Породоразрушающий инструмент

 

(19) КЫ (11) 20 (51) 5 Е21 25 38 Е02Г9 2

Комитет Российской Федерации по патентам и товарным знакам

- ь апис.шик изоБ) кткни)т", К ПАТЕНТУ

Ю с (21) 5029745/03 (22) 04.12.91 (46) 30.12.93 Бюл. N() 47-48 (71) Малое коллективное предприятие "Арго-СИ" (72) Берман АВ„Гольдбухт ЕЕ; Иорданишвили ГА;

Новичихин С.И„Knecos В.И. (73) Малое коллективное предприятие "Арго-СИ" (54) ПОРОДОРАЗРУШАК)ЩИЙ ИНСТРУМЕНТ (57) Сущность изобретения: породоразруша)ощий инструмент содержит хвостовик и клинообразную рабочую часть. Рабочая часть образована боковыми поверхностями и расположенными под углом одна к другой волнообразной задней поверхностью и волнообразной передней поверхностью с выкалывающим элементом и с продольными выступами.

На каждой боковой поверхности рабочей асти расположены симметрично основной выступ для турбулизации продольного пограничного потока диспергированной горной массы и дополнительный выступ для турбулизации поперечного пограничного потока диспергированной горной массы Каждый основной и дополнительный выступы имеют капп евидную форму. Каждый дополнительный выступ смещен относительно соответствующего основного выступа по продольной оси рабочей части в направлении к хвостовику. 4 ил.

2005176

10 l5

25

40

50

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для оснащения рабочих органов землеройных машин, Известен породоразрушающ,iA инструмент, включающий хвостовик и клинообразную рабочую часть, образованную боковыми поверхностями и расположенными под углом одна к другой волнообразной задней поверхностью и волнообразной передней поверхностью с выкалывающим элементом и с продольными выступами (Авторское свидетельство СССР t4

15888866, кл. E 21 С 25/38, 1986).

Недостатком инструмента является то, что в процессе работы периодически заглубляется хвостовик из-за отрыва поперечного пограничного потока от боковых поверхностей инструмента, а это приводит к сдвиговым деформациям в поверхностном слое металла выкалывающего элемента и зализыванию ребер-сопряжений боковых поверхностей с передней поверхностью.

Кроме того, конструкция не предотвращает отрыв продольного пограничного потока от боковых поверхностей, что инициирует колебания инструмента в поперечной плоскости и тем самым зализывает сопряжение боковых поверхностей с выкалывающим элементом передней поверхности, что снижает производительность.

Наиболее близким к предлагаемому является породоразрушающий инструмент, включающий хвостовик и клинообраэующую рабочую часть, образованную боковыми поверхностями и.расположенными под углом друг к другу волнообразной задней поверхностью и волнообразной передней поверхностью с выкалывающим элементом и с продольными выступами (авторское свидетельство СССР %1694800, кл. Е 02 F9/28, 1989).. Недостаток этого инструмента состоит в том, что слой поперечного пограничного потока из диспергированной массы забоя, движущейся вверх по боковым поверхностям, отрывается от них и периодически создает тем самым обратную реакцию, определяющую заглубление хвостовика, Это приводит к снижению долговечности инструмента за счет износа выкалывающего элемента и сопряжений боковых поверхностей с боковой поверхностью, Цель изобретения — повышение долговечности боковых поверхностей инструмента и выкалывающего элемента за счет предотвращения отрыва слоя поперечного пограничного потока и стабилизации угла наклона инструмента.

Поставленная цель достигается тем, что породоразрушающий инструмент включает хвостовик и клинообразную рабочую часть, образованную боковыми поверхностями и расположенными под углом одна к другой волнообразной задней поверхностью и волнообразной передней поверхностью с выкалывающим элементом и продольными выступами, причем каждая боковая поверхность выполнена с расположенными симметрично относительно продольной оси рабочей части основным выступом для турбулизации поперечного пограничного потока диспергированной горной массы, при этом каждый основной и дополнительный выступы имеют каплевидную форму, а сечение каждого основного и дополнительного выступов в плоскости, параллельной соответствующей боковой поверхности рабочей части, имеет профиль турбинной лопатки с округленной входной кромкой и с тонкой закругленной выходной кромкой, причем каждый дополнительный выступ смещен относительно соответствующего основного выступа по продольной оси рабочей части в направлении к хвостовику, Сущность изобретения состоит в том, что при работе в начальной части инструмента по боковым его поверхностям движется в продольном направлении пограничный слой, который затем отрывается, создавая реакцию в противоположную сторону, В результате идут колебания инструмента в горизонтальной поперечной плоскости. Установка продольных каплевидных выступов на боковых поверхностях предотвращает эти колебания и износ инструмента в плане, На расстоянии примерно трех-четырех высот носка инструмента направление движения пограничного слоя меняется, и он устремляется вверх, но из-за шероховатости поверхности начинает также отрываться от боковой поверхности, создавая,. реакцию, определяющую заглубление хвостовика инструмента. При этом периодически изменяется угол установки инструмента, что приводит к сдвиговым явлениям как на выкалывающем элементе передней поверхности, так и в зоне сопряжения боковых поверхностей с передней поверхностью. В результате это приводит к снижению долговечности породоразрушающего инструмента. Предлагаемые изогнутые каплевидные выступы, напоминающие в сечении профиль турбинной лопатки, устанавливаются в месте отрыва продольного и поперечного пограничных потоков на боковых поверхностях и обеспечивают его турбулизацию в направлении движения с диаметром, равным толщине по2005176 граничного слоя 10-15 мм. При этом, что особенно важно, даже поперечный пограничный поток не отрывается от боковых поверхностей и не рециркулирует по большому кругу с диаметром 200 мм. Следовательно, и не происходят сдвиговые явления на поверхности металла инструмента в зонах выкалывающего элемента и сопряжения передней поверхности с боковыми поверхностями. Наиболее оптимальными координатами установки дополнительного изогнутого каплевидного выступа являются: длина 3 — 4.высоты носка инструмента; высота 1/3 от местной высоты боковой поверхности, длина изогнутого каплевидного выступа 1.5 высоты носка инструмента; максимальная высота и ширина изогнутого каплевидного выступа 1/3 высоты носка инструмента.

СовокупнОсть признаков позволяет получить повышение долговечности боковых поверхностей инструмента и выкалывающего элемента за счет предотвращения отрыва не только продольного слоя, но и слоя поперечного пограничного потока и стабилизации угла наклона инструмента.

Отличительные признаки не обнаружены в известных технических решениях, следовательно предлагаемое техническое решение соответствует критерию "Существенные отличия".

На фиг.1 показан профиль коронки рыхлителя бульдозера; на фиг.2 — коронка рыхлителя, план; на фиг.3 — коронка рыхлителя, взаимодействующая с пограничным слоем без изогнутых каплевидных выступов; на фиг.4 — коронка рыхлителя, взаимодействующая дополнительными изогнутыми каплевидными выступами боковых поверхностей с пограничным поперечным слоем.

Формула изобретения

ПОРОДОРАЗРУШАОЩИЙ ИНСТРУМЕНТ, включающий хвостовик и клинообразную рабочую часть, образованнук боковыми поверхностями и расположенными под углом одна к другой волнообразной задней поверхностью и волнообразной передней поверхностью с выкалывающим элементом и с продольными выступами, отличающийся тем, что каждая боковая поверхность выполнена с расположенными симметрично относительно продольной оси рабочей части основным выступом для турбулизации продольного пограничного потока диспер(56) Авторское свидетельство СССР

¹ 1588866. кл. Е 21 С 25/38, 1986.

Авторское свидетельство СССР

N 1694800, кл. Е 02 F 9/28, 1989.

40 гированной горной массы и дополнительным выступом для турбулизации поперечного пограничного потока диспергированной горной массы, при этом каждый основной и дополнительный выступы имеют каплевидную форму, а сечение каж50 дого основного и дополнительного выступов в плоскости, параллельной соответствующей боковой поверхности рабочей части, имеет профиль турбинной лопатки с округленной входной кромкой и с

55 тонкой закругленной выходной кромкой, причем каждый дополнительный выступ смещен относительно соответствующего основного выступа по продольной оси рабочей части в направлении к хвостовику, Породоразрушающий инструмент содержит хвостовик 1 и клинообразную рабочую часть 2, образованную боковыми поверхностями 3 с основными каплевидны5 ми выступами 4 и дополнительными капле,видными выступами 5, имеющими в плоскости сечения, параллельной боковой поверхности, профиль турбинной лопатки с округленной входной кромкой б и с тонкой

10 закругленной входной кромкой 7, а также расположенными под углом одна к другой волнообразной задней поверхностью 8 и волнообразной передней поверхностью 9 с выкачивающим элементом 10 и с продоль15 ными выступами 11, В процессе внедрения породоразрушающего инструмента — коронки рыхлителя бульдозера — перед выкалывающим элементом образуется ядро повышенного давле20 ния, которое в основном и является поставщиком диспергированной массы.

Диспергированная масса, перемещаясь по поверхности клинообразной рабочей части

2, периодически стремится оторваться от

25 этих поверхностей, в том числе и от боковых

«поверхностей 3. На начальном участке боковой поверхности продольный пограничный поток турбулизируется основными каплевидными выступами 4, а после перехода

30 продольного потока в поперечный пограничныЙ поток, При этом происходит своеобразное притяжение вихрей к боковым поверхностям и их безотрывное движение по ним, что

35 предотвращает увеличение сопротивления движению, а также предотвращает заглубление хвостовика 1.

20051 76

Составитель А.Берман

Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор М.Шароши

Редактор Т. Рыбалова

Закаэ 3425

Тираж Подписное

НПО "Поиск" Роспатента

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб.. 4/5

Г!роиэводственно-иэдательский комбинат "Патент", r. Ужгород. ул.Г;ил; и .; l(!1