АДАПТЕР ДЛЯ ПОДДЕРКИ ИЗНАШИВАЕМОГО ЭЛЕМЕНТА КОВША МАШИНЫ ДЛЯ ЗЕМЛЯНЫХ РАБОТ, ИЗНАШИВАЕМЫЙ ЭЛЕМЕНТ ДЛЯ АДАПТЕРА, УЗЕЛ, ОБРАЗОВАННЫЙ АДАПТЕРОМ И ИЗНАШИВАЕМЫМ ЭЛЕМЕНТОМ, СПОСОБ КОНСТРУИРОВАНИЯ АДАПТЕРА ДЛЯ ПОДДЕРЖКИ ИЗНАШИВАЕМОГО ЭЛЕМЕНТА, СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ АДАПТЕРА ДЛЯ ПОДДЕРЖКИ ИЗНАШИВАЕМОГО ЭЛЕМЕНТА, СПОСОБ КОНСТРУИРОВАНИЯ ИЗНАШИВАЕМОГО ЭЛЕМЕНТА, ПРИСПОСОБЛЕННОГО ДЛЯ УСТАНОВКИ НА АДАПТЕРЕ, И СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ИЗНАШИВАЕМОГО ЭЛЕМЕНТА, ПРИСПОСОБЛЕННОГО ДЛЯ УСТАНОВКИ НА АДАПТЕРЕ Российский патент 2024 года по МПК E02F9/28 

Область техники

Изобретение относится к адаптеру для поддержки изнашиваемого элемента ковша машины для земляных работ, при этом:

- адаптер имеет заднюю часть, приспособленную для крепления к ковшу, и переднюю часть, приспособленную для размещения внутри полости изнашиваемого элемента, при этом адаптер определяет продольную ось Х,

- имеет по меньшей мере одно отверстие для штифта, приспособленное для размещения штифта, приспособленного для удерживания изнашиваемого элемента на адаптере, при этом штифт имеет предварительно заданное положение относительно отверстия для штифта и имеет продольную ось, определяющую ось Z,

- при этом ось X и ось Z определяют плоскость XZ, а направление, перпендикулярное плоскости XZ, определяет ось Y, при этом ось X и ось Y определяют плоскость XY,

- имеет по меньшей мере одну переднюю верхнюю опорную поверхность, по меньшей мере одну заднюю верхнюю опорную поверхность, по меньшей мере одну переднюю нижнюю опорную поверхность, и по меньшей мере одну заднюю нижнюю опорную поверхность,

- верхние опорные поверхности и нижние опорные поверхности симметричны друг другу относительно плоскости XZ,

- в продольном разрезе по плоскости XY определяется следующее:

- точка А1, являющаяся задним концом пересечения задней верхней опорной поверхности с плоскостью XY или, если присутствует более одной задней верхней опорной поверхности, является проекцией по оси Z на плоскость XY самого заднего конца из всех задних верхних опорных поверхностей,

- точка А2, являющаяся задним концом пересечения задней нижней опорной поверхности с плоскостью XY или, если присутствует более одной задней нижней опорной поверхности, является проекцией по оси Z на плоскость XY самого заднего конца из всех задних нижних опорных поверхностей,

- точка В1, являющаяся передним концом пересечения передней верхней опорной поверхности с плоскостью XY или, если присутствует более одной передней верхней опорной поверхности, является проекцией по оси Z на плоскость XY самого переднего конца из всех передних верхних опорных поверхностей,

- точка В2, являющаяся передним концом пересечения передней нижней опорной поверхности с плоскостью XY или, если присутствует более одной передней нижней опорной поверхности, является проекцией по оси Z на плоскость XY самого переднего конца из всех передних нижних опорных поверхностей,

- при этом между точками А1 и А2 присутствует расстояние Н2 в направлении оси Y, а между точками В1 и В2 присутствует расстояние Н1 в направлении оси Y,

- при этом при установке изнашиваемого элемента на адаптере образуется зазор в направлении оси Y между любой из точек А1, А2, В1 и В2 и адаптером с предварительно заданным значением j,

- при этом между точками А1 и В1 присутствует расстояние d в направлении X.

Изобретение также относится к изнашиваемому элементу, приспособленному для установки на адаптере ковша машины для земляных работ, в котором:

- изнашиваемый элемент имеет переднюю часть, приспособленную для врезания в перемещаемый грунт, и заднюю часть с полостью, приспособленной для размещения в ней передней части адаптера, при этом изнашиваемый элемент определяет продольную ось X,

- имеет по меньшей мере одно сквозное отверстие на одной стороне полости, приспособленное для размещения штифта, предназначенного для удержания изнашиваемого элемента на адаптере, при этом штифт имеет предварительно установленное положение относительно сквозного отверстия и имеет продольную ось, определяющую ось Z, полость (и предпочтительно имеет два сквозных отверстия, совмещённых друг с другом и с каждой из сторон полости, каждое из которых выполнено с возможностью размещения штифта или же штифта, проходящего из одного сквозного отверстия в другое),

- при этом ось X и ось Z определяют плоскость XZ, а направление, перпендикулярное плоскости XZ, определяет ось Y, при этом ось X и ось Y определяют плоскость XY,

- изнашиваемый элемент имеет по меньшей мере одну переднюю верхнюю опорную поверхность, по меньшей мере одну заднюю верхнюю опорную поверхность, по меньшей мере одну переднюю нижнюю опорную поверхность, и по меньшей мере одну заднюю нижнюю опорную поверхность,

- верхние опорные поверхности и нижние опорные поверхности симметричны друг другу относительно плоскости XZ,

- в продольном разрезе по плоскости XY определяется следующее:

- точка а1, являющаяся задним концом пересечения задней верхней опорной поверхности с плоскостью XY или, если имеется более одной задней верхней опорной поверхности, является проекцией по оси Z на плоскость XY самого заднего конца из всех задних верхних опорных поверхностей,

- точка а2, являющаяся задним концом пересечения задней нижней опорной поверхности с плоскостью XY или, если имеется более одной задней нижней опорной поверхности, является проекцией по оси Z на плоскость XY самого заднего конца из всех задних нижних опорных поверхностей,

- точка b1, являющаяся передним концом пересечения передней верхней опорной поверхности с плоскостью XY или, если имеется более одной передней верхней опорной поверхности, является проекцией по оси Z на плоскость XY самого переднего конца из всех передних верхних опорных поверхностей,

- точка b2, являющаяся передним концом пересечения передней нижней опорной поверхности с плоскостью XY или, если имеется более одной передней нижней опорной поверхности, является проекцией по оси Z на плоскость XY самого переднего конца из всех передних нижних опорных поверхностей,

- при этом между точками а1 и а2 присутствует расстояние h2 в направлении оси Y, а между точками b1 и b2 присутствует расстояние h1 в направлении оси Y,

- при этом при установке изнашиваемого элемента на адаптере присутствует зазор в направлении оси Y между любой из точек а1, а2, b1 и b2 и адаптером с предварительно заданным значением j,

- при этом между точками a1 и b1 присутствует расстояние d в направлении X.

Изобретение также относится к узлу, образованному адаптером и изнашиваемым элементом, согласно изобретению.

Изобретение также относится к способам конструирования и изготовления адаптера для поддержки изнашиваемого элемента ковша машины для земляных работ, при этом:

- адаптер имеет заднюю часть, приспособленную для крепления к ковшу, и переднюю часть, приспособленную для размещения внутри полости изнашиваемого элемента, при этом адаптер определяет продольную ось Х,

способ, включает в себя этап определения местоположения по меньшей мере одного отверстия для штифта, приспособленного для размещения штифта, приспособленного для удерживания изнашиваемого элемента на адаптере, при этом штифт имеет продольную ось, определяющую ось Z,

- при этом ось X и ось Z определяют плоскость XZ, а направление, перпендикулярное плоскости XZ, определяет ось Y, причём ось X и ось Y определяют плоскость XY,

- при этом адаптер имеет по меньшей мере одну переднюю верхнюю опорную поверхность, по меньшей мере одну заднюю верхнюю опорную поверхность, по меньшей мере одну переднюю нижнюю опорную поверхность, и по меньшей мере одну заднюю нижнюю опорную поверхность,

- при этом верхние опорные поверхности и нижние опорные поверхности симметричны друг другу относительно плоскости XZ.

Наконец, изобретение также относится к способам конструирования и изготовления изнашиваемого элемента, приспособленного для установки на адаптере ковша машины для земляных работ, при этом:

- изнашиваемый элемент имеет переднюю часть, приспособленную для врезания в перемещаемый грунт, и заднюю часть с полостью, приспособленной для размещения в ней передней части адаптера, при этом изнашиваемый элемент определяет продольную ось X,

способ, включает в себя этап размещения сквозного отверстия на одной стороне полости, приспособленного для размещения штифта, приспособленного для удерживания изнашиваемого элемента на адаптере, при этом штифт имеет продольную ось, определяющую ось Z (и, предпочтительно, этап размещения двух сквозных отверстий, совмещённых друг с другом и на каждой из сторон полости, каждое из взятых отверстий подходит для размещения штифта или также подходит для размещения штифта, проходящего от одного из них к другому),

- при этом ось X и ось Z определяют плоскость XZ, а направление, перпендикулярное плоскости XZ, определяет ось Y, причём ось X и ось Y определяют плоскость XY,

- при этом изнашиваемый элемент имеет по меньшей мере одну переднюю верхнюю опорную поверхность, по меньшей мере одну заднюю верхнюю опорную поверхность, по меньшей мере одну переднюю нижнюю опорную поверхность, и по меньшей мере одну заднюю нижнюю опорную поверхность,

- при этом верхние опорные поверхности и нижние опорные поверхности симметричны друг другу относительно плоскости XZ.

Предпочтительно, изнашиваемый элемент представляет собой зуб. Как правило, эти изнашиваемые узлы содержат охватывающую часть, имеющую полость, и охватываемую часть, имеющую часть, приспособленную для помещения в полость. В описании и формуле изобретения охватываемая часть рассматривается как изнашиваемый элемент, а охватываемая часть рассматривается как адаптер. Передняя часть охватываемой части, размещённая внутри полости, также называется носовой частью адаптера. Однако изнашиваемый узел может быть противоположным, то есть охватывающая часть является адаптером, а охватываемая часть является изнашиваемым элементом. Изобретение будет применяться точно таким же образом, и поэтому этот альтернативный вариант также следует понимать как часть изобретения.

Описание и формула изобретения описывают адаптер и изнашиваемый элемент, которые, хотя и являются независимыми частями, их функция заключается в прикреплении друг к другу благодаря штифту. Адаптер, в свою очередь, прикрепляется к ковшу машины для земляных работ. Учитывая, что каждый из этих элементов предназначен для того, чтобы быть частью сборочного узла, характеристики одного из них (в частности, его физические размеры) влияют на другие в той мере, в какой они являются исходными данными для проектирования остальных элементов. В общем, в патентах и, в частности, в независимых пунктах формулы изобретения допускается определять размеры и/или форму первого элемента посредством общей ссылки на размеры или соответствующую форму второго элемента, который не является частью продукта, защищённого с помощью независимого пункта формулы изобретения, если оба элемента связаны друг с другом посредством использования. Конструктор этих узлов будет иметь ряд определённых элементов, в частности высоты контура, которые необходимо учитывать при проектировании каждого из компонентов узла, независимо от того факта, что эти высоты контура являются высотами контура рассматриваемого компонента, либо о других элементах узла, или даже об общих высотах контура узла как такового. Так, например, в данном случае ось z представляет собой положение, которое будет занимать ось штифта в собранном положении узла. Ни адаптер, ни изнашиваемый элемент не содержат штифт, и, тем не менее, их будущее положение, безусловно, представляет собой высоту контура, которая присутствует во время проектирования как адаптера, так и изнашиваемого элемента. Следовательно, эта высота контура является частью адаптера (и изнашиваемого элемента), как и любая другая его высота контура.

При проектировании изнашиваемого узла предполагается наличие областей, в которых адаптер и изнашиваемый элемент должны соприкасаться друг с другом. Эти области в описании называются опорными поверхностями, и утверждается, что узел выполнен с возможностью передачи усилий и реакций между адаптером и изнашиваемым элементом через эти опорные поверхности. Возможно, что во время использования, в частности, когда сборочный узел подвергается деформации и износу в результате использования и/или заполнения мелкими частицами, адаптер и изнашиваемый элемент фактически соприкасаются в областях, которые не являются контактными поверхностями, и, следовательно, возможно, что передача сил и реакций происходит не только через опорные поверхности. Однако это не противоречит тому факту, что как адаптер, так и изнашиваемый элемент имеют предварительно определённые опорные поверхности, которые, следовательно, являются частью их характерных элементов. В описании и формуле изобретения некоторые из этих опорных поверхностей были описаны как «верхние» или «нижние». Эти термины относятся только к ориентации поверхности, при этом верхние поверхности ориентированы вверх. В случае износа узлов без проушин имеется определённое совпадение в том смысле, что верхние опорные поверхности (т.е. те, которые ориентированы вверх) являются именно опорными поверхностями, которые находятся в верхней части рассматриваемого компонента (адаптера или изнашиваемого элемента). Однако, как будет видно ниже, в случае узлов с проушинами имеются верхние опорные поверхности (ориентированные вверх), которые, фактически, находятся в нижней части компонента, и наоборот.

Уровень техники

Известны изнашиваемые узлы, образованные адаптером с отверстием для штифта и изнашиваемым элементом с двумя отверстиями, совмещёнными друг с другом таким образом, что они совпадают, по меньшей мере частично, с отверстием для штифта адаптера в установленном положении, и прикреплены друг к другу благодаря штифту, размещённому в отверстиях и отверстии для штифта. Примеры этих узлов можно найти в документах WO 2011029157, ЕР 2 620 557 А1 и ЕР 1 710 358. В общем можно встретить несколько групп крепёжных изделий:

Группа 1: штифтовое отверстие адаптера является сквозным отверстием, а изнашиваемый элемент имеет два сквозных отверстия. В собранном положении один штифт проходит из конца в конец через три отверстия.

Группа 2: штифтовое отверстие адаптера является сквозным отверстием (как и в предыдущей группе), но используются два штифта, каждый из которых занимает часть штифтового отверстия адаптера и одно из сквозных отверстий изнашиваемого элемента.

Группа 3: адаптер имеет два отверстия для штифтов, которые являются глухими отверстиями и выровнены друг с другом, при этом используются два штифта. Каждый штифт размещён в одном из отверстий для штифта и в одном из сквозных отверстий изнашиваемого элемента.

Группа 4: изнашиваемый элемент имеет только одно сквозное отверстие, и адаптер имеет одно штифтовое отверстие, которое является глухим отверстием, и с помощью одного штифта изнашиваемый элемент крепится к адаптеру асимметричным образом относительно плоскости XY.

Изобретение совместимо с любой из этих 4 групп альтернативных вариантов, хотя альтернативы из групп 1, 2 и 3 являются особенно предпочтительными.

В общем, представляет интерес, чтобы штифт не подвергался напряжениям (он должен только удерживать изнашиваемый элемент, чтобы он не выпал под действием силы тяжести). Однако реальность такова, что штифт подвергается напряжениям, износу и деформациям, что может вызвать трудности при разборке изнашиваемого элемента, поломке штифта и т. д. Поэтому возникает необходимость предлагать новые конструкции, фиксирующие, или по меньшей мере уменьшающие нагрузки и деформации, которым подвергается штифт.

Раскрытие изобретения

Задача этого изобретение состоит в том, чтобы преодолеть эти недостатки. Эта задача достигается с помощью адаптера указанного выше типа, отличающегося тем, что ось Z проходит внутри расположенной в продольном разрезе окружности с радиусом R и центром С, при этом центр С расположен на оси Х,

- где R2 - это радиус с началом в центре С и концом в точке А1, где А1j - точка, расположенная на расстоянии R2 от центра С и на расстоянии от оси X по направлению оси Y, равном H2/2 +j,

- где R1 - это радиус с началом в центре C и концом в точке B1, где B1j - точка, расположенная на расстоянии R1 от центра C и на расстоянии от оси X по направлению оси Y, равном H1/2 +j,

- при этом между точками А1 и С присутствует расстояние А в направлении оси Х, а между точками В1 и С присутствует расстояние В по направлению к оси Х,

- и при этом

если адаптер предназначается для изнашиваемого элемента без проушин

тогда как, если адаптер предназначен для изнашиваемого элемента с проушинами

.

Предпочтительно, ось Z, т.е. положение штифта, проходит через центр С, который, как будет показано ниже, является оптимальным положением для штифта. Однако в положениях, близких к центру С, т.е. внутри окружности радиусом R, полученные результаты могут быть удовлетворительными. В этом смысле R предпочтительно имеет значение менее 10% от суммы расстояний A и B, и очень предпочтительно, имеет значение менее 5% от суммы расстояний A и B. Особенно предпочтительно, чтобы радиус R имел значение менее 2% от суммы расстояний А и В.

Действительно, стратегия изобретения состоит в позиционировании штифта в такой точке, что в результате этого позиционирования между изнашиваемым элементом и адаптером происходит относительное вращение вследствие приложения силы в соответствии с направлением Y, приложенной к точке B1 и направленной к точке B2, а также силы в направлении Y, приложенной к точке B2 и направленной к точке B1, опорные поверхности адаптера и изнашиваемого элемента соприкасаются друг с другом до того момента, когда штифт подвергается напряжениям. Таким образом уменьшаются напряжения, которые должен выдерживать штифт. Преимущество такого решения проявляется не только в случае нового изнашиваемого сборочного узла, но и на протяжении всего срока его службы, т.е. при постепенном нарастании износа, деформаций, накопления мелких частиц и т.д. Действительно, эти «отклонения от первоначальных условий работы» обычно приводят к тому, что штифт подвергается напряжениям, даже большим, чем те, которым он подвергается первоначально, вызывая деформации, препятствующие его последующему извлечению, и даже его поломку, что, в свою очередь, может привести к потере изнашиваемого элемента. Однако в решении, предлагаемом в настоящем изобретении, штифт подвергается гораздо меньшим напряжениям даже в течение всего срока службы изнашиваемого сборочного узла.

Предпочтительно, полусферическая поверхность с центром С и радиусом R1 проходит между [а] передним концом передней верхней опорной поверхности или, если имеется более одной передней верхней опорной поверхности, между самым выступающим вперёд передним концом из всех передних верхних опорных поверхностей, и [b] передним концом передней нижней опорной поверхности или, если имеется более одной передней нижней опорной поверхности, между самым выступающим вперёд передним концом из всех передних нижних опорных поверхностей. Как будет более подробно продемонстрировано ниже, эта передняя полусферическая поверхность позволяет скользить (при вращении вокруг штифта) между адаптером и изнашиваемым элементом (который предпочтительно также имеет эквивалентную полусферическую поверхность), когда силы прикладываются в соответствии с направлением по оси Y.

Предпочтительно, адаптер содержит по меньшей мере одну верхнюю вторичную полусферическую поверхность, центр которой находится в точке С, и одну нижнюю вторичную полусферическую поверхность, центр которой также находится в точке С. Эти вторичные полусферические поверхности, предпочтительно согласующиеся с эквивалентными вторичными полусферическими поверхностями в изнашиваемом элементе, но относительно которых они имеют предварительно заданное разделение, позволяют поддерживать это разделение постоянным (поскольку все эти поверхности имеют свой центр в центре вращения). Таким образом, предотвращается увеличение этого разделения, что ограничивает попадание материала, что, в свою очередь, предотвращает увеличение силы, стремящейся увеличить разделение изнашиваемого элемента с адаптером.

В общем, изнашиваемые элементы, в частности зубья, можно разделить на две большие группы: с проушинами и без проушин. Это различие будет обсуждаться более подробно ниже, но оно является ясной концепцией для специалиста в данной области техники. Настоящее изобретение подходит для обоих случаев (изнашиваемые сборочные узлы, имеющие изнашиваемые элементы с проушинами или без них), но предпочтительным является адаптер для изнашиваемого элемента без проушин. В этом последнем случае предпочтительно, чтобы H2 был больше, чем H1.

В общем, всё изобретение было определено и объяснено с учётом высоты контура и размеров адаптера (и, ниже, изнашиваемого элемента), когда он является новым.

Изобретение также относится к изнашиваемому элементу указанного выше типа, характеризующемся тем, что ось Z проходит через внутреннюю часть окружности, расположенную в продольном разрезе, с радиусом r и центром с, при этом центр с расположен на оси Х,

- где r2 - радиус с началом в центре с и концом в точке а1, где а1j - точка, расположенная на расстоянии r2 от центра с и на расстоянии от оси X, в соответствии с направлением по оси Y, равном h2/2 -j,

- где r1 - радиус с началом в центре с и концом в точке b1, где b1j - точка, расположенная на расстоянии r1 от центра с и на расстоянии от оси X, в соответствии с направлением по оси Y, равном h1/2 -j,

- при этом между точками a1 и c присутствует расстояние a в направлении оси X, а между точками b1 и c присутствует расстояние b в направлении оси X,

- и при этом

если изнашиваемый элемент является изнашиваемым элементом без проушин

тогда как если изнашиваемый элемент представляет собой изнашиваемый элемент с проушинами

.

В общем, следует принимать во внимание, что при использовании изнашиваемый элемент, адаптер и штифт образуют узел, который используется как таковой. Однако изнашиваемый элемент гораздо больше страдает в процессе эксплуатации, поэтому его средний срок службы меньше, чем у адаптера или штифта. Так, например, средний срок службы адаптера обычно в 3-5 раз (и даже более) больше, чем средний срок службы зуба ковша машины для земляных работ. Поэтому обычно изнашиваемый элемент крепится к адаптеру таким образом, чтобы его можно было легко разобрать, обычно с помощью штифта, и эти три элемента (изнашиваемые элементы, адаптер и штифт) должны продаваться не только как узлы, образованное этими тремя компонентами (или парой адаптер-изнашиваемый элемент), но также и по отдельности, при этом необходимо, чтобы операции по замене использованного изнашиваемого элемента на новый были действительно такими же быстрыми, как и простыми, а также насколько это возможно, не вызывающими затруднений, в том числе эти операции включают в себя штифт, не выдерживающий значительных деформаций и легко извлекаемый. Следовательно, необходимо представить формулу изобретения, которая защищает адаптер и изнашиваемый элемент по отдельности, потому что именно так указанные элементы обычно встречаются на рынке. Это сделало необходимым определить изобретение независимо для адаптера и изнашиваемого элемента, даже несмотря на то, что основная концепция в обоих случаях одна и та же. Поэтому была предпринята попытка использовать, насколько это возможно, одни и те же ссылки для эквивалентных точек и высот контуров между адаптером и изнашиваемым элементом, просто заменив прописные буквы (для адаптера) строчными буквами (для изнашиваемого элемента). Исключением из этого правила является зазор j, который является общим для обоих случаев. В математические формулы внесены изменения определённо в связи с изменением связанной системы координат (адаптер или изнашиваемый элемент). В свою очередь, штифт как таковой не затрагивается изобретением. Таким образом, объяснение действия изобретения в отношении изнашиваемого элемента является таким же, как и объяснение в отношении адаптера, как и его преимущества. Во избежание ненужных повторений, эти объяснения не будут здесь повторяться, а изложенные выше являются действительными.

Поэтому, как указано в случае адаптера, предпочтительные варианты осуществления изобретения изнашиваемого элемента включают в себя:

- радиус r, имеющий значение менее 10% суммы расстояний а и b и предпочтительно имеющий значение менее 5% суммы расстояний а и b. Особенно предпочтительно, чтобы оно составляло менее 2% от суммы расстояний а и b;

- полусферическая поверхность с центром с и радиусом r1, проходящая между [а] передним концом передней верхней опорной поверхности или, если имеется более одной передней верхней опорной поверхности, между самым выступающим вперёд передним концом из всех передних верхних опорных поверхностей, и [b] передний конец передней нижней опорной поверхности или, если присутствует более одной передней нижней опорной поверхности, между самым выступающим вперёд передним концом из всех передних нижних опорных поверхностей;

- содержащий по меньшей мере одну верхнюю вторичную полусферическую поверхность, центр которой находится в точке с, и одну нижнюю вторичную полусферическую поверхность, центр которой также находится в точке с.

- если изнашиваемый элемент является элементом без проушин, то в этом случае особенно предпочтительно, чтобы h2 было больше, чем h1.

Изобретение также относится к узлу, образованному адаптером, согласно изобретению, и изнашиваемым элементом, согласно изобретению. Предпочтительно, значение радиуса R1 равно значению радиуса r1, что позволяет добиться скольжения (благодаря вращению) между двумя ранее упомянутыми полусферическими поверхностями. Фактически, равенство R1 и r1 означает, что расстояние между обеими полусферическими поверхностями равно нулю, т.е. обе полусферические поверхности соприкасаются друг с другом. Кроме того, в этом случае, когда точка B1 вращается вокруг C, она в конечном итоге совпадает с b1.

Изобретение также относится к способу проектирования адаптера для поддержки изнашиваемого элемента ковша машины для земляных работ указанного выше типа, характеризующийся тем, что:

- в продольном разрезе по плоскости XY определяется следующее:

- точка А1, являющаяся задним концом пересечения задней верхней опорной поверхности с плоскостью XY или, если присутствует более одной задней верхней опорной поверхности, является проекцией по оси Z на плоскость XY самого заднего конца из всех задних верхних опорных поверхностей,

- точка А2, являющаяся задним концом пересечения задней нижней опорной поверхности с плоскостью XY или, если присутствует более одной задней нижней опорной поверхности, является проекцией по оси Z на плоскость XY самого заднего конца из всех задних нижних опорных поверхностей,

- точка В1, являющаяся передним концом пересечения передней верхней опорной поверхности с плоскостью XY или, если присутствует более одной передней верхней опорной поверхности, является проекцией по оси Z на плоскость XY самого переднего конца из всех передних верхних опорных поверхностей,

- точка В2, являющаяся передним концом пересечения передней нижней опорной поверхности с плоскостью XY или, если присутствует более одной передней нижней опорной поверхности, является проекцией по оси Z на плоскость XY самого переднего конца всех передних нижних опорных поверхностей,

- при этом между точками А1 и А2 присутствует расстояние Н2 в направлении Y, а между точками В1 и В2 присутствует расстояние Н1 в направлении оси Y,

- при этом при установке изнашиваемого элемента на адаптере, присутствует зазор в направлении оси Y между любой из точек А1, А2, В1 и В2 и изнашиваемым элементом с предварительно заданным значением j,

- при этом между точками А1 и В1 присутствует расстояние D в направлении оси Х,

а также тем, что

ось Z позиционируется таким образом, что она проходит через внутреннюю часть окружности, расположенной в продольном разрезе, с радиусом R и центром C, при этом центр c расположен на оси X,

- где R2 - радиус с началом в центре С и концом в точке А1, где А1j - точка, расположенная на расстоянии R2 от центра С и на расстоянии от оси X в соответствии с направлением по оси Y, равном H2/2 +j,

- где R1 - радиус с началом в центре C и концом в точке B1, где B1j - точка, расположенная на расстоянии R1 от центра C и на расстоянии от оси X в соответствии с направлением по оси Y, равном H1/2 +j,

- при этом между точками А1 и С присутствует расстояние А в направлении оси Х, а между точками В1 и С присутствует расстояние В в направлении оси Х,

- и при этом

если адаптер предназначается для изнашиваемого элемента без проушин

тогда как если адаптер предназначен для изнашиваемого элемента с проушинами

.

Изобретение также относится к способу изготовления адаптера для поддержки изнашиваемого элемента ковша машины для земляных работ указанного выше типа, характеризующемуся тем, что он включает в себя этап конструирования адаптера согласно изобретению, этап изготовления литейной формы, содержащей геометрию, приспособленную для образования отверстия для штифта, приспособленного для размещения штифта, приспособленного для удерживания изнашиваемого элемента на адаптере, при этом штифт имеет продольную ось, определяющую ось Z, и этап заливки расплавленного материала в литейную форму для получения адаптера.

Аналогичным образом, изобретение также относится к способу проектирования изнашиваемого элемента, приспособленного для установки на адаптере ковша машины для земляных работ указанного выше типа, характеризующемуся тем, что

- в продольном разрезе по плоскости XY определяется следующее:

- точка а1, являющаяся задним концом пересечения задней верхней опорной поверхности с плоскостью XY или, если присутствует более одной задней верхней опорной поверхности, является проекцией по оси Z на плоскость XY самого заднего конца из всех задних верхних опорных поверхностей,

- точка а2, являющаяся задним концом пересечения задней нижней опорной поверхности с плоскостью XY или, если присутствует более одной задней нижней опорной поверхности, является проекцией по оси Z на плоскость XY самого заднего конца из всех задних нижних опорных поверхностей,

- точка b1, являющаяся передним концом пересечения передней верхней опорной поверхности с плоскостью XY или, если присутствует более одной передней верхней опорной поверхности, является проекцией по оси Z на плоскость XY самого переднего конца из всех передних верхних опорных поверхностей,

- точка b2, являющаяся передним концом пересечения передней нижней опорной поверхности с плоскостью XY или, если присутствует более одной передней нижней опорной поверхности, является проекцией по оси Z на плоскость XY самого переднего конца из всех передних нижних опорных поверхностей,

- при этом между точками а1 и а2 присутствует расстояние h2 в направлении оси Y, а между точками b1 и b2 присутствует расстояние h1 в направлении оси Y,

- при этом при установке изнашиваемого элемента на адаптере присутствует зазор в направлении оси Y между любой из точек а1, а2, b1 и b2 и адаптером с предварительно заданным значением j,

- при этом между точками a1 и b1 присутствует расстояние d в направлении оси X,

а также тем, что

ось Z позиционируется таким образом, чтобы проходить через внутреннюю часть окружности, расположенной в продольном разрезе, с радиусом r и центром с, при этом центр с расположен на оси X,

- где r2 - радиус с началом в центре с и концом в точке а1, где а1j является точкой, расположенной на расстоянии r2 от центра с и на расстоянии от оси X в соответствии с направлением по оси Y, равном h2/2 -j,

- где r1 - радиус с началом в центре с и концом в точке b1, где b1j является точкой, расположенной на расстоянии r1 от центра с и на расстоянии от оси X в соответствии с направлением по оси Y, равном h1/2 -j,

- при этом между точками a1 и c присутствует расстояние a в направлении оси X, а между точками b1 и c присутствует расстояние b в направлении оси X,

- и при этом

если изнашиваемый элемент является изнашиваемым элементом без проушин

тогда как если изнашиваемый элемент представляет собой изнашиваемый элемент с проушинами

Наконец, изобретение также относится к способу изготовления изнашиваемого элемента, приспособленного для установке на адаптере ковша машины для земляных работ указанного выше типа, характеризующемуся тем, что он включает в себя этап конструирования изнашиваемого элемента, в соответствии с изобретением, этап изготовления литейной формы, имеющей геометрию, приспособленную для формирования сквозного отверстия, приспособленного для размещения штифта, пригодного для удержания изнашиваемого элемента на адаптере, при этом штифт имеет продольную ось, определяющую ось Z, и этап заливки расплавленного материала в литейную форму для получения изнашиваемого элемента.

Другие преимущества и признаки изобретения станут очевидными из последующего описания, в котором предпочтительные варианты осуществления изобретения описаны как не имеющие ограничительного характера со ссылками на прилагаемые чертежи.

Краткое описание чертежей

На фиг. 1 показан изнашиваемый узел, состоящий из адаптера, изнашиваемого элемента и штифта, вид в перспективе;

на фиг. 2-4 схематически показаны адаптеры с отмеченными опорными поверхностями, виды сверху;

на фиг. 5 схематически показан изнашиваемый элемент, вид в разрезе по плоскости XY;

на фиг. 6 схематически показан узел, образованный адаптером и изнашиваемым элементом, вид в разрезе по плоскости XY;

на фиг. 7 схематически показано адаптер по фиг. 6 и перемещение, совершаемое относительно точек В1 и А2 при вращении, вид в разрезе по плоскости XY;

на фиг. 8 схематически показан изнашиваемый элемент без проушин, вид в разрезе по плоскости XY;

на фиг. 9 схематически показан изнашиваемый элемент с проушинами, вид сбоку в вертикальном разрезе;

на фиг. 10 схематически показан адаптер для изнашиваемого элемента с проушинами с отмеченными точками A1, A2, B1 и B2, вид сбоку в вертикальном разрезе;

на фиг. 11 схематически показан изнашиваемый элемент с проушинами с отмеченными точками a1, a2, b1 и b2, вид сбоку в вертикальном разрезе.

на фиг. 12 - 15 схематически показаны четыре изнашиваемые узла с разными передними сторонами, виды в разрезах по плоскости XY.

на фиг. 16 показана передняя часть адаптере согласно изобретению, вид сверху в перспективе.

на фиг. 17 показана задняя часть изнашиваемого элемента, в частности зуба, в соответствии с изобретением, вид сверху в перспективе.

Осуществление изобретения

На фиг. 1 показан общий вид в разобранном состоянии изнашиваемого узла, образованного адаптером 1, изнашиваемым элементом 2 (в частности, зубом, что является предпочтительным вариантом осуществления изобретения) и штифтом 3. Адаптер 1 имеет заднюю часть 4, посредством которой он крепится к ковшу машины для земляных работ, и переднюю часть 5, обычно называемую носовой частью, имеющую геометрию, приспособленную для размещения внутри полости 10, имеющейся в задней части 6 изнашиваемого элемента 2. Адаптер 1 имеет отверстие 8 для штифта, а изнашиваемый элемент 2 имеет два сквозных отверстия 9, каждое из которых проходит через одну из сторон стенок, окружающих полость 10. Отверстие 8 для штифта адаптера 1 и сквозные отверстия 9 изнашиваемого элемента 2 расположены таким образом, что в установленном положении изнашиваемого элемента 2 на адаптере 1 отверстие 8 для штифта и два сквозных отверстия 9 совмещены друг с другом или, по меньшей мере, частично совмещены, поскольку они не обязательно должны иметь точно такое же сечение. Однако частичное совмещение должно быть достаточным, чтобы в установленном положении штифт 3 мог находиться в штифтовом отверстии 8 адаптера 1 и выступать из него, будучи вводимым в сквозные отверстия 9 изнашиваемого элемента 2 на достаточное расстояние, чтобы активировать функцию блокировки.

Адаптер 1 определяет основное направление между его передней частью 5 и его задней частью 4. Это основное направление, таким образом, определяет продольную ось X. В свою очередь, отверстие 8 для штифта, в котором будет размещён штифт 3, также определяет основное направление, которое является перпендикулярным оси X. Таким образом, это второе основное направление определяет ось Z. Обе оси определяют плоскость XZ и направление, перпендикулярное ей, определяющее ось Y.

То же самое происходит и с изнашиваемым элементом 2: его передняя часть 7 и задняя часть 6 определяют ось X, его сквозные отверстия 9 (совмещённые друг с другом) определяют ось Z, а направление, перпендикулярное соответствующей плоскости XZ, определяет ось Y. Кроме того, в собранном положении оси XYZ адаптера 1 и оси XYZ изнашиваемого элемента 2 совпадают.

В общем, передняя часть 5 адаптера 1 и полость 10 изнашиваемого элемента 2 имеют более или менее сложную геометрию. Обычно эти геометрические формы проектируются таким образом, чтобы не было полного контакта между всей поверхностью передней части 5 адаптера 1 и полостью 10, а скорее предусматривалось, что контакт будет на конкретных опорных поверхностях, четко определённых на этапе проектирования. Силы и реакции передаются между адаптером 1 и изнашиваемым элементом 2 через эти опорные поверхности. Как обсуждалось выше, при использовании изнашиваемого сборочного узла, а также вследствие износа, деформаций и попадания материала между зазорами сборочного узла, реальная ситуация может быть более сложной, но это не противоречит тому факту, что и адаптер 1, и изнашиваемый элемент 2 имеют в качестве собственных характерных элементов указанные опорные поверхности.

Что касается изобретения, то в нём принимаются во внимание силы и реакции по оси Y (или их компоненты по оси Y), поэтому представляет интерес создание опорных поверхностей, способных передавать силы в этом направлении, даже несмотря на то, что эти поверхности не обязательно должны быть полностью плоскими или идеально ориентированными таким образом, чтобы они были перпендикулярны оси Y. Обычно эти силы и реакции будут проявлять тенденцию вызывать вращение изнашиваемого элемента 2 относительно адаптера 1 вокруг оси, параллельной оси Z. С использованием этой оси Z можно определить верхнюю часть (в верхней части на фиг. 1) и нижнюю часть, а также переднюю часть (слева на фиг. 1) и заднюю часть как адаптера 1, так и изнашиваемого элемента 2.

Как адаптер 1, так и изнашиваемый элемент 2 должны иметь по меньшей мере одну переднюю верхнюю опорную поверхность, одну заднюю верхнюю опорную поверхность, одну переднюю нижнюю опорную поверхность и одну заднюю нижнюю опорную поверхность. Эти поверхности могут иметь различную геометрию, и их может быть более одной (например, две задние опорные поверхности, то есть и верхняя, и нижняя задние опорные поверхности). На фиг. 2-4 показаны несколько схематических примеров. Адаптеры, видимые «сверху» (по направлению оси Y) с отмеченными верхними опорными поверхностями, изображены на этих фигурах очень схематично. Также отмечено пересечение с плоскостью XY. В каждой передней и задней областях может быть одна или несколько верхних опорных поверхностей. Естественно, могут быть и другие формы (реальные формы, как правило, более сложные) и их можно как угодно смешивать (например, переднюю верхнюю поверхность фиг. 2 с задними верхними поверхностями фиг. 4 и т. д.). Точно такая же ситуация может возникнуть в изнашиваемом элементе 2.

Для изобретения также важны точки, которые позволяют определить эти опорные поверхности:

- точка А1, которая является задним концом пересечения задней верхней опорной поверхности с плоскостью XY или, если присутствует более одной задней верхней опорной поверхности, является проекцией по оси Z на плоскость XY самого заднего конца из всех задних верхних опорных поверхностей;

- точка В1, которая является передним концом пересечения передней верхней опорной поверхности с плоскостью XY или, если присутствует более одной передней верхней опорной поверхности, является проекцией по оси Z на плоскость XY самого переднего конца из всех передних верхних опорных поверхностей.

Аналогично определены точки А2 и В2, расположенные в нижней части адаптера 1. Точно так же могут быть определены точки a1, a2, b1 и b2 изнашиваемого элемента 2.

На фиг. 5 показан продольный разрез по плоскости XY изнашиваемого элемента 2. На нем отмечены точки a1, a2, b1, b2. Эти точки определяют расстояния h1, h2 и d. Аналогичным образом определяются расстояния H1, H2 и D для адаптера 1.

На фиг. 6 схематически показан разрез по плоскости XY узла, образованного адаптером 1 и изнашиваемым элементом 2. Обозначены точки А1, А2, В1, В2 адаптера 1 и зазор j. Аналогичным образом можно изобразить точки a1, a2, b1 и b2 изнашиваемого элемента 2 и зазор j.

Когда адаптер 1 подвергается вращению против часовой стрелки по отношению к изнашиваемому элементу 2 (предположим, например, что изнашиваемый элемент 2 втыкается в грунт и при попытке переместить ковш это вызывает вращение адаптера 1 по отношению к изнашиваемому элементу 2), точка B1 будет перемещаться на высоту j, в этот момент она столкнётся с изнашиваемым элементом 2 в точке B1j. Это перемещение вверх будет происходить по дуге с радиусом R1 и центром в точке C. В свою очередь, точка A2 будет перемещаться вниз на высоту j следуя по дуге с радиусом R2 и центром в точке C до достижения точки A2j. Благодаря симметрии (опорные поверхности симметричны относительно плоскости XZ) также присутствуют точки B2j и A1j, а точка C, как известно, находится в точке оси X. На фиг. 7 показаны эти элементы. Также показаны расстояния A и B.

Однако, согласно изобретению, представляет интерес, чтобы дуга B1CB1j была равна дуге A2CA2j. Таким образом, две точки будут контактировать друг с другом одновременно, что уменьшит напряжения, которые должен выдерживать штифт. Следовательно, имеет место следующее

Наиболее практичным способом решения этого уравнения является решение с помощью итераций.

Аналогичным образом можно рассчитать эквивалентную формулу для изнашиваемого элемента 2:

На фиг. 8 и 9 схематически показаны соответственно изнашиваемый элемент 2 без проушин и ещё один с проушинами. Также показаны реакции RE1 и RE2 и точки их приложения, которые возникают, когда к наконечнику изнашиваемого элемента 2 прикладывается сила F.

В случае изнашиваемого узла, в котором изнашиваемый элемент 2 имеет проушины, положение точек A1, A2, B1, B2, a1, a2, b1 и b2 показано на фигурах 10 и 11. Применение тех же рассуждений таким образом, как это применяется в случае изнашиваемого узла без проушин, приводит к следующим формулам:

- для адаптера 1:

- для изнашиваемого элемента 2 с проушинами:

Было выполнено численное моделирование четырёх изнашиваемых сборочных узлов, в которых адаптер 1 имеет разные поверхности между передним концом передней верхней опорной поверхности и передним концом передней нижней опорной поверхности. В каждом случае изнашиваемый элемент 2 имеет эквивалентную поверхность внутри своей полости 10. Во всех случаях зазор j составлял 0,5 мм, а приложенная непосредственная нагрузка составляла 10000 Н. Были получены следующие результаты:

Фронтальная плоскость (фиг. 12)

Реакция штифта по оси X: 7040 Н

Реакция штифта по оси Y: 12845 Н

Суммарная реакция штифта: 14648 Н

Реакция/нагрузка: 146%

Реакция по оси Х /нагрузка: 70%

Симметричная угловая передняя часть (фиг. 13)

Реакция штифта по оси X: 3127 Н

Реакция штифта по оси Y: 14068 Н

Суммарная реакция штифта: 14411 Н

Общая реакция/нагрузка: 144%

Реакция по оси Х/нагрузка: 31%

Закругленная передняя часть (фиг. 14)

Реакция штифта по оси X: 4698 Н

Реакция штифта по оси Y: 12475 Н

Суммарная реакция штифта: 13330 Н

Реакция/нагрузка: 133%

Реакция по оси Х /нагрузка: 47%

Передняя часть с полусферической поверхностью (11, 12) с центром С (совпадающим с центром с) и радиусом R1 (равным радиусу r1) (фиг. 15)

Реакция штифта по оси X: 2362 Н

Реакция штифта по оси Y: 14073 Н

Суммарная реакция штифта: 14270 Н

Реакция/нагрузка: 143%

Реакция по оси X /нагрузка: 24%

Можно заметить, что плоская передняя поверхность (фиг. 12) является наименее благоприятной из всех. В свою очередь полусферическая передняя поверхность (11, 12) имеет наименьшую реакцию по оси X.

На фиг. 16 показан адаптер 1 согласно изобретению. Области, соответствующие передней верхней опорной поверхности (имеющей только одну С-образную поверхность) и задней верхней опорной поверхности (имеющей две поверхности, по одной с каждой стороны адаптера), отмечены штриховкой. На фиг. 17 показан изнашиваемый элемент 2 (а именно зуб), подходящий для сборки в адаптере 1, показанном на фиг. 16. Переднюю нижнюю опорную поверхность и нижние задние опорные поверхности зуба 2 можно наблюдать в полости 10 зуба 2 (тоже заштрихован). Зуб 2 на фиг. 17 представляет собой зуб без проушин, и на фигуре можно увидеть, что h2 больше, чем h1. Точно так же в адаптере H2 больше, чем H1. В адаптере 1 полусферическая поверхность 11 с центром С и радиусом R1 проходит между передним концом передней верхней опорной поверхности и передним концом передней нижней опорной поверхности. В свою очередь, в зубе 2 полусферическая поверхность 12 с центром с и радиусом r1 проходит между передним концом передней верхней опорной поверхности и передним концом передней нижней опорной поверхности. Оба радиуса R1 и r1 являются одинаковыми, и когда зуб 2 собран на адаптере 1, центр С и центр с совпадают, в результате чего две полусферические поверхности 11 и 12 перекрываются и совпадают друг с другом. Наличие вторичной полусферической поверхности 13 с центром С в адаптере 1 (имеет ещё одну идентичную поверхность в нижней части), и вторичной полусферической поверхности 14 с центром с в полости 10 зуба 2 (есть ещё одна идентичная поверхность в верхней части полости 10) также может наблюдаться при вращении зуба 2, поскольку две вторичные полусферические поверхности 13 и 14 (поверхность у зуба 2 и поверхность у адаптера 1 (также называемого зубчатым стержнем)) являются концентрическими сферическими поверхностями, при относительном перемещении одной поверхности по отношению к другой поверхности, причём пустое пространство между ними не увеличивается, поэтому проникновение материала является ограниченным/заблокированным. Преимущество этого состоит в том, что силы удаления, оказывающие давление на штифт 8, стабилизируются.

Группа изобретений относится к узлу, образованному адаптером и изнашиваемым элементом, а также к способам конструирования и изготовления адаптера для поддержки изнашиваемого элемента ковша машины для земляных работ. Технический результат – уменьшение нагрузки и деформации штифта. Изнашиваемый элемент приспособлен для установки на адаптере ковша машины для земляных работ, имеет переднюю часть, приспособленную для врезания в перемещаемый грунт, и заднюю часть с полостью, приспособленной для размещения в ней передней части указанного адаптера. Изнашиваемый элемент определяет продольную ось X, имеет по меньшей мере одно сквозное отверстие на одной стороне указанной полости, приспособленное для размещения штифта, приспособленного для удерживания изнашиваемого элемента на адаптере. При этом штифт имеет предварительно установленное положение относительно указанного сквозного отверстия и имеет продольную ось, определяющую ось Z. Ось X и ось Z определяют плоскость XZ и направление, перпендикулярное плоскости XZ, определяющее ось Y, и ось X и ось Y определяют плоскость XY. Изнашиваемый элемент имеет по меньшей мере одну переднюю верхнюю опорную поверхность, по меньшей мере одну заднюю верхнюю опорную поверхность, по меньшей мере одну переднюю нижнюю опорную поверхность и по меньшей мере одну заднюю нижнюю опорную поверхность, при этом верхние опорные поверхности и нижние опорные поверхности симметричны друг другу относительно плоскости XZ. 7 н. и 11 з.п. ф-лы, 17 ил.

1. Адаптер (1) для поддержки изнашиваемого элемента (2) ковша машины для земляных работ, причем

указанный адаптер (1) имеет заднюю часть (4), приспособленную для крепления к указанному ковшу, и переднюю часть (5), приспособленную для размещения внутри полости (10) указанного изнашиваемого элемента (2), при этом указанный адаптер (1) определяет продольную ось X,

имеет по меньшей мере одно отверстие (8) для штифта, приспособленное для размещения штифта (3), приспособленного для удержания указанного изнашиваемого элемента (2) на указанном адаптере (1), при этом указанный штифт (3) имеет предварительно установленное положение относительно указанного отверстия (8) для штифта и имеет продольную ось, определяющую ось Z,

при этом указанная ось X и указанная ось Z определяют плоскость XZ и направление, перпендикулярное указанной плоскости XZ, определяющее ось Y, и указанная ось X и указанная ось Y определяют плоскость XY,

имеет по меньшей мере одну переднюю верхнюю опорную поверхность, по меньшей мере одну заднюю верхнюю опорную поверхность, по меньшей мере одну переднюю нижнюю опорную поверхность и по меньшей мере одну заднюю нижнюю опорную поверхность,

указанные верхние опорные поверхности и указанные нижние опорные поверхности симметричны друг другу относительно указанной плоскости XZ,

в продольном разрезе по плоскости XY определяется следующее:

точка А1, которая является задним концом пересечения задней верхней опорной поверхности с указанной плоскостью XY или, если присутствует более одной задней верхней опорной поверхности, является проекцией по оси Z на указанную плоскость XY самого заднего конца из всех задних верхних опорных поверхностей,

точка А2, которая является задним концом пересечения задней нижней опорной поверхности с указанной плоскостью XY или, если присутствует более одной задней нижней опорной поверхности, является проекцией по оси Z на указанную плоскость XY самого заднего конца из всех задних нижних опорных поверхностей,

точка B1, которая является передним концом пересечения передней верхней опорной поверхности с указанной плоскостью XY или, если присутствует более одной передней верхней опорной поверхности, является проекцией по оси Z на указанную плоскость XY самого переднего конца из всех передних верхних опорных поверхностей,

точка B2, которая является передним концом пересечения передней нижней опорной поверхности с указанной плоскостью XY или, если присутствует более одной передней нижней опорной поверхности, является проекцией по оси Z на указанную плоскость XY самого переднего конца из всех передних нижних опорных поверхностей,

при этом между точками А1 и В1 присутствует расстояние D в направлении оси Х,

отличающийся тем, что

ось Z проходит через внутреннюю часть окружности, расположенной в указанном продольном разрезе, с радиусом R и центром С, при этом указанный центр С расположен на указанной оси Х,

при этом между точками А1 и С присутствует расстояние А в направлении оси Х, а между точками В1 и С присутствует расстояние В в направлении оси Х,

если указанный адаптер (1) предназначен для изнашиваемого элемента (2) без проушин, то

,

тогда как если указанный адаптер (1) предназначен для изнашиваемого элемента (2) с проушинами, то

,

где R2 - радиус с началом в центре С и концом в точке А1, причем А1j - точка, расположенная на расстоянии R2 от центра С и на расстоянии от оси X по направлению к оси Y, равном H2/2 +j;

где R1 - радиус с началом в центре C и концом в точке B1, причем B1j - точка, расположенная на расстоянии R1 от центра C и на расстоянии от оси X по направлению оси Y, равном H1/2 +j;

где H1 - расстояние между точками B1 и B2 в направлении оси Y;

где Н2 - расстояние между точками A1 и A2 в направлении оси Y;

где j - зазор с предварительно заданным значением в направлении оси Y между любой из упомянутых точек A1, A2, B1 и B2 и указанным изнашиваемым элементом (2), когда указанный изнашиваемый элемент (2) установлен на указанном адаптере (1).

2. Адаптер (1) по п. 1, отличающийся тем, что указанный радиус R имеет значение менее 10% от суммы расстояний А и В и предпочтительно имеет значение менее 5% от суммы расстояний А и В.

3. Адаптер (1) по любому из пп. 1 или 2, отличающийся тем, что содержит полусферическую поверхность (11) с центром в точке С и радиусом R1, проходящую между [а] передним концом передней верхней опорной поверхности или, если присутствует более одной передней верхней опорной поверхности, самым передним концом из всех передних верхних опорных поверхностей и [b] передним концом передней нижней опорной поверхности или, если имеется более одной передней нижней опорной поверхности, самым передним концом из всех передних нижних опорных поверхностей.

4. Адаптер (1) по любому из пп. 1-3, отличающийся тем, что содержит по меньшей мере одну верхнюю вторичную полусферическую поверхность (13), центр которой находится в точке С, и одну нижнюю вторичную полусферическую поверхность (13), центр которой также находится в точке C.

5. Адаптер (1) по любому из пп. 1-4, отличающийся тем, что указанный адаптер (1) приспособлен для изнашиваемого элемента (2) без проушин.

6. Адаптер (1) по п. 5, отличающийся тем, что Н2 больше, чем Н1.

7. Изнашиваемый элемент (2), приспособленный для установки на адаптере (1) ковша машины для земляных работ, причем

указанный изнашиваемый элемент (2) имеет переднюю часть (7), приспособленную для врезания в перемещаемый грунт, и заднюю часть (6) с полостью (10), приспособленной для размещения в ней передней части (5) указанного адаптера (1), при этом указанный изнашиваемый элемент (2) определяет продольную ось X,

имеет по меньшей мере одно сквозное отверстие (9) на одной стороне указанной полости (10), приспособленное для размещения штифта (3), приспособленного для удерживания указанного изнашиваемого элемента (2) на указанном адаптере (1), при этом указанный штифт (3) имеет предварительно установленное положение относительно указанного сквозного отверстия (9) и имеет продольную ось, определяющую ось Z,

при этом указанная ось X и указанная ось Z определяют плоскость XZ и направление, перпендикулярное указанной плоскости XZ, определяющее ось Y, и указанная ось X и указанная ось Y определяют плоскость XY,

имеет по меньшей мере одну переднюю верхнюю опорную поверхность, по меньшей мере одну заднюю верхнюю опорную поверхность, по меньшей мере одну переднюю нижнюю опорную поверхность и по меньшей мере одну заднюю нижнюю опорную поверхность,

указанные верхние опорные поверхности и указанные нижние опорные поверхности симметричны друг другу относительно указанной плоскости XZ,

в продольном разрезе по плоскости XY определяется следующее:

точка а1, которая является задним концом пересечения задней верхней опорной поверхности с указанной плоскостью XY или, если присутствует более одной задней верхней опорной поверхности, является проекцией по оси Z на указанную плоскость XY самого заднего конца из всех задних верхних опорных поверхностей,

точка а2, которая является задним концом пересечения задней нижней опорной поверхности с указанной плоскостью XY или, если присутствует более одной задней нижней опорной поверхности, является проекцией по оси Z на указанную плоскость XY самого заднего конца из всех задних нижних опорных поверхностей,

точка b1, которая является передним концом пересечения передней верхней опорной поверхности с указанной плоскостью XY или, если присутствует более одной передней верхней опорной поверхности, является проекцией по оси Z на указанную плоскость XY самого переднего конца из всех передних верхних опорных поверхностей,

точка b2, которая является передним концом пересечения передней нижней опорной поверхности с указанной плоскостью XY или, если присутствует более одной передней нижней опорной поверхности, является проекцией по оси Z на указанную плоскость XY самого переднего конца из всех передних нижних опорных поверхностей,

при этом между точками a1 и b1 присутствует расстояние d в направлении оси X,

отличающийся тем, что

ось Z проходит через внутреннюю часть окружности, расположенной в указанном продольном разрезе, с радиусом r и центром с, при этом указанный центр с расположен на указанной оси X,

при этом между точками a1 и c присутствует расстояние a в направлении оси X, а между точками b1 и c присутствует расстояние b в направлении оси X,

если указанный изнашиваемый элемент (2) является изнашиваемым элементом (2) без проушин, то

,

тогда как если указанный изнашиваемый элемент (2) является изнашиваемым элементом (2) с проушинами, то

,

где r2 - радиус с началом в центре с и концом в точке а1, причем а1j - точка, расположенная на расстоянии r2 от центра с и на расстоянии от оси X по направлению оси Y, равном h2/2 -j;

где r1 - радиус с началом в центре с и концом в точке b1, причем b1j - точка, расположенная на расстоянии r1 от центра с и на расстоянии от оси X по направлению оси Y, равном h1/2 -j;

где h1 - расстояние между точками b1 и b2 в направлении оси Y;

где h2 - расстояние между точками a1 и a2 в направлении оси Y;

где j - зазор с предварительно заданным значением в направлении оси Y между любой из упомянутых точек a1, a2, b1 и b2 и указанным адаптером (1), когда указанный изнашиваемый элемент (2) установлен на указанном адаптере (1).

8. Изнашиваемый элемент (2) по п. 7, отличающийся тем, что указанный радиус r имеет значение менее 10% от суммы расстояний а и b и предпочтительно имеет значение менее 5% от суммы расстояний а и b.

9. Изнашиваемый элемент (2) по любому из пп. 7 или 8, отличающийся тем, что содержит полусферическую поверхность (12) с центром с и радиусом r1, проходящую между [а] передним концом передней верхней опорной поверхности или, если присутствует более одной передней верхней опорной поверхности, самым передним концом из всех передних верхних опорных поверхностей и [b] передним концом передней нижней опорной поверхности или, если присутствует более одной передней нижней опорной поверхности, самым передним концом из всех передних нижних опорных поверхностей.

10. Изнашиваемый элемент (2) по любому из пп. 7-9, отличающийся тем, что он содержит по меньшей мере одну верхнюю вторичную полусферическую поверхность (14), центр которой находится в точке с, и одну нижнюю вторичную полусферическую поверхность (14), центр которого также находится в точке c.

11. Изнашиваемый элемент (2) по любому из пп. 7-10, отличающийся тем, что представляет собой изнашиваемый элемент (2) без проушин.

12. Изнашиваемый элемент (2) по п. 11, отличающийся тем, что h2 больше, чем h1.

13. Узел, образованный с помощью адаптера (1) по любому из пп. 1-6 и изнашиваемого элемента (2) по любому из пп. 7-12.

14. Узел по п. 13, отличающийся тем, что значение радиуса R1 равно значению радиуса r1.

15. Способ конструирования адаптера (1) для поддержки изнашиваемого элемента (2) ковша машины для земляных работ, причем указанный адаптер (1) имеет заднюю часть (4), приспособленную для крепления к указанному ковшу, и переднюю часть (5), приспособленную для размещения внутри полости (10) указанного изнашиваемого элемента (2), при этом указанный адаптер (1) определяет продольную ось X,

указанный способ включает в себя этап определения местоположения по меньшей мере одного отверстия (8) для штифта, приспособленного для размещения штифта (3), приспособленного для удерживания указанного изнашиваемого элемента (2) на указанном адаптере (1), при этом указанный штифт (3) имеет продольную ось, определяющую ось Z,

при этом указанная ось X и указанная ось Z определяют плоскость XZ и направление, перпендикулярное указанной плоскости XZ, определяющее ось Y, и указанная ось X и указанная ось Y определяют плоскость XY,

при этом указанный адаптер (1) имеет по меньшей мере одну переднюю верхнюю опорную поверхность, по меньшей мере одну заднюю верхнюю опорную поверхность, по меньшей мере одну переднюю нижнюю опорную поверхность и по меньшей мере одну заднюю нижнюю опорную поверхность,

при этом указанные верхние опорные поверхности и указанные нижние опорные поверхности являются симметричными друг другу относительно указанной плоскости XZ,

характеризующийся тем, что

в продольном разрезе по плоскости XY определяется следующее:

точка А1, которая является задним концом пересечения задней верхней опорной поверхности с указанной плоскостью XY или, если присутствует более одной задней верхней опорной поверхности, является проекцией по оси Z на указанную плоскость XY самого заднего конца из всех задних верхних опорных поверхностей,

точка А2, которая является задним концом пересечения задней нижней опорной поверхности с указанной плоскостью XY или, если присутствует более одной задней нижней опорной поверхности, является проекцией по оси Z на указанную плоскость XY самого заднего конца из всех задних нижних опорных поверхностей,

точка B1, которая является передним концом пересечения передней верхней опорной поверхности с указанной плоскостью XY или, если имеется более одной передней верхней опорной поверхности, является проекцией по оси Z на указанную плоскость XY самого переднего конца из всех передних верхних опорных поверхностей,

точка B2, которая является передним концом пересечения передней нижней опорной поверхности с указанной плоскостью XY или, если имеется более одной передней нижней опорной поверхности, является проекцией по оси Z на указанную плоскость XY самого переднего конца из всех передних нижних опорных поверхностей,

при этом между точками А1 и В1 присутствует расстояние D в направлении оси Х,

а также тем, что

указанная ось Z позиционируется таким образом, что она проходит через внутреннюю часть окружности, расположенной в указанном продольном разрезе, с радиусом R и центром C, при этом указанный центр C расположен на указанной оси X,

при этом между точками А1 и С присутствует расстояние А в направлении оси Х, а между точками В1 и С присутствует расстояние В в направлении оси Х,

если указанный адаптер (1) предназначен для изнашиваемого элемента (2) без проушин, то

,

тогда как если указанный адаптер (1) предназначен для изнашиваемого элемента (2) с проушинами, то

,

где R2 - радиус с началом в центре С и концом в точке А1, причем А1j - точка, расположенная на расстоянии R2 от центра С и на расстоянии от оси X по направлению оси Y, равном H2/2 +j,

где R1 - радиус с началом в центре C и концом в точке B1, причем B1j - точка, расположенная на расстоянии R1 от центра C и на расстоянии от оси X по направлению оси Y, равном H1/2 +j,

где H1 - расстояние между точками B1 и B2 в направлении оси Y;

где Н2 - расстояние между точками A1 и A2 в направлении оси Y;

где j - зазор с предварительно заданным значением в направлении оси Y между любой из упомянутых точек A1, A2, B1 и B2 и указанным изнашиваемым элементом (2), когда указанный изнашиваемый элемент (2) установлен на указанном адаптере (1).

16. Способ изготовления адаптера (1) для поддержки изнашиваемого элемента (2) ковша машины для земляных работ, причем указанный адаптер (1) имеет заднюю часть (4), приспособленную для крепления к указанному ковшу, и переднюю часть (5), приспособленную для размещения внутри полости (10) указанного изнашиваемого элемента (2), при этом указанный адаптер (1) определяет продольную ось X,

отличающийся тем, что включает в себя этап конструирования адаптера (1) по п. 15, этап изготовления литейной формы, имеющей геометрию, приспособленную для формирования указанного отверстия (8) для штифта, приспособленного для размещения штифта (3), приспособленного для удержания указанного изнашиваемого элемента (2) на указанном адаптере (1), при этом указанный штифт (3) имеет продольную ось, определяющую указанную ось Z, и этап заливки расплавленного материала в указанную литейную форму для получения указанного адаптера (1).

17. Способ конструирования изнашиваемого элемента (2), приспособленного для установки на адаптере (1) ковша машины для земляных работ, причем указанный изнашиваемый элемент (2) имеет переднюю часть (7), приспособленную для врезания в перемещаемый грунт, и заднюю часть (6) с полостью (10), приспособленной для размещения в ней передней части (5) указанного адаптера (1), при этом указанный изнашиваемый элемент (2) определяет продольную ось X,

указанный способ включает в себя этап размещения по меньшей мере одного сквозного отверстия (9) на одной стороне указанной полости (10), приспособленного для размещения штифта (3), приспособленного для удерживания указанного изнашиваемого элемента (2) на указанном адаптере (1), при этом указанный штифт (3) имеет продольную ось, определяющую ось Z,

при этом указанная ось X и указанная ось Z определяют плоскость XZ и направление, перпендикулярное указанной плоскости XZ, определяющее ось Y, а указанная ось X и указанная ось Y определяют плоскость XY,

при этом указанный изнашиваемый элемент (2) имеет по меньшей мере одну переднюю верхнюю опорную поверхность, по меньшей мере одну заднюю верхнюю опорную поверхность, по меньшей мере одну переднюю нижнюю опорную поверхность и по меньшей мере одну заднюю нижнюю опорную поверхность,

при этом указанные верхние опорные поверхности и указанные нижние опорные поверхности симметричны друг другу относительно указанной плоскости XZ,

отличающийся тем, что

в продольном разрезе по плоскости XY определяется следующее:

точка а1, которая является задним концом пересечения задней верхней опорной поверхности с указанной плоскостью XY или, если присутствует более одной задней верхней опорной поверхности, является проекцией по оси Z на указанную плоскость XY самого заднего конца из всех задних верхних опорных поверхностей,

точка а2, которая является задним концом пересечения задней нижней опорной поверхности с указанной плоскостью XY или, если присутствует более одной задней нижней опорной поверхности, является проекцией по оси Z на указанную плоскость XY самого заднего конца из всех задних нижних опорных поверхностей,

точка b1, которая является передним концом пересечения передней верхней опорной поверхности с указанной плоскостью XY или, если присутствует более одной передней верхней опорной поверхности, является проекцией по оси Z на указанную плоскость XY самого переднего конца из всех передних верхних опорных поверхностей,

точка b2, которая является передним концом пересечения передней нижней опорной поверхности с указанной плоскостью XY или, если присутствует более одной передней нижней опорной поверхности, является проекцией по оси Z на указанную плоскость XY самого переднего конца из всех передних нижних опорных поверхностей,

при этом между точками a1 и b1 присутствует расстояние d в направлении X,

а также тем, что

указанная ось Z позиционируется так, чтобы проходить через внутреннюю часть окружности, расположенной в указанном продольном разрезе, с радиусом r и центром с, при этом указанный центр с расположен на указанной оси X,

при этом между точками a1 и c присутствует расстояние a в направлении оси X, а между точками b1 и c присутствует расстояние b в направлении оси X,

если указанный изнашиваемый элемент (2) является изнашиваемым элементом (2) без проушин, то

,

тогда как если указанный изнашиваемый элемент (2) представляет собой изнашиваемый элемент (2) с проушинами, то

,

где r2 - радиус с началом в центре с и концом в точке а1, причем а1j - точка, расположенная на расстоянии r2 от центра с и на расстоянии от оси X по направлению оси Y, равном h2/2 -j;

где r1 - радиус с началом в центре с и концом в точке b1, причем b1j - точка, расположенная на расстоянии r1 от центра с и на расстоянии от оси X по направлению оси Y, равном h1/2 -j;

где h1 - расстояние между точками b1 и b2 в направлении оси Y;

где h2 - расстояние между точками a1 и a2 в направлении оси Y;

где j - зазор с предварительно заданным значением в направлении оси Y между любой из упомянутых точек a1, a2, b1 и b2 и указанным адаптером (1), когда указанный изнашиваемый элемент (2) установлен на указанном адаптере (1).

18. Способ изготовления изнашиваемого элемента (2), приспособленного для установки на адаптере (1) ковша машины для земляных работ, в котором:

указанный изнашиваемый элемент (2) представляет собой изнашиваемый элемент (2) без проушин,

указанный изнашиваемый элемент (2) имеет переднюю часть (7), приспособленную для врезания в перемещаемый грунт, и заднюю часть (6) с полостью (10), приспособленной для размещения в ней передней части (5) указанного адаптера (1), при этом указанный изнашиваемый элемент (2) определяет продольную ось X,

отличающийся тем, что он включает в себя этап конструирования изнашиваемого элемента (2) по п. 17, этап изготовления литейной формы, имеющей геометрию, приспособленную для формирования указанного сквозного отверстия (9), приспособленного для размещения штифта (3), приспособленного для удерживания указанного изнашиваемого элемента (2) на указанном адаптере (1), при этом указанный штифт (3) имеет продольную ось, определяющую указанную ось Z, и этап заливки расплавленного материала в указанную литейную форму для получения указанного изнашиваемого элемента (2).