PL167398B1 - Obsada przegubu obudowy górniczej - Google Patents

Abstract

1. Obsada przegubu obudowy górniczej w formie tulei osadzonych w gniazdach w elementach obudowy łączonych za pomocą sworzni i tworzących płaskieprzeguby, które to tuleje współpracująwewnętrznym otworem ze sworzniem, a zewnętrzną powierzchniąprzylegają do gniazd w łączonych elementach, znamienna tym, że tuleje (5) są wykonane z materiału, którego odporność kt na naciski jest nie mniejsza od odporności kG na naciski materiału łączonych elementów, ale odporność kt materiału tulei (5) jest nie większa od odporności kG pomnożonej przez współczynnik równy stosunkowi Dg ; dw, gdzie Dg jest średnicą gniazda (8) w łączonych elementach, a dw jestśrednicą otworu (6) w tulei (5) pojej osadzeniu w gnieździe (8)

Description

Przedmiotem wynalazku jest obsada przegubu obudowy górniczej przeznaczona do przegubowych połączeń sworzniowych elementów obudowy, a także do połączeń sworzniowych hydraulicznych siłowników w obudowach.

Znane obudowy z polskich opisów patentowych nr 153 117, 141 411 i 126 385 mają podstawowe zespoły połączone wzajemnie sworzniowymi przegubami. Dotyczy to w szczególności połączenia stropnicy z odzawałową osłoną, odzwałowej osłony z lemniskatowymi łącznikami, spągnicy z lemniskatowymi łącznikami. Podobnie sworzniowymi przegubami są łączone siłowniki z elementami obudowy, takimi jak stropnica, spągnicą i odzawałowa osłona. Znane jest z polskiego opisu patentowego nr 153 643 rozwiązanie przegubu do łączenia elementów obudowy, który składa się z uch stanowiących obsady, wykonane z monolitycznego materiału, posiadające gniazda usytuowane współosiowo w łączonych elementach obudowy, w których to gniazdach jest osadzony sworzeń. Tego rodzaju przeguby są zakwalifikowane do ślizgowych łożysk w publikacji W.Moszyńskiego pt. Wykład elementów maszyn, część II Łożyskowanie, Instytut Wydawniczy SIMP, Warszawa s. 6, 7, 8. Są to połączenia ruchowe, a sworzeń został nazwany czopem sworzniowym. W cytowanej publikacji jako znane omawia się łożyska, które w gniazdach mają całkowite panwie, czyli panwie niedzielone, zwane tulejami. Panew jest osadzona w gnieździe, a w panwi tkwi czop, w szczególności czop sworzniowy. Według cytowanej publikacji panwie są zwykle wykonywane z miększego materiału niż materiał czopa, ale w tabeli przedstawiającej materiały stosowane do wykonywania panwi wymienia się hartowaną stal jako materiał panwi, która współpracuje ze stalowym czopem. Znane jest stosowanie w przegubach obudów górniczych tulei współdziałających ze wsorzniem, które to tuleje są osadzone w gniazdach utworzonych w łączonych elementach obudowy.

Wadą znanych obsad przegubów w obudowach w których sworzeń jest osadzony w gnieździe wykonanym wprost w materiale łączonych elementów obudowy jest niewielka trwałóść gniazd. Wynika to z tego, że elementy obudów są obiekatami dużych rozmiarów i z tego względu stosuje się na nie materiały gorszych gatunków, a więc mało odpornych na zużycie pod wpływem nacisków. Z tego to względu toleruje się użytkowanie obudowy ze zużytymi gniazdami przegubów, ale jest to możliwe tylko do pewnej granicznej wielkości zużycia gniazda. Gdy zużycie przekroczy tę granicę zachodzi niebezpieczeństwo utraty stabilności przez obudowę, a to jest groźne dla górników oraz niedopuszczalne ze względu na ewentualne zakłócenia w eksploatacji górniczego wyrobiska. Obudowy, których gniazda przegubów uległy nadmiernemu zużyciu są likwidowane, bądź remontowane przez powiększanie średnicy gniazda i osadzenie tulei. Jednakże skuteczność takiego remontu zależy od właściwego doboru materiału na wspomniane tuleje.

Celem wynalazku jest określenie doboru materiału na tuleje w remontowanych lub nowowytwarzanych obudowach, tak aby obudowie zapewnić dużą żywotność przegubów przez dużą żywotność tulei, a także przez dużą żywotność gniazd.

Cel ten zostaje osiągnięty przez zastosowanie tulei wykonanych z materiału, którego odporność kt na naciski jest nie mniejsza od odporności kG na naciski materiału łączonych elementów, ale odporność kt materiału tulei jest nie większa od odporności kG pomnożonej przez współczynnik równy stosunkowi Dg : dw. DGjest średnicą gniazda w łączonych elementach, a dw jest średnicą otworu w tulei po jej osadzeniu w gnieździe. Korzystnie tuleja ma rozcięcie ścianki równoległe do wzdłużnej osi tulei, przy czym rozcięcie to, po osadzeniu tulei w gnieździe, jest prostopadłe do linii działania obciążenia na przegub. Ponadto zewnętrzna średnica tulei w stanie swobodnym jest nie większa niż o 3%, korzystnie 2%, od średnicy gniazda, co zapewnia sprężyste doleganie tulei do powierzchni gniazda. W szczególnym rozwiązaniu tuleja osadzona w gnieździe jest połączona spoiną z elementem obudowy, która to spoina ma długość nie większą od dwóch centymetrów i jest umieszczona po przeciwległej stronie względem wymienionego rozcięcia. W innym szczególnym wykonaniu tuleja ma na końcowej krawędzi wywinięcie wgniecione do wycięcia w końcowej krawędzi gniazda, celem zapobiegania obrotowi tulei w gnieździe i wysuwaniu się tulei z gniazda.

Biorąc pod uwagę, iż średnica gniazda jest większa od średnicy otworu w tulei, stosunek tych średnic jest większy od jedności. Gdy odporność materiału gniazda zostanie pomnożona przez taki współczynnik i materiał tulei dobiera się według tak otrzymanej liczby, będzie to materiał o większej odporności na naciski niż materiał gniazda. Zastosowanie tulei z rozcięciem, której zewnętrzna średnica jest o 3% większa od średnicy gniazda, w swobodnym stanie tulei, oznacza, że tuleja osadzona w gnieździe jest osadzona sprężyście i dobrze dolega do powierzchni gniazda. Usytuowanie rozcięcia prostopadle do linii działania obciążeń ma zapobiec przenoszeniu przez tuleję obciążeń obszarem w którym jest rozcięcie, a co powodowałoby szybsze zużycie tulei.

Przedmiot wynalazku przedstawiono w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 jest widokiem przegubu z boku, fig. 2 jest przekrojem osiowym przegubu, a fig. 3 jest widokiem tulei w stanie swobodnym.

W przykładzie wykonania zostanie przedstawione połączenie stropnicy 1 z odzawałową osłoną 2. Gniazda 8 wykonane w stropnicy 1 i odzawałowej osłonie 2 mają średnicę Dg. W gniazdach 8 są osadzone tuleje 5 z wewnętrznym otworem 6 o średnicy dw mierzonej po osadzeniu tulei 5 w gnieździe 8. Tuleje 5 mają rozcięcia 9 równoległe do wzdłużnej osi tulei, a zewnętrzna średnica d_z tulei jest o 3%, korzystnie 2%, większa od średnicy Dg gniazda 8. Osadzenie tulei 5 w gnieździe 8 wymaga więc wstępnego zmniejszenia jej średnicy zewnętrznej dz przez zbliżenie krawędzi rozcięcia 9 ku sobie, czyli wstępne ugięcie tulei 5. Po jej osadzeniu w gnieździe 8 następuje promieniowe rozprężenie tulei 5 wstępnie ugiętej, przez co materiał tulei 5 sprężyście przylega do powierzchni 7 gniazda 8. Tuleeę 5 Of^^i^^;a się w gniazdach 8 tak, aby rozcięcie 9 leżało w płaszczyźnie x - x prostopadłej do linii y - y działania na przegub obciążenia

S. Tuleję 5 przytwierdza się do obsady łącząc ją spoiną 12 usytuowaną po przeciwległej stronie w stosunku do rozcięcia 9. Spoina 12 ma korzystnie długość 2 cm. Tuleję 5 zabezpiecza się także przed obrotem w gnieździe 8 i przed wysunięciem się z gniazda. Służy do tego wywinięcie 10 wykonane na krawędzi tulei 5, które zostaje wgniecione do wycięcia 11 na krawędzi gniazda 8. Materiał z którego jest wykonana tuleja 5 dobiera się tak, aby jego odporność kt na naciski była większa od odporności kG na naciski materiału gniazda 8, ale nie większa od odporności kG

167 398 pomnożonej przez współczynnik równy Dg ; dw. Średnica Dg jest zawsze większa od średnicy dw, zatem stosunek Dg : dw jest zawsze większy od jedności. Odporność kG pomnożona przez współczynnik większy od jedności daje wartość zawsze większą od wartości kG, co oznacza, że odporność kt na naciski tulei 5 przyjętajako nie większa od wartości kG · (Dg : dw) będzie jednak większa od wartości kG. Sworzeń 3 osadzony w otworach 6 tulei 5 łączy stropnicę 1 i odzawałową osłonę 2. Sworzeń 3 jest zabezpieczony przed wysunięciem się z otworów 6 za pomocą przetyczki 4.

Przyjęcie materiału na tuleję 5 o odporności kt na naciski większej od odporności kG materiału gniazda 8 powoduje, że przegub ma większą żywotność przez zastosowanie tulei 5, niż miałby przegub, w którym sworzeń 3 współpracowałby wprost z materiałem łączonego elementu, na przykład z materiałem stropnicy 1 i materiałem odzawałowej osłony 2. Z drugiej strony ograniczenie wartości kt odporności na naciski materiału tulei 5 w stosunku do wartości kG odporności na naciski materiału z którego są wykonane łączone elementy zapobiega wybijaniu gniazda 8. Wynika to z tego, że siła przenoszona przez sworzeń 3 na powierzchnię otworu 6 o dw w tulei 5 się na pole, niż pole w gnieździe 8 o średnicy Dg, na które rozkłada się ta sama siła co do wartości wywierana przez sworzeń 3 i przenoszona na powierzchnię 7 gniazda 8 przez materiał tulei 5. Różnica pól przenoszących siłę S wynika wprost z różnicy średnic dw i Dg, gdzie średnica dw jest mniejsza od średnicy Dg. Będzie to więc miało ten skutek, że zużycie tulei 5 nastąpi zawsze wcześniej od zużycia powierzchni 7 gniazda 8, ale tuleja 5 jest wymienna i tym samym zachowane zostaną elementy obudowy.

A-A

Fig.3

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz.

Cena 1,,00 zł.

Claims (4)

Zastrzeżenie patentowe

1. Obsada przegubu obudowy górniczej w formie tulei osadzonych w gniazdach w elementach obudowy łączonych za pomocą sworzni i tworzących płaskie przeguby, które to tuleje współpracują wewnętrznym otworem ze sworzniem, a zewnętrzną powierzchnią przylegają do gniazd w łączonych elementach, znamienna tym, że tuleje (5) są wykonane z materiału, którego odporność kt na naciski jest nie mniejsza od odporności kG na naciski materiału łączonych elementów, ale odporność kt materiału tulei (5) jest nie większa od odporności kG pomnożonej przez współczynnik równy stosunkowi Dg ; dw, gdzie Dg jest średnicą gniazda (8) w łączonych elementach, a dw jest średnicą otworu (6) w tulei (5) po jej osadzeniu w gnieździe (8)

2. Obsada według zastrz. 1, znamienna tym, że tuleja (5) ma rozcięcie (9) ścianki równoległe do wzdłużnej osi tulei (5), przy czym rozcięcie (9) po osadzeniu tulei (5) w gnieździe (8) jest prostopadłe do linii (y - y) działania obciążenia (S) na przegub, ponadto zewnętrzna średnica (dz) tulei (5) w stanie swobodnym jest nie większa o 3%, korzytnie 2%, od średnicy (Dg) gniazda (8), zapewniając sprężyste doleganie tulei (5) do powierzchni gniazda (8).

3. Obsada według zastrz. 2, znamienna tym, że tuleja (5) osadzona w gnieździe (9) jest połączona spoiną (12) z elementem obudowy, która to spoina (12) ma długość nie większą od dwóch centymetrów i jest umieszczona po przeciwległej stronie względem rozcięcia (9).

4. Obsada według zastrz. 1 lub 2, znamienna tym, że tuleja (5) ma na końcowej krawędzi wywinięcie (10) wgniecione do wycięcia (11) w końcowej krawędzi gniazda (8).