Рабочий инструмент Советский патент 1992 года по МПК E02F9/28 

Изобретение относится к горной промышленности, а именно к коронкам рыхлителя бульдозера.

Известен породоразрушающий инструмент содержащий хвостовик и клинообразную рабочую часть, образованную сопряжением боковых поверхностей, волнообразной задней поверхностью, выкалывающим элементом и волнообразной передней поверхностью с продольными пазами и поперечными стенками.

К недостаткам данной конструкции следует отнести:

шаг установки поперечных стенок, создающий виброповерхность, инициирующую отрыв пограничного слоя из диспергированной массы;

высоту поперечных стенок (вровень с глубиной пазов), создающую возможность флуктуации турбулизованных вихрей пограничного слоя в поперечной плоскости;

конфигурацию поперечных стенок, обеспечивающих плавный подъем вихрей пограничного слоя и их дальнейший отрыв от передней поверхности.

Наиболее близким аналогом по техническому решению является породоразрушающий инструмент содержащий хвостовик и клинообразную рабочую часть, образованную сопряжением боковых поверхностей, волнообразной задней поверхностью с продольным пазом, выкалывающим элементом и волнообразной передней поверхностью с каплевидным наростом, фокусирующими элементами и продольными пазами с поперечными стенками.

К недостатком данной конструкции следует отнести: плавный контур поперечных стенок не создающий инициирования в изменении температурного градиента.

Цель изобретения: повышение долговечности коронок рыхлителя бульдозера пуVI

О 00 VI ГО

ю

тем уменьшения интенсивности износа задней поверхности.

Поставленная цель достигается тем, что в коронке рыхлителя бульдозера, содержащей хвостовик и клинообразную рабочую часть, образованную сопряжением боковых поверхностей, волнообразной задней поверхностью с продольным пазом, выкалывающего элемента и волнообразной передней поверхностью с каплевидным на- ростом, фокусирующими элементами и продольными пазами с поперечными стенками выполненными в сечении квадратными, причем высота поперечных стенок состан- ляет 0,20-0,3 ширины продольных пазов, а место установки их находится на расстоянии 0,25-0,3 длипы продольных пазов от конца этих продольных пазов,

Сущность изобретения состоит в том, чтобы поддержать турбулизацию пограни - ного слоя из диспергированной массы на выходе из продольных пазов передней поверхности. В противном случае происходит раздавливание турбулизированных вихрей, перевод потока турбулизированных вихрей в ламинарное течение, а затем отрыв ламинарного пограничного слоя от поверхности инструмента и рецеркуляция его по большому кругу в сторону обратную движению пс- гружаемой массы, Последнее, отриз ламинарного пограничного слоя создает скачки давления на задней поверхности, вследствие чего она интенсивно кзна;ы/еа- ется.

На фиг. 1 представлена коронка рыхли- теля бульдозера в мзометрии. на фиг. 2 представлен вид сверху нв коронку рыхлителя бульдозера. На фиг. 3 представлено продольное сечение рабочей части коронки рыхлителя взаимодействующего с вихрями турбулизированного потока.

Коронка рыхлителя бульдозера содержит хвостовик 1 и клинообразную рабочую часть 2 образованную сопряжением боковых поверхностей 3 волнообразной задней поверхностью 4 с продольным пазом 5, выкалывающим элементом 6 и волнообразной передней поверхностью 1 с каплевидным наростом 8, фокусирующими элементами 9 и продольными пазами 10 с поперечными стенками 11 выполненными з ce-i8s-:sn/i квадратными, причем высота поперечных станок Н составляет 0,20-0,3 ширины продольных пазов В, а место установки их находится на расстоянии Х 0,25-0,3 длины продольных пазов Y от конца этих продольных пазов,

При работе коронки рыхлителя бульдозера за счет волнообразной передней поверхности 7 обеспечивается безотрывное

движение вихрей 12 турбулизированного потока из диспергированной массы, при этом каплевидный нарост 8 является основным инициатором образования вихрей. Однако при работе коронки с ударными нагрузками, то есть при рыхлении мерзлой песчано-гравийной смеси с валунами вихри пограничного турбулизированного слоя 12 на передней поверхности 17 испытывают импульсы давления, что предопределяет перевод турбулизированного слоя в ламинарный в зоне выхода из продольных пазов X. Для предотвращения этого, а также последующего отрыва ламинарного слоя, то есть резкого увеличения сопротивления с последующими колебаниями клинообразной рабочей части 2 инструмента з вертикальной плоскости и интенсивного износа волнообразной задней поверхности 4 в работу вступает поперечная стенка 11 продольных пазов 10 инициирующая вращение вихрей турбулиа .фованного слоя.

Мест.; установки поперечных стенок 11 выбрано, учетом достаточного запаса кине- матическои энергии для подъема вихрей турбулизировакного слоя на поперечные стенки, Экспериментально установлено, что зго Оудет происходит при установке поперечных стекок 11 перед выходом вихрей 11 из продольных пазов 10 на расстоянии X. По 1,1 наталкивании вихрей на поперечные стенки 11, они резко подскакивают, что приводит л. интенсивному трению между их боковыми поверхностями, что резко изменяет температурный градиент, а это в свою очередь обеспечивает ускорение вращения вихрей 12. Такой поась-о;.: возможен, как известно из классической механики из-за изменения длины плеча одной из „оставляющей пары сил, только в одном случае, ;согда высота поперечной стенки 11 не более О.ЗЗРч, где R - радиус вихря 12, то есть Н 0,33 х 7,2Ь мм 2 4 мм (Ширина продольного пь;-а по величине радиусу вихря).

При плавном же подъеме вихрей резкого изменения градиента температуры не наступав и вихри начинают раздавливаться, теряя CKjpocTb вращения.

В связи с тем, что величина абразивных sepeH и других частиц во вращающемся вихре диспергированной массы находится в диапазоне 0,7-1,2 мм то для предотвращения раздавливания вихрей должны соблюдаться условие Геца об упругом контактировании плоскости и шара и условие, когда контактирование происходит минимум по двум зернам (распределенная нагрузка), Для мерзлой песчано-гравийной смеси вихри подскочившие на поперечную стенку не раздавливаются при диаметре площади

контакта равном D 2,21

2, 2/ ЗбОНх 0,00725 м/2 0,0024

м 2,4 мм.

Теперь, когда турбулизированный вихрь получил ускорение и не раздавился он должен, как можно быстрее соскочить с поперечной стенки 11 желательно получая при этом еще дополнительный заряд кинетической энергии преобразующейся из потенциальной (разность высот) и к тому же при минимальном трении. Это возможно только при сечении поперечной стенки 11 выполненной в виде прямоугольника. А так как поперечное сечение поперечной стенки имеет высоту практически равную основанию, то предлагается этот отличительный признак внести в формулу изобретения, как:

0

5

поперечные стенки выполнены в сечении квадратными,

Применение предлагаемого устройства позволит уменьшить интенсивность износа задней поверхности, то есть увеличить долговечность инструмента.

Формула изобретения Рабочий инструмент по авт.св. № 1694800, отличающийся тем, что, с целью повышения долговечности инструмента путем улучшения отвода тепла с его поверхности, поперечные стенки выполнены в поперечном сечении в виде квадратов с высотой, равной 0,25-0,3 ширины продольных пазов, в которых они размещены, и расположены от конца этих продольных пазов на расстоянии 0.25-0,3 длины продольных пазов,

Изобретение относится к горной промышленности, а именно к коронкам рыхлителя бульдозера, и позволяет повысить долговечность рабочего инструмента путем улучшения отвода тепла с его поверхности. Это достигается тем, что поперечные стенки выполнены в поперечном сечении в виде квадратов, высотой равной 25...0,3 ширины продольных пазов и установлены от концов пазов на расстоянии 0,25...0,3 длины пазов. При работе турбулизированный слой породы получает дополнительный заряд кинематической энергии без увеличения силы трения о стенки. Расположение стенок на указанном расстоянии от концов этих пазов приводит к интенсивному трению турбули- зированного слоя о стенки, а следовательно, к интенсивному отводу тепла от поверхности инструмента, 3 ил.

//

10

11

5 4

фиеЛ

five г

978

фиг.З