответствующие действующему законодательству. Кроме того, любая комбинация вышеописанных вариантов во всех возможных вариациях включена в изобретение, если в данном описании не указано иное или такая комбинация явно не противоречит контексту.