CS243886B1 - Zub korečku velkorypadla - Google Patents

Abstract

Zub korečku velkorypadla je určen pro velmi silná dynamická namáhání při těžbě nadložnich zemin s vrstvami velmi tvrdých proplástků. Zub korečku sestává z přední řezné části a upevňovací stopky s otvorem pro pojistný element a je vyroben z otěru- vzdorné oceli o pevnosti od 600 do 1 600 MPa. Přední řezná část má polokruhovité ostří, přechodovou část a rozšířenou klínovitou část o vrcholovém úhlu od 25 do 45°, přičemž klínovitá boční vybrání kryjí část přední hrany korečků. Zuby jsou odlity bud z houževnaté vysokopevnostní oceli na odlitky s pevností od 1 200 do 1 600 MPa, s tvrdostí ostří nad 450 HB a houževnatostí základního materiálu nad 25 J . cm-2, nebo z- modifikované 13% manganové austenitické oceli o tvrdosti nad 190 HB a houževnatosti nad 80 J . cm-

Description

(54) Zub korečku velkorypadla

Zub korečku velkorypadla je určen pro velmi silná dynamická namáhání při těžbě nadložnich zemin s vrstvami velmi tvrdých proplástků. Zub korečku sestává z přední řezné části a upevňovací stopky s otvorem pro pojistný element a je vyroben z otěruvzdorné oceli o pevnosti od 600 do 1 600 MPa. Přední řezná část má polokruhovité ostří, přechodovou část a rozšířenou klínovitou část o vrcholovém úhlu od 25 do 45°, přičemž klínovitá boční vybrání kryjí část přední hrany korečků. Zuby jsou odlity bud z houževnaté vysokopevnostní oceli na odlitky s pevností od 1 200 do 1 600 MPa, s tvrdostí ostří nad 450 HB a houževnatostí základního materiálu nad 25 J . cm^-2, nebo z- modifikované 13% manganové austenitické oceli o tvrdosti nad 190 HB a houževnatosti nad 80 J . cm^-2.

Obr.

Vynález se týká zubu korečku velkorypadla určeného pro velmi silné dynamické namáháni při těžbě nadložních zemin s vrstvami velmi tvrdých proplástků. Zub je vyroben z otěruvzdorné oceli na odlitky o pevnosti od 600 do 1 600 MPa a sestává z přední řezné části a upevňovací stopky s otvorem pro pojistný element.

Dosud známé zuby korečků velkorypadel jsou tvarovány tak, aby zaručovaly dlouhou životnost při malých rypných odporech. V posledních letech se používají zejména zuby s kopinatým ostřím vyrobené z vysokopevnostni nízkolegované oceli na odlitky o pevnosti od 1 200 do 1 400 MPa. Tyto zuby však nevyhovují při těžbě v partiích s velmi tvrdými proplástky.

V těchto velmi těžkých provozních podmínkách dochází na kolese k ulámání 30 až 100 kusů za den. Za těchto podmínek jsou nutné časté odstávky velkostrojů vyvolané nutnými výměnami polámaných zubů, což výrazně snižuje výkony a zhoršuje efektivnost těžby.

Uvedené nedostatky v podstatě odstraňuje zub korečku velkorypadla vyrobený z otěruvzdorné oceli na odlitky o pevnosti od 600 do 1 600 MPa, sestávající z přední řezné části a upevňovací stopky opatřené otvorem pro pojistný element podle předmětného vynálezu.

Podstata vynálezu spočívá v tom, že přední řezná část je opatřena polokruhovitým ostřím s obvodem od 90 do 180°, vytvořeným dvěma kuželovými plochami. Přední řezná část je dále opatřena přechodovou částí a rozšířenou klínovitou částí s vrcholovým úhlem od 25 do 45°, přičemž na obou bocích klínovité části je vytvořeno nejméně jedno klínovité vybrání s vrcholovým úhlem od 60 do 150°. V zadní části zubu korečku je vytvořena jehlancovitá upevňovací stopka s otvorem.

Zub korečku je s výhodou odlit z otěruvzdorné oceli o základní pevnosti od 1 100 do

600 MPa a následně zakalen z teplot od 800 do 950 °C a popuštěn na 200 až 250 °C, přičemž tvrdost jeho polokruhovitého ostři je v délce nejméně do hloubky 20 mm větší než 450 HB, a -2 houževnatost základního materiálu je větší než 25 J . cm

Podle dalšího výhodného provedení vynálezu je zub korečku odlit z modifikované 13% manganové austenitické oceli se zvýšenou otěruvzdorností o základní pevnosti od 600 do 1 000 MPa po rozpouštěcím žíhání z teplot od 1 070 do 1 130 °C a následném rychlém ochlazení do vody o teplotě nejvýše 70 °C. Zub má tvrdost nejméně 190 HB a jeho houževnatost je větší než 8 0 J . cm ².

Zub korečku rypadla podle vynálezu tvarem a materiálovým provedením umožňuje spolehlivou funkci v podmínkách velmi silného dynamického namáhání při těžbě nadložních zemin v partiích s výskytem velmi tvrdých pYoplástků. Zub je vytvořen tak, že při těžbě v těchto podmínkách dochází při zachování jeho dostatečné životnosti jen v minimální míře k jeho lámání. Zub korečku je odlit buň z vysokopevnostni oceli o pevnosti od 1 200 do 1 600 MPa s houževnatostí —2 větší než 25 J . cm , s ostřím o tvrdosti nad 450 HB, nebo z modifikované 13% manganové austenitické oceli se zvýšenou odolností proti opotřebení, u níž je houževnatost větší než 80 J . cm^-2.

Tento materiál se používá pro výrobu zubů vystavených nejtěžšímu namáhání a vykazuje zvýšenou odolnost proti abrazívnímu opotřebení, přičemž tvrdost materiálu je větší než 190 HB. Polokruhový tvar ostří, přechodová část a rozšířená klínovitá část přední řezné části zubu zaručují dostatečnou tuhost a pevnost zubu, a to i při velmi silném dynamickém zatíženi. Rozšířená klínovitá část s bočními klínovitými vybráními chrání současně i přilehlou část komůrky korečku proti opotřebení.

Protože je zub korečku asi o 25 % kratší než dosud používané unifikované zuby s kopinatým ostřím a výztužnými žebry, zvětšuji se požadavky na životnost břitové části, která musí mít tvrdost větší než 450 HB, v případě použití vysokopevnostni oceli na odlitky, aby měla i dostatečnou životnost.

Příkladné provedení zubu korečku velkorypadla podle vynálezu je schematicky znázorněno na připojeném výkresu, kde na obr. 1 je nárys zubu a na obr. 2 jeho půdorys.

Příklad 1

Zub korečku velkorypadla (obr. 1 a 2) byl vyroben jako monolitické těleso, sestávající z přední řezné části a upevňovací stopky 2· Celková délka zubů činila 335 mm, délka upevňovací stopky 5 činila 160 mm. Na přední řezné části je vytvořeno polokruhovité ostří 2 s obvodem 160°. V rozšířené klínovité části 2 byla na bocích zubu vytvořena klínovitá vybrání 2 pro přední hranu korečku s vrcholovým úhlem 70°. Vrcholový úhel přechodové části 2 a rozšířené klínovité části 2 činil 33°. V zadní části zubu byla vytvořena jehlancovitá upevňovací stopka 2 s otvorem 6 pro pojistný element, zajištující zub v komůrce korečku proti vypadnutí. Šířka klínovité části 2 zubu byla 145 mm, největší výška zubu v místě napojení upevňovací stopky 2 byla 100 mm. Průměrná hmotnost zubu byla 9,8 kg. Zub byl odlit z vysokopevnostní nízkolegované otěruvzdorné oceli s obsahem 0,28 % hmotnostních uhlíku, 0,51 % hmotnostních křemíku,

1,45 % hmotnostních manganu, 0,9 % hmotnostních chrómu, 0,3 i hmotnostních molybdenu, 0,89 i hmotnostních niklu a 0,15 % hmotnostních wolframu.

Po odlití byly zuby normalizovány, potom zušlechtěny z teploty od 870 do 890 °C, a to postupným ochlazováním zubů do vody od přední řezné části 2 konci upevňovací stopky 5, s následným popuštěním zubů v rozmezí 200 až 250 °C. Ostří 2 zubu mělo tvrdost v rozmezí od

460 do 490 HB, základní materiál měl pevnost od 1 310 do 1 480 MPa a houževnatost na tyčích _2 s vrubem U3 z kýlových bloků byla od 30 do 35 J . cm .

Při provozních zkouškách byla u těchto zubů prokázána výrazně snížená lámavost, a to O 30 až 50 % oproti původním kopinatým zubům.

Příklad 2

Zuby ve tvaru podle přikladu 1 s bočními klínovitými vybráními o vrcholovém úhlu 140° byly vyrobeny z modifikované 13% manganové austenitické oceli se zvýšenou odolnosti proti abrazívnímu opotřebení o 25 až 30 %. Složení modifikované oceli bylo 1,35 % hmotnostních uhlíku, 13,1 % hmotnostních manganu, 2,1 % hmotnostních chrómu, 0,83 % hmotnostních křemíku, 0,003 % hmotnostních bóru, 0,01 % hmotnostních zirkonu. Zuby byly po odlití austenizitovány rychlým ochlazením do vody 20 °C teplé, a to ž teploty rozpouštěcího žíhání od 1 070 do

100 °C. Tvrdost odlitků byla po tepelném zpracování v rozmezí od 215 do 235 HB, jejich —2 pevnost činila 820 MPa a houževnatost byla v rozmezí od 105 do 125 J . cm

Při provozních zkouškách se lámavost zubů podle vynálezu snížila na 10 až 15 % oproti původním kopinatým zubům vyrobeným z vysokopevnostní nízkolegované oceli na odlitky, ale vyskytlo se 3 aŽ 10 % zubů ohnutých, které' bylo nutno vyměnit.

Claims (3)

1. PŘEDMĚT VYNÁLEZU

   1. Zub korečku velkorypadla pro velmi silné dynamické namáhání vyrobený z otěruvzdorné oceli na odlitky o pevnosti od 600 do 1 600 MPa, sestávající z přední řezné části a upevňovací stopky s otvorem pro pojistný element, vyznačený tím, že přední řezná část je opatřena polokruhovitým ostřím (1) s obvodem od 90 do 180° vytvořeným dvěma kuželovými plochami, přechodovou částí (2) a rozšířenou klínovitou částí (3) s vrcholovým úhlem od 25 do 45°, přičemž na obou bocích klínovité části (3) je vytvořeno nejméně jedno klínovité vybrání (4) s vrcholovým úhlem od 60 do 150°, a v zadní části zubu je vytvořena jehlancovitá upevňovací stopka (5) s otvorem (6).
2. 2. Zub korečku podle bodu 1, vyznačený tím, že je odlit z otěruvzdorné oceli o základní pevnosti od 1 100 do 1 600 MPa po zakalení z teplot od 800 do 950 °C a nízkém popuštění při teplotách od 200 do 250 °C, přičemž tvrdost polokruhovitého ostři (1) je v délce nejméně do _2 hloubky 20 mm větší než 450 HB, a houževnatost základního materiálu je větší než 25 J . cm .
3. 3. Zub korečku podle bodu 1# vyznačený tím, že je odlit z modifikované 13% manganové austenitické oceli se zvýšenou otěruvzdorností o základní pevnosti od 600 do 1 000 MPa po rozpouštěcím žíhání z teplot od 1 070 do 1 130 °C a následném rychlém ochlazení do vody o tep lotě nejvýše 70 °C, jehož tvrdost činí nejméně 190 HB a jeho houževnatost je větší než