Защитная накладка кромки ковша (варианты) Российский патент 2023 года по МПК E02F9/24 E02F9/28 

Изобретение относится в целом к землеройному оборудованию, более конкретно к изнашиваемому составному элементу ковша экскаватора, такому как защитная накладка кромки ковша.

Известна защитная накладка (10) кромки (66) ковша драглайна; защитная накладка (10), содержащая: наконечник с кромкой, основание и верх, включающий среднюю и верхнюю части, причем последняя содержит боковые участки и центральный участок, выполненный выше его боковых участков, а также первую боковую стенку (14) с первой опорной поверхностью (24), выполненной с отверстием (26); вторую боковую стенку (16) со второй опорной поверхностью (38), отличающаяся тем, что вторая боковая стенка (16) обладает крепежным участком (40), соединяющимся с запорным приспособлением (80) на кромке (66) ковша драглайна; и центральную стенку (18) с третьей опорной поверхностью (56); центральную стенку (18), соединяющую первую боковую стенку (14) и вторую боковую стенку (16), отличающаяся тем, что первая, вторая и третья опорные поверхности (24, 38, 56) образуют желоб (60) для приема краевого участка (74) кромки (66) ковша драглайна (RU №2 669 704, МПК E02F 9/28, опубл. 15.10.2018).

Проблемой известного технического решения является недостаточная надежность накладки при направленном отведении абразивного потока, проходящего по поверхностям накладки, что вызвано отсутствием дополнительных ребер жесткости, сужений частей корпуса для направленности абразивного массива, не определенность высоты центрального участка верхней части, не определенность длины боковых участков верхней части, а также прямолинейный край боковых участков верхней части и угловатое соединение верхнего участка с боковыми и со средней частью не позволяют обеспечить создание надежной и долгой в эксплуатации защитной накладки.

Наиболее близким техническим решением является износостойкий элемент, содержащий: тело, включающее наконечник, основание и верх, включающий среднюю и верхнюю части, причем последняя содержит боковые участки и центральный участок, выполненный выше его боковых участков, а также имеющий внутреннюю поверхность; первый карман, образованный на внутренней поверхности ножки; и второй карман, образованный в указанной внутренней поверхности и отстоящий от первого кармана посредством канала, проходящего между первым карманом и вторым карманом в направлении, параллельном главной оси корпуса, причем второй карман включает в себя изогнутую опорную поверхность, обычно обращенную в сторону от первого кармана, причем первый карман включает в себя переднюю поверхность, противоположные боковые поверхности, верхнюю поверхность, проходящую между противоположными боковыми поверхностями, открытое дно и открытую заднюю поверхность (US9447564, МПК E02F 9/00, E02F 9/28, опубл. 11.12.2014).

Проблемой наиболее близкого технического решения является недостаточная надежность накладки, так как основание не содержит в себе дополнительных усилений, таких как ребра жесткости, повышающих нагрузочную способность износостойкого элемента, установленного на ковше. Проблемой является то, что концевые части верха, основания, наконечника, выполнены не сужающимися, что заведомо не предполагает и не способствуют направленному прохождению абразивного массива, как следствие, это приводит к износу износостойкого элемента и меньшему попаданию массива в ковш. Ещё одной проблемой является не определенность высоты центрального участка верхней части по отношению к высоте боковых участков и длины боковых участков верхней части по отношению к длине центрального, что не позволяет обеспечить надежность износостойкого элемента, при этом прямолинейный край боковых участков верхней части и угловатое соединение верхнего участка с боковыми и со средней частью являются дополнительными концентраторами напряжений при направлении абразивного массива, что приводит к снижению надежность износостойкого элемента.

Технической проблемой, решаемой заявляемым изобретением, является устранение недостатков аналогов.

Задачей заявляемого изобретение является создание защитной накладки кромки ковша землеройной машины надежной конфигурации, обеспечивающей более длительный срок эксплуатации, при разряжении потока абразивного массива, проходящего по поверхностям накладки.

Технический результат заявляемой изобретения заключается в повышении надежности защитной накладки кромки ковша, при разряжении потока абразивного массива, проходящего по поверхностям накладки.

Указанный технический результат по первому варианту исполнения достигается тем, что защитная накладка кромки ковша, выполнена в виде корпуса, включающего основание, наконечник, согласно изобретению основание содержит ребра жесткости, соединенные с ним по радиусу Rр, при этом концевые части основания и ребер жесткости не менее, чем с одной стороны выполнены сужающимися по направлению к задней части корпуса, а наконечник не менее, чем с двух сторон корпуса выполнен сужающимся по направлению к передней кромке.

Технический результат по второму варианту исполнению достигается тем, что защитная накладка кромки ковша, выполненная в виде корпуса, содержит основание, верх, включающий среднюю и верхнюю части, причем последняя содержит боковые участки и центральный участок, выполненный выше его боковых участков , согласно изобретению не менее, чем мере одна концевая часть корпуса по меньшей мере с одной стороны корпуса выполнена сужающейся к горизонтальной оси, высота центрального участка не менее, чем в полтора раза превосходит высоту бокового участка, края которого выполнены в виде изогнутой кривой по радиусу Rб, плавно соединяющейся с центральным участком верхней части, который в свою очередь переходит в боковые участки верхней части по радиусу Rв, а в среднюю часть корпуса по радиусу Rс.

Технический результат по третьему варианту исполнению достигается тем, что защитная накладка кромки ковша, выполненная в виде корпуса, содержащего наконечник, основание, верх, включающий среднюю и верхнюю части, причем последняя содержит центральный и боковые участки, согласно изобретению боковые участки наконечника выполнены скошенными не менее, чем к двум сторонам корпуса, края боковых участков верхней части верха корпуса выполнены в виде изогнутой по радиусу Rб кривой, плавно соединяющейся с центральным участком верхней части, при этом длина боковых участков верхней части выполнена не менее 1/3 от длины центрального участка верхней части.

В настоящей заявки под абразивным массивом понимается различная среда, с которой взаимодействует защитная накладка при эксплуатации ковша (например, при копании), например, земля, песок, глина и т.д.

В частности, по второму и/или третьему варианту корпус содержит основание с соединенным с ним по радиусу Rр ребром жесткости.

В частности, радиус Rр соединения ребер жесткости с корпусом находится в диапазоне 1-50 мм.

В частности, ребро жесткости расположено ниже верхней поверхности основания на расстоянии от неё.

В частности, по второму и/или третьему варианту наконечник выполнен сужающимся по направлению к передней кромке.

В частности, по третьему варианту что не менее, чем одна концевая часть корпуса по меньшей мере с одной стороны корпуса выполнена сужающейся.

В частности, по второму и/или третьему варианту концевые части основания и ребер жесткости не менее, чем с одной стороны выполнены сужающимися по направлению к задней части корпуса.

В частности, по первому и/или второму варианту боковые участки наконечника выполнены скошенными.

В частности, по первому варианту корпус содержит верх, включающий среднюю и верхнюю части, причем последняя содержит центральный и боковые участки.

В частности, по первому варианту края бокового участка выполнены в виде изогнутой кривой по радиусу Rб, при этом края бокового участка выполнены сужающимися к задней части корпуса.

В частности, радиус Rб изогнутой кривой бокового участка верхней части верха корпуса находится в диапазоне от 30 до 200 мм.

В частности, по первому и/или третьему варианту центральный участок верхней части корпуса переходит в боковые участки верхней части по радиусу Rв, а в среднюю часть корпуса переходит по радиусу Rс.

В частности, центральный участок верхней части переходит в боковые участки верхней части по радиусу Rв, а в среднюю часть корпуса переходит по радиусу Rс, значения которых находятся в диапазоне от 1 до 70 мм.

В частности, по первому и/или второму варианту боковые участки наконечника выполнены скошенными.

В частности, боковые участки наконечника выполнены скошенными, причем скос выполнен в виде наклонной поверхности.

В частности, боковые участки наконечника выполнены скошенными, причем скос выполнен в виде выемки.

В частности, боковые участки наконечника выполнены скошенными, причем скос выполнен в виде выемки выполненной с радиусными стенками.

В частности, боковые участки наконечника выполнены скошенными, причем скос продлен по средней части верха корпуса.

В частности, боковые участки наконечника выполнены скошенными, причем скос продлен по верхней части верха корпуса.

В частности, по первому и/или второму варианту длина боковых участков верхней части выполнена не менее 1/3 от длины центрального участка верхней части.

В частности, концевая часть бокового участка верхней части верха корпуса выполнена толще начальной части бокового участка.

На фиг. 1 – защитная накладка, вид сбоку; на фиг. 2 – защитная накладка, вид сверху; на фиг. 3, 4 – защитная накладка с углами α, γ, вид сбоку; на фиг. 5 – защитная накладка с углами α, β, γ, вид сверху; на фиг. 6 – защитная накладка с углом β, вид спереди; на фиг. 7 – местный разрез А-А наконечника с углом β.

На фигурах обозначено: 1– корпус; 2 – основание; 3 – наконечник; 4 – верх; 5 – ребра жесткости; 6 – нижняя сторона; 7 – задняя часть; 8 – передняя кромка; 9 – средняя часть; 10 – верхняя часть; 11 – центральный участок; 12 – боковые участки; 13 – боковые стороны; 14 –углубление, 15 – верхняя поверхность, 16 – боковые участки, 17 – центральный участок; 18 – захват.

Защитная накладка кромки ковша (фиг. 1, 2) выполнена в виде корпуса 1, включающего основание 2, наконечник 3 и верх 4.

Основание 2 содержит ребра жесткости 5, соединенные с ним по радиусу Rр. Концевые части основания 2 и ребер жесткости 5 не менее, чем с одной стороны корпуса 1, например, с нижней стороны 6 корпуса 1, выполнены сужающимися по направлению к задней части 7 корпуса 1, а наконечник 3 не менее, чем с двух сторон корпуса выполнен сужающимся по направлению к передней кромке 8.

Наконечник 3 выполнен заостренным, с одной стороны он переходит в верх 4 корпуса 1, а именно в среднюю часть 9 верха 4 корпуса 1, которая далее переходит в верхнюю часть 10 верха 4 корпуса 1, включающую центральный участок 11 и боковые участки 12, с другой стороны наконечник 3 переходит в основание 2, в том числе в его нижнюю сторону 6. Основание 2, верх 4 и наконечник 3 объединены противолежащими боковыми сторонами 13. В частной форме реализации наконечник 3 может быть выполнен единой отливкой с верхом 4 и основанием 2, а также весь корпус 1 со всеми составляющими может быть выполнен единой отливкой, например, из стали. С задней стороны 7 корпуса 1 между верхом 4 и основанием 2 выполнено углубление 14, служащее для посадки защитной накладки на ковш.

Благодаря тому, что основание 2 содержит с боковых сторон 13 ребра жесткости 5, корпус 1 защитной накладки обеспечен наибольшей жесткостью и нагрузочной способностью при воздействии на него абразива, так как ребра 5 служат усиливающим элементом защитной накладки, способствующим усилению её, как таковой, при контакте с абразивным массивом и способствующим разряжению массива. Ребра 5 оказывают положительное воздействие на сам ковш, так как обеспечивают его дополнительным усилением и возможностью воспринимать кромкой большие усилия, соответственно ребра 5 обеспечивают его меньшую истираемость и продлевают срок службы. Ребра 5 расположены в нижней части основания 2, что может усилить эффект надежности, так как, при расположении ребер 5 в нижней части основания 1 ниже верхней поверхности основания 2 на расстоянии от неё, между ковшом и ребром 5 образуется зазор. В случае, если в качестве абразива – сухой песок или земля, ребро 5 способствует его разрежению, так как крупицы песка (земли), проходя по верхней и нижней поверхности ребер 5 разделяются и с меньшей силой воздействуют, как на ковш, так и на саму защитную накладку. В случае, если в качестве абразива – мокрая земля, мокрый песок или глина, то такой абразив действует обратным образом, в процессе эксплуатации (копания) абразив забивает зазор, образованный между ребрами 5 защитной накладки и ковша, тем самым образуется дополнительная стенка, обеспечивающая дополнительную связь между ковшом и защитной накладкой, повышающая нагрузку, выдерживаемую ковшом и накладкой при эксплуатации. Более того забитый в образованный зазор абразив, усиливающий связь между корпусом 1 защитной накладки и ковшом, также выступает с силой обратно направленной против абразива, который пытаются набрать в ковш. Этим решением повышается надежность корпуса 1 защитной накладки, так как ребра 5 способствуют, как её усилению, так и разрежению массива абразива, при этом повышается надежность и самого ковша, при использовании указанной защитной накладки.

Усилению надежности конструкции корпуса 1 защитной накладки способствует то, что основание 2 соединено с ребрами жесткости 5 по радиусу Rр (фиг. 5, 6), выполненному в диапазоне 1-50 мм. Выполнение радиуса Rр менее 1 мм не обеспечивает плавность перехода между основанием 2 и ребром жесткости 5, что в последствие приводит к скоплению концентраций напряжений в указанном соединении и приводит к появлению на нем трещин, а выполнение радиуса Rр более 50 мм ухудшает способность защитной накладки разряжать абразив, что вызвано появлением дополнительного препятствия в виде стенки, образованной между ребром 5 и основанием 2 плавным радиусом, тем самым абразивный массив начинает в большей мере воздействовать и изнашивать корпус 1 защитной накладки.

Не менее, чем одна концевая часть по меньшей мере с одной стороны корпуса 1 должна быть выполнена сужающейся, например, к задней части 7 корпуса 1, то есть находиться под наклоном γ к горизонтальной оси корпуса 1 защитной накладки, что является необходимым условиям для создания и направления потока абразива.

Концевые части основания 2 и ребер жесткости 5, не менее, чем с одной стороны выполнены сужающимися по направлению к задней части 7 корпуса 1, а наконечник 3 не менее, чем с двух сторон корпуса 1 выполнен сужающимся по направлению к передней кромке 8, что непосредственным образом влияет на надежность корпуса 1 защитной накладки, так как таким сужением обеспечена направленность движения абразивного массива, при его разряжении, для меньшего износа корпуса 1. Дополнительно концевая часть центрального участка 11 верхней части 10 не менее, чем с одной стороны может быть выполнена сужающейся по направлению к задней части 7 корпуса 1.

Разряжение начинается при первом контакте наконечника 3 с массивом абразива, которым поток абразива направляется далее по поверхностям корпуса 1 и далее часть поступает в ковш (по верху 4), а часть во вне (по основанию 2). За направление по верху отвечает верхняя поверхность 15 верха 4, которая простирается от передней кромки 8, продолжается по средней части 10 верха и продолжается по центральному 11 и по боковым 12 участкам верхней части 10 верха 4. А за направление по основанию 2 отвечают нижняя поверхность 6, а далее концевые части основания 2 и ребер жесткости 5. При проектировании корпуса 1 задается траектория направленного движении массива, которая отводится от корпуса 1, там самым в процессе эксплуатации массив меньше воздействует на корпус 1 и меньше изнашивает его, чем обеспечивается надежность защитной накладки. В связи с этим, для повышения надежности достаточно выполнения наконечника 3 не менее, чем с двух сторон корпуса 1 сужающимся по направлению к передней кромке 8, а концевых частей основания 2 и ребер жесткости 5 сужающимися по направлению к задней части 7 корпуса 1, что уже позволит целенаправленно принимать и по заданной траектории отводить массив. Для усиления эффекта отведения массива и надежности центральный участок 11 верхней части 10 также выполняют сужающимися не менее, чем с одной из сторон по направлению к задней части 7 корпуса 1. Для повышения степени надежности сужение может быть реализовано у концевых частей основания 2 и центрального участка 11 верхней части 10 с двух сторон или трех сторон, у наконечника 3 с двух, трех, четырех сторон, а у ребра 5 с двух-пяти сторон.

Сужение наконечника 3 выражено наклоном указанных частей и обозначен α на фигурах 3, 4, 5. Наконечник 3 может быть выполнен сужающимся по направлению к передней кромке 8 по его верхней поверхности 15, выполненной под наклоном α к горизонтальной продольной оси (фиг. 3); с боковых сторон 13 корпуса 1, под наклоном α к горизонтальной продольной оси (при виде сверху на корпус 1, где слева наконечник 8, а справа задняя часть 7, сужая расстояние между противолежащими боковыми сторонами 13 наконечника 3 справа налево, фиг. 5); или с нижней стороны 6 корпуса 1 (аналогично верхней поверхности, только зеркально), а также по самой передней кромке 8, выполненной под наклоном α к горизонтальной продольной оси, при виде на правую боковую сторону 13 корпуса 1, сужая высоту кромки 8 справа налево (фиг. 4).

Сужение концевых частей основания 2 и ребер жесткости 5 выражено наклоном указанных частей и обозначено γ на фигурах 3, 5. В частном случае концевая часть основания 2 может быть выполнена сужающейся к задней части 7 корпуса 1 по высоте основания 2, то есть концевая часть нижней поверхности 6 основания 2 выполнена под наклоном γ к горизонтальной продольной оси при виде сбоку на корпус 1 (фиг. 3). Концевые части основания 2 также могут быть выполнены сужающимися по направлению к задней части 7 корпуса 1 с боковых сторон 13 корпуса 1, выполненной под наклоном γ к горизонтальной продольной оси, при виде сверху на корпус 1 (фиг. 5). Концевые части ребер жесткости 5 могут быть выполнены сужающимися по направлению к задней части 7 корпуса 1 по нижней стороне 6, выполненной под наклоном γ к горизонтальной продольной оси, при виде сбоку на корпус 1 (сужая высоту ребра 5 слева направо, при виде на правую боковую сторону 13 корпуса 1, фиг. 3); по их верхней поверхности, выполненной под наклоном γ к горизонтальной продольной оси, при виде сбоку на корпус 1 (сужая высоту ребра 5 слева направо, при виде на правую боковую сторону 13 корпуса 1, фиг. 3); по их верхней поверхности, при виде сверху на корпус 1, где слева наконечник 8, а справа задняя часть 7, сужая ширину сверху вниз верхнего ребра 5 под наклоном γ к горизонтальной поперечной оси, и/или сужая длину верхнего ребра 5 слева направо, под наклоном γ к горизонтальной продольной оси, а нижнее ребро 5 зеркально верхнему (фиг. 5); по их боковой поверхности, при виде спереди на корпус 1, выполненной под наклоном γ к горизонтальной поперечной оси (сужая высоту левого ребра 5 справа налево, при виде спереди на корпуса 1 (условно не показано)).

Сужение концевой части центрального участка 11 верхней части 10 верха 4 корпуса 1 выражено наклоном указанных частей и обозначено γ на фигуре 3.

В частном случае реализации концевая часть центрального участка 11 верхней части 10 выполнена сужающейся к задней части 7 корпуса 1 по высоте верхней части 10, то есть выполнена под наклоном γ к горизонтальной продольной оси, при виде сбоку на корпус 1 (сужая высоту центрального участка 11 верха 4 слева направо, при виде на правую боковую сторону корпуса, фиг. 3) и/или с боковых сторон 13 корпуса 1, выполненной под наклоном γ к горизонтальной продольной оси, при виде сверху на корпус 1 (сужая центральную часть 11 в сторону задней части слева направо (условно не показано)).

Сужение (наклон) концевых частей, таких элементов, как, основание 2, ребра жесткости 5, верха 4 обозначенное углами наклона γ может находится в диапазоне от 1 до 65 градусов, а сужение наконечника 3 к передней кромке 8, обозначенное углами наклона α может находиться в диапазоне от 1 до 50 градусов, так как наклон α и/или γ менее 1 градуса, не смещает траекторию движения абразивного массива, в следствие чего он воздействует и изнашивает корпус 1 защитной накладки, а наклон α более 65 и/или γ более 50 градусов снизит надежность наконечника 3, основания 2 и ребер 5, в связи с расположением указанных поверхностей под такими углами , которые будет препятствовать прохождению потока массива по корпусу и наоборот будет воспринимать всю нагрузку от массива корпусом 1, что приведет к его быстрому износу.

Боковые участки 16 наконечника 3 выполнены скошенными, то есть расположенными под наклоном β (фиг. 5, 6, 7). Под наклоном β (скошенными) участки 16 могут быть своей плоскостью, проходящей через поверхность боковых участков 16 наконечника 3 к плоскости, проходящей через поверхность центральной части 17 наконечника 3 (фиг. 6); своей плоскостью, проходящей через поверхность боковых участков 16 наконечника 3 под наклоном β к плоскости, проходящей через поверхность боковых сторон 13 корпуса 1 (фиг. 7); или на передней кромке 8, где наклон β выполнен между плоскостью, проходящей через поверхность передней кромки 8, расположенной под центральным участком 17 наконечника 3, и плоскостью, проходящей через поверхность кромки 8, расположенной под боковыми участками 16 наконечника 3 (фиг. 5). Скошенными боковыми участками 16 наконечника 3 обеспечивается заданная траектория движения абразивного массива по поверхностям наконечника, а также снижается скорость его движения, благодаря чему его корпус 1 защитной накладки меньше изнашивается.

Скос боковых участков 16 наконечника может находиться в диапазоне до 90 градусов, но не менее 1 градуса. Это связано с тем, что выполняя скос менее 1 градуса не обеспечивается заданная траектории массива, в следствии чего истирается корпус 1 защитной накладки, а скос более указанного снизит надежность корпуса 1 в целом, что будет вызвано наличием у него резких переходов, при этом и в том и в другом случае корпус 1 будет в большой мере воспринимать абразивный массив, который будет оказывать на него сильное негативное влияние, приводящее к его износу.

Боковые участки 16 наконечника выполнены скошенными, причем скос может быть выполнен в виде наклонной плоскости или выемки, стенки которой имеют радиусные скругления. Указанный скос может быть продлен от наконечника 3 далее верхней поверхности 15 верха 4 корпуса 1 по средней части 9 верха 4, а может быть продлен как по средней части 9, так и по верхней части 10 верха 4 для повышения эффекта и создания проложенного и направленного движения массива.

Дополнительно для повышения надежности боковые участки 12 верхней части 10 верха 4 выполнены в виде дополнительных ребер жесткости, а края боковых участков 12 выполнены в виде изогнутой кривой, выполненной по радиусу, при этом боковые участки 12 выполнены сужающимися по направлению к задней части 7 корпуса 1. Боковыми участками 12 вместе с их краями соединяются средняя часть 9 с центральным участком 11 верхней части 10. Краевые части боковых участков 12 в задней части 7 корпуса 1 расположены ближе к центральному участку 11 верха 4 по отношению к их расположению к центральному участку 11 верха 4 ближе к средней части 9 верха 4, при этом длина боковых участков 12 верхней части 10 верха 4 корпуса 1 выполнена не менее 1/3 от длины центрального участка 11 верхней части 10 верха 4. Этим решением снижены концентрации напряжений от абразивного массива, разряжающегося при воздействии на среднюю часть 9 корпуса 1 и центральный участок 11 верхней части 10, верха 4 корпуса 1, которые принимают усилие от массива, в связи с чем отсутствие боковых участков 12 или выполнение их длиной менее 1/3 длины центрального участка 11 привело бы к появлению трещин в месте соединения центрального участка 11 со средней частью 9 по боковым сторонам и быстрому износу корпуса 1 защитной накладки. Поэтому в заявленном решении боковые участки 12 выполняют функцию ребер жесткости, которыми плавно соединены центральный участок 11 со средней частью 9, плавность определена сужением ширины боковых частей 12 по направлению от средней части 9 корпуса 1 к задней части 7 корпуса 1 и выполнением края боковых участков 12, обращенных от корпуса, в виде изогнутой по радиусу кривой, чем снимаются напряжения возникающие на самих боковых участках 12, которые возникают в них при снятии напряжений, возникающих в соединении между средней частью 9 и центральным участком 11.

Изогнутая по радиусу кривая края боковых участков 12 верхней части 10 содержит не менее, чем один радиусный переход, в предпочтительном варианте два перехода, при этом радиус кривой выполнен Rб (фиг. 5), значения которого могут находится в диапазоне от 30 до 200 мм, так как выполнение радиуса Rб менее 30 мм или более 200 мм не позволит снять напряжения с боковых участков 12, а также с центрального участка 11 и средней части 9, что приведет к возникновению трещин на них, более того выполнение радиуса Rб менее 30 мм или более 200 мм боковых участков 12 может выступать дополнительным концентратором напряжений на корпусе 1. Этим решением обусловлено повышение надежности боковых участков 12, центрального участка 11, средней части 9, а также всего корпуса 1 защитной накладки в целом.

Боковой участок 12 верхней части 10 верха 4 корпуса 1 выполнен меньшей высоты, чем центральный участок 11 верхней части 10 верха 4 корпуса 1 вместе с его плавной криволинейной концевой частью плавно соединенной с корпусом 1 является важной составляющей, что определяет обеспечение повышения надежности корпуса 1, а впоследствии и ковша, так как таким образом производится разбивание потока абразива о центральный участок 11 верхней части 10 верха 4 корпуса 1 и направление его по поверхности боковых участков 12, которые выполнены таким образом, чтобы принимать и направлять массив далее без излишнего воздействия абразивом на сами боковые участки 12 корпуса 1. Более того для повышения эффективности указанного решения концевая часть бокового участка 12 верхней части 10 верха 4 корпуса 1, расположенная ближе к задней части 7 корпуса 1, выполнена толще начальной части бокового участка 12 верхней части 10 верха 4 корпуса 1, примыкающей к средней части 9 корпуса 1. Это сделано для того, чтобы концевая часть смогла обеспечить большую нагрузочную способность при направлении абразивного массива, а соответственно повысить надежность, концевых частей боковых участков 12 верхней части 10 и корпуса 1 в целом.

Центральный участок 11 верхней части 10 верха 4 в задней части 7 корпуса 1 выполнен выше его боковых участков 12, при этом высота центрального участка 11 не менее, чем в полтора раза превосходит высоту бокового участка 12. Центральный участок 11 выполнен уже средней части 9 верха 4 корпуса 1, при этом верх 4 корпуса 1 выполнен длиннее основания 2 корпуса 1. Этим решением обуславливается создание выраженного дополнительного ребра жесткости, в роли которого выступает центральный участок 11 верхней части 10 верха 4 в задней части 7 корпуса 1, который наибольшим образом своей нижней поверхностью контактирует с ковшом, а через верхнюю пропускает абразивный массив и разряжает, а также совместно и с боковыми участками 12 обеспечивает разряжение и направление абразивного массива, при этом снижая напряжения с корпуса 1. Массив после прохождения верхней части 10 верха 4 снижает скорость и далее поступает в ковш, со снижением ударной нагрузки, то есть обеспечивается надежность корпуса 1 и ковша, при должном выполнении функций защитной накладки ковша.

Выполнение высоты центрального участка 11 менее, чем в полтора раза превосходящей высоту боковых участков 12, не обеспечивает надежность корпуса 1 при разрежении абразивного массива и может привести к быстрому износу корпуса 1 и далее ковша. Не рекомендовано выполнять высоту центрального участка 11 более, чем в три раза превосходящей высоту боковых участков 12, иначе это может утяжелить конструкцию защитной накладки.

Боковые участки 12 верхней части 10 верха 4 в задней части 7 корпуса 1 переходят в центральный участок 11 верхней части 10 по радиусу Rв (фиг. 6), находящемуся в диапазоне от 1 до 70 мм, а центральный участок 11 верхней части 10 верха 4 корпуса 1 переходит в среднюю часть 9 корпуса 1, в месте пересечения с боковыми участками 12 верхней части 10 верха 4 корпуса 1, по радиусу Rс (фиг. ), находящемуся в диапазоне от 1 до 70 мм. Значение радиусов Rв и Rс обуславливается дополнительной надежностью корпуса 1 защитной накладки, выполнение указанных радиусов менее заявленного диапазона приведет к появлению скопления концентраций напряжения в соединениях центрального участка 11 верха 4 с боковыми участками 12 верха 4 и средней части 9 верха 4 и последующему появлению трещин в местах их расположений, а более заявленного утяжелит конструкцию корпуса 1, что снизит эксплуатационную надежность, как самой защитной накладки, так и ковша.

Для удобства эксплуатации корпус 1 содержит захват 18 для возможности установки и транспортировки.

Следует отметить, что конфигурации, скругления, а также размерности различных элементов корпуса могут носить не симметричный характер относительно центральной продольной оси корпуса, что определяется возможностью применения на одном ковше нескольких защитных накладок, часть из которых будет расположена слева, а часть справа, а направленность потока конфигурацией элементов накладок будет направлена, например, в угловые и/или центральную часть ковша.

Следует понимать, что приведенное выше описание является только предпочтительным вариантом осуществления настоящей заявки, чтобы специалисты в данной области техники могли понять или реализовать заявляемое устройство. Различные модификации этих вариантов осуществления будут легко очевидны специалистам в данной области техники, и общие принципы, определенные в настоящем описании, могут быть применены к другим вариантам осуществления, не отходя от сути или объема применения, включая, но не ограничиваясь различными отклонениями от размеров и форм. Таким образом, настоящая заявка не предназначена для ограничения вариантами осуществления, указанными в настоящем описании, то есть ей должна быть предоставлена охрана, соответствующая максимально широкому объему, что соответствует принципам и новым признакам, раскрытым в настоящем документе.

Защитная накладка кромки ковша по первому варианту исполнения выполнена в виде корпуса 1, включающего наконечник 3, верх 4 и основание 2, содержащее ребра жесткости 5, соединенные с ним по радиусу Rр, при этом концевые части основания 2 и ребер жесткости 5 не менее, чем с одной стороны выполнены сужающимися по направлению к задней части 7 корпуса 1, а наконечник 3 не менее, чем с двух сторон корпуса 1 выполнен сужающимся по направлению к передней кромке 8 под наклоном α.

Защитная накладка кромки ковша по второму варианту исполнения выполнена в виде корпуса 1, содержащего основание 2, верх 4, который включает среднюю 9 и верхнюю 10 части, причем последняя (верхняя часть 10) содержит боковые участки 12 и центральный участок 11 верхней части 10 в задней части 7 корпуса 1, выполнен выше его боковых участков 12 и уже средней части 9. Высота центрального участка 11 не менее, чем в полтора раза превосходит высоту бокового участка 12, края которого выполнены в виде изогнутой по радиусу кривой, плавно соединяющейся с центральным участком 11 верхней части 10, который переходит в боковые участки 12 верхней части 10 по радиусу Rв, а в среднюю часть 9 корпуса 1 по радиусу Rс. При этом не менее, чем одна концевая часть по меньшей мере с одной стороны корпуса 1 выполнена сужающейся под наклоном γ.

Защитная накладка кромки ковша по третьему варианту исполнения выполнена в виде корпуса 1, содержащего наконечник 3, основание 2 и верх 4, включающий среднюю 9 и верхнюю 10 части, причем последняя (верхняя часть 10) содержит центральный 11 и боковые 12 участки. Не менее, чем одна концевая часть по меньшей мере с одной стороны корпуса 1 выполнена сужающейся под наклоном γ, а боковые участки 16 наконечника 3 выполнены скошенными под наклоном β, не менее, чем к двум сторонам корпуса 1. Края боковых участков 12 верхней части 10 верха 4 корпуса 1 выполнены в виде изогнутой по радиусу кривой плавно соединяющейся с центральным участком 11 верхней части 10, при этом длина боковых участков 12 верхней части 10 верха 4 корпуса 1 выполнена не менее 1/3 от длины центрального участка 11 верхней части 10 верха 4 корпуса 1, а центральный участок 11 верхней части 10 верха 4 корпуса 1 переходит в боковые участки верхней части по радиусу Rв, а в среднюю часть по радиусу Rс.

Примером реализации может служить защитная накладка ковша, выполненная в виде корпуса 1, включающего основание 2, наконечник 3. Основание 2 содержит ребра жесткости 5, расположенные в нижней части основания 2 ниже его верхней поверхности на расстоянии от неё и соединенные с основанием 2 по радиусу Rр=10 мм, при этом концевые части основания 2 и ребер жесткости 5 с нижней стороны 6 корпуса 1 выполнены сужающимися по направлению к задней части 7 корпуса 1 под наклоном γ=20 градусов к горизонтальной продольной оси, при виде сбоку; концевые части ребер жесткости 5 дополнительно выполнены сужающимися по направлению к задней части 7 корпуса 1 по их верхней поверхности под наклоном γ=2 градуса к горизонтальной продольной оси, при виде сбоку. Концевая часть центрального участка 11 верхней части 10 выполнена сужающейся по направлению к задней части 7 корпуса 1 по верхней поверхности 15, выполненной под наклоном γ=2 градуса к горизонтальной продольной оси, при виде сбоку.

Наконечник с трех сторон корпуса 1 выполнен сужающимся по направлению к передней кромке 8, а именно выполнен сужающимся по направлению к передней кромке 8 по его верхней поверхности 15, выполненной под наклоном к горизонтальной продольной оси под наклоном α=30 градусов, при виде сбоку на корпус 1; и с боковых сторон 13 корпуса 1, при виде сверху на корпус 1, при этом с левой стороны под наклоном α=15 градусов к горизонтальной продольной оси, а справой стороны под наклоном α=1 градус.

Боковые участки 16 наконечника 3 выполнены скошенными, причем скос выполнен в виде наклонной плоскости, расположенной под наклоном β к центральному участку 17 наконечника 3, причем наклон β между плоскостью, проходящей через центральный участок 17 наконечника 3 и поверхностью боковых участков 16 наконечника 3 составляет 60 градусов; к боковым сторонам 13 корпуса 1, причем наклон β между плоскостью, проходящей через боковые стороны 13 корпуса и поверхностью боковых участков 16 наконечника 3 составляет 60 градусов; и на передней кромке 8, где наклон β=47 градусов выполнен между плоскостью, проходящей через переднюю кромку 8, расположенную под центральным участком 17 наконечника 3, и плоскостью, проходящей через кромку 8, расположенную под боковыми участками 16 наконечника 3.

Боковые участки 12 верхней части 10 верха 4 выполнены в виде дополнительных ребер жесткости, а края боковых участков 12 выполнены в виде изогнутой по радиусу кривой, содержащей два перехода, выполненных по радиусу Rб, причем первый переход выполнен по радиусу Rб=60 мм, а второй переход по радиусу Rб=90 мм. Ширина боковых участков 12 сужается от средней части 9 к задней части 7 корпуса 1, при виде сверху, а кривая крайней части плавно соединяет среднюю часть 9 с центральным участком 11 верхней части 10, при этом длина боковых участков 12 выполнена 3/5 от длины центрального участка 11 верхней части 10, а их концевые части выполнены толще начальной части бокового участка 12 верхней части 10 верха 4 корпуса 1.

Центральный участок 11 верхней части 10 верха 4 в задней части 7 корпуса 1 выполнен выше его боковых участков 12 и уже средней части 9, при этом высота центрального участка 11 в 1,76 раз превосходит высоту бокового участка 12, а верх 4 корпуса 1 выполнен длиннее основания 2 корпуса 1. Боковые участки 12 верхней части 10 верха 4 в задней части 7 корпуса 1 переходят в центральный участок 11 верхней части 10 по радиусу Rв=20 мм, а центральный участок 11 верхней части 10 верха 4 корпуса 1 переходит в среднюю часть 9 корпуса 1, в месте пересечения с боковыми участками 12 верхней части 10 верха 4 корпуса 1, по радиусу Rс=20 мм.

Другой вариант реализации в целом повторяет предыдущий за исключением следующих моментов. Основание 2 содержит ребра жесткости 5, расположенные в центральной части основания 2, но ниже его верхней поверхности на расстоянии от неё и соединенные с основанием 2 по радиусу Rр=40 мм, при этом концевые части основания 2 и ребер жесткости 5 с нижней стороны 6 корпуса 1 выполнены сужающимися по направлению к задней части 7 корпуса 1 под наклоном γ =40 градусов к горизонтальной продольной оси, при виде сбоку; концевые части ребер жесткости 5 дополнительно выполнены сужающимися по направлению к задней части 7 корпуса 1 по их верхней поверхности, выполненной под наклоном γ = 15 градусов к горизонтальной продольной оси, при виде на боковую сторону 13 корпуса 1; и по их верхней поверхности, при виде сверху на корпус 1, сужая ширину верхнего ребра 5 сверху вниз и выполняя его боковую сторону под наклоном γ = 35 градусов к продольной горизонтальной оси (нижнее ребро 5 выполнено зеркально верхнему); и по их верхней поверхности, при виде сверху на корпус 1, сужая длину верхнего ребра 5 слева направо и выполняя его сторону, выполненную под наклоном к боковой, под наклоном γ =30 градусов к поперечной горизонтальной оси (нижнее ребро 5 выполнено зеркально верхнему). Концевая часть центрального участка 11 верхней части 10 верха 4 корпуса 1 выполнена сужающейся по направлению к задней части 7 корпуса 1 по верхней поверхности 15, выполненной под наклоном γ =50 градусов к горизонтальной продольной оси, при виде сбоку.

Наконечник с двух сторон корпуса 1 выполнен сужающимся по направлению к передней кромке 8, а именно выполнен сужающимся по направлению к передней кромке 8 с боковых сторон 13 корпуса 1, при виде сверху на корпус 1, причем левая сторона выполнена под наклоном α=35 градусов к продольной горизонтальной оси, а правая сторона выполнена под наклоном α=20 градусов к продольной горизонтальной оси (другая защитная накладка может быть выполнена зеркально этой для симметричной установки на ковш).

Боковые участки 16 наконечника 3 выполнены скошенными, причем скос выполнен в виде выемки, стенки которой выполнены радиусными и расположенной под наклоном β к центральной части 17 наконечника 3, причем наклон β между плоскостью, проходящей через центральный участок 17 наконечника 3 и поверхностью боковых участков 16 наконечника 3 составляет 10 градусов; к боковым сторонам 13 корпуса 1, причем наклон β между плоскостью, проходящей через боковые стороны 13 корпуса и поверхностью боковых участков 16 наконечника 3 составляет 40 градусов; и на передней кромке 8, где наклон β=15 градусов и выполнен между плоскостью, проходящей через переднюю кромку 8, расположенную под центральным участком 17 наконечника 3, и плоскостью, проходящей через кромку 8, расположенную под боковыми участками 16 наконечника 3.

Боковые участки 12 верхней части 10 верха 4 выполнены в виде изогнутой по радиусу кривой, содержащей два перехода, первый выполнен по радиусу Rб=40 мм, а второй по радиусу Rб=180 мм, при этом длина боковых участков 12 выполнена 1/3 от длины центрального участка 11 верхней части 10.

Центральный участок 11 верхней части 10 верха 4 в задней части 7 корпуса 1 выполнен выше его боковых участков 12, при этом высота центрального участка 11 в 2,4 раз превосходит высоту бокового участка. Боковые участки 12 верхней части 10 переходят в центральный участок 11 верхней части 10 по радиусу Rв=67 мм, а центральный участок 11 верхней части 10 переходит в среднюю часть 9 корпуса 1, в месте пересечения с боковыми участками 12 верхней части 10 верха 4 корпуса 1, по радиусу Rс=67 мм.

Другой вариант осуществления в целом повторяет первый вариант за исключением следующих моментов. Основание 2 содержит ребра, соединенные с ним по радиусу Rр=25 мм, при этом концевые части основания 2 и ребер жесткости 5 с нижней стороны 6 корпуса 1 выполнены сужающимися по направлению к задней части 7 корпуса 1 под наклоном γ=30 градусов к горизонтальной продольной оси, концевые части ребер жесткости 5 дополнительно выполнены сужающимися по направлению к задней части 7 корпуса 1 по их верхней поверхности, сужая ширину ребра 5 слева направо, при виде на правую боковую сторону 13 корпуса 1, под наклоном 10 градусов к горизонтальной оси. Концевая часть центрального участка 11 верхней части 10 выполнена сужающейся по направлению к задней части 7 корпуса 1 по верхней поверхности 15, выполненной под наклоном γ=15 градусов к горизонтальной продольной оси, при виде сбоку и по боковым сторонам 13, выполненным под наклоном γ=25 градусов к горизонтальной продольной оси, при виде сверху на корпус 1.

Наконечник с четырех сторон корпуса 1 выполнен сужающимся по направлению к передней кромке 8, а именно выполнен сужающимся по направлению к передней кромке 8 по его верхней поверхности 15, при виде сбоку, выполненной под наклоном α=50 градусов к горизонтальной продольной оси; с боковых сторон 13 корпуса 1, при виде сверху, выполненной под наклоном α = 65 градусов к горизонтальной продольной оси; и по нижней поверхности 6, при виде сбоку, выполненной под наклоном α =5 градусов к горизонтальной продольной оси.

Боковые участки 16 наконечника 3 выполнены скошенными, причем скос выполнен в виде плоскости, расположенной под наклоном β к центральной части 17 наконечника 3, причем наклон β между плоскостью, проходящей через центральный участок 17 наконечника 3 и поверхностью боковых участков 16 наконечника 3 составляет 82 градуса; к боковым сторонам 13 корпуса 1, причем наклон β между плоскостью, проходящей через боковые стороны 13 корпуса 1 и поверхностью боковых участков 16 наконечника 3 составляет 82 градуса; и на передней кромке 8, где наклон β =74 градуса и выполнен между плоскостью, проходящей через переднюю кромку 8, расположенную под центральным участком 17 наконечника 3, и плоскостью, проходящей через кромку 8, расположенную под боковыми участками 16 наконечника 3.

Боковые участки 12 верхней части 10 верха 4 выполнены в виде изогнутой по радиусу кривой, содержащей один переход, выполненный по радиусу Rб=130 мм, при этом длина боковых участков 12 выполнена 4/5 от длины центрального участка 11 верхней части 10.

Центральный участок 11 верхней части 10 верха 4 в задней части 7 корпуса 1 выполнен выше его боковых участков 12, при этом высота центрального участка 11 в 1,5 раз превосходит высоту бокового участка. Боковые участки 12 верхней части 10 верха 4 в задней части 7 корпуса 1 переходят в центральный участок 11 верхней части 10 по радиусу Rв=30 мм, а центральный участок 11 верхней части 10 верха 4 корпуса 1 переходит в среднюю часть 9 корпуса 1, в месте пересечения с боковыми участками 12 верхней части 10 верха 4 корпуса 1, по радиусу Rс=30 мм.

По сравнению с известными техническими решениями предлагаемое заявленными существенными признаками позволяет обеспечить меньший износ конструкции защитной накладки кромки ковша, при разряжении потока абразивного массива, проходящего по поверхностям накладки в заданные зоны по заданной траектории, что обеспечивает снижение концентраций напряжений на корпусе и повышение надежности корпуса защитной накладки.

Группа изобретений относится в целом к землеройному оборудованию, более конкретно к изнашиваемым составным элементам ковша экскаватора, таким как защитная накладка кромки ковша. Технический результат – повышение надежности защитной накладки кромки ковша при разряжении потока абразивного массива, проходящего по поверхностям накладки. Защитная накладка кромки ковша выполнена в виде корпуса, включающего наконечник, основание и соединенные с ним по радиусу Rр ребра жесткости, при этом концевые части основания и ребер жесткости не менее чем с одной стороны выполнены сужающимися по направлению к задней части корпуса. Наконечник не менее чем с двух сторон корпуса выполнен сужающимся по направлению к передней кромке, а боковые участки наконечника выполнены скошенными не менее чем к двум сторонам корпуса. Корпус защитной накладки содержит верх, включающий среднюю и верхнюю части, причем последняя содержит центральный и боковые участки. Центральный участок верхней части в задней части корпуса выполнен выше его боковых участков и уже средней части корпуса, при этом высота центрального участка не менее чем в полтора раза превосходит высоту бокового участка. Длина боковых участков верхней части выполнена не менее 1/3 от длины центрального участка верхней части. Края бокового участка выполнены в виде изогнутой по радиусу Rб кривой, плавно соединяющейся с центральным участком верхней части, который переходит в боковые участки верхней части по радиусу Rв, а в среднюю часть корпуса по радиусу Rс. 3 н. и 15 з.п. ф-лы, 7 ил.

1. Защитная накладка кромки ковша, выполненная в виде корпуса, включающего основание, наконечник, отличающаяся тем, что основание содержит ребра жесткости, соединенные с ним по радиусу Rр, при этом концевые части основания и ребер жесткости не менее чем с одной стороны выполнены сужающимися по направлению к задней части корпуса, а наконечник не менее чем с двух сторон корпуса выполнен сужающимся по направлению к передней кромке.

2. Защитная накладка кромки ковша, выполненная в виде корпуса, содержащего основание, верх, включающий среднюю и верхнюю части, причем последняя содержит боковые участки и центральный участок, выполненный выше его боковых участков, отличающаяся тем, что высота центрального участка не менее чем в полтора раза превосходит высоту бокового участка, края которого выполнены в виде изогнутой по радиусу Rб кривой, плавно соединяющейся с центральным участком верхней части, который в свою очередь переходит в боковые участки верхней части по радиусу Rв, а в среднюю часть корпуса по радиусу Rс, при этом не менее чем одна концевая часть корпуса по меньшей мере с одной стороны корпуса выполнена сужающейся.

3. Защитная накладка кромки ковша, выполненная в виде корпуса, содержащего наконечник, основание, верх, включающий среднюю и верхнюю части, причем последняя содержит центральный и боковые участки, отличающаяся тем, что края боковых участков верхней части верха корпуса выполнены в виде изогнутой по радиусу Rб кривой, плавно соединяющейся с центральным участком верхней части, длина боковых участков верхней части выполнена не менее 1/3 от длины центрального участка верхней части, при этом боковые участки наконечника выполнены скошенными не менее чем к двум сторонам корпуса.

4. Защитная накладка по пп. 2, 3, отличающаяся тем, что корпус содержит основание с соединенным с ним по радиусу Rр ребром жесткости.

5. Защитная накладка по пп. 1, 4, отличающаяся тем, что ребро жесткости расположено ниже верхней поверхности основания на расстоянии от неё.

6. Защитная накладка по п. 5, отличающаяся тем, что радиус Rр находится в диапазоне 1-50 мм.

7. Защитная накладка по пп. 2, 3, отличающаяся тем, что наконечник выполнен сужающимся по направлению к передней кромке.

8. Защитная накладка по п. 3, отличающаяся тем, что не менее чем одна концевая часть корпуса по меньшей мере с одной стороны корпуса выполнена сужающейся.

9. Защитная накладка по пп. 2, 4, 8, отличающаяся тем, что концевые части основания и ребер жесткости не менее чем с одной стороны выполнены сужающимися по направлению к задней части корпуса.

10. Защитная накладка по пп. 1, 2, отличающаяся тем, что боковые участки наконечника выполнены скошенными.

11. Защитная накладка по п. 1, отличающаяся тем, что корпус содержит верх, включающий среднюю и верхнюю части, причем последняя содержит центральный и боковые участки, а центральный участок верхней части в задней части корпуса выполнен выше его боковых участков и уже средней части корпуса, при этом высота центрального участка не менее чем в полтора раза превосходит высоту бокового участка, при этом края бокового участка выполнены в виде изогнутой по радиусу Rб кривой, плавно соединяющейся с центральным участком верхней части.

12. Защитная накладка по пп. 2, 3, 11, отличающаяся тем, что радиус Rб находится в диапазоне от 30 до 200 мм.

13. Защитная накладка по пп. 3, 11, 12, отличающаяся тем, что центральный участок верхней части переходит в боковые участки верхней части по радиусу Rв, а в среднюю часть корпуса по радиусу Rс.

14. Защитная накладка по любому из пп. 2, 3, 13, отличающаяся тем, что радиус Rв и радиус Rс находятся в диапазоне от 1 до 70 мм.

15. Защитная накладка по пп. 3, 10, отличающаяся тем, что боковые участки наконечника выполнены скошенными, причем скос продлен по средней части верха корпуса.

16. Защитная накладка по пп. 3, 10, 15, отличающаяся тем, что боковые участки наконечника выполнены скошенными, причем скос продлен по верхней части верха корпуса.

17. Защитная накладка по пп. 2, 11, отличающаяся тем, что длина боковых участков верхней части выполнена не менее 1/3 от длины центрального участка верхней части.

18. Защитная накладка по пп. 2, 3, 11, 17, отличающаяся тем, что концевая часть бокового участка верхней части верха корпуса выполнена толще начальной части бокового участка верхней части верха корпуса.