Opublikowano: 15.XII.1971 64035 KI. 5 b, 25/10 MKP E 21 c, 25/10 ;~* \ \'\l\ E&U 622.232.4.05 Wspóltwórcy wynalazku: Józef Roman Chlech, Edmund Szala, Henryk Sojka, Zdzislaw Trzaska, Zygmunt Ledwoch Wlasciciel patentu: Zaklady Konstrukcyjno-Mechanizacyjne Przemyslu Weglowego, Gliwice (Polska) Organ urabiajacy kombajnów weglowych Przedmiotem wynalazku jest organ, urabiajacy do zastosowania zwlaszcza w kombajnie sciano¬ wym, wirujacy dookola osi prostopadlej do czola sciany zaopatrzony w noze, których konce zata¬ czaja powierzchnie walcowa. Organ ten z zaleznos¬ ci od wykonania wedlug wynalazku moze byc or¬ ganem urabiajacym albo organem urabiajaco-ladu- jacym.Organy urabiajace wirujace dookola osi prosto¬ padlej do czola sciany sa znane w róznych odmia¬ nach. Niektóre z nich sa juz w zalozeniu konstru¬ kcyjnym organami urabiajaco-ladujacymi. Do nich naleza organy stanowiace odcinek przenosnika sli¬ makowego jedno- lub wielozwojowego. Noze ura¬ biajace sa w nich umieszczone na spiralnej krawe¬ dzi slimaka. Inne nie maja w zasadzie konstrukcji organu" ladujacego jak na przyklad znany organ, który jest bebnem z bruzdami xto mocowania nozy, przebiegajacymi wzdluz tworzacej, jednakze i te organy staja sie organami ladujacymi jezeli noze zostana w nich umieszczone wzdluz spirali jedno- lub wielozwojowej. Niektóre z tych organów maja po stronie czolowej tarcze uzebiona na obwodzie.Warunkiem ladowania tymi organami jest nada¬ wanie im obrotu w kierunku wkrecania spirali prawo- czy lewoskretnej w czolo sciany.Szczególowe badanie dzialania tych znanych or¬ ganów doprowadzilo do dokladnego poznania prze¬ biegu procesu urabiania, który jest nastepujacy.Noze czolowej tarczy, jezeli taka istnieje, lub 10 15 20 25 30 pierwszy od strony czolowej nóz danego rzedu, za¬ poczatkowuja wrab w postaci szczeliny, w której odslania sie nowe czolo sciany równolegle do po¬ przedniego. Nastepny nóz poszerza te szczeline od¬ cinajac urobek z plyty pozostalej miedzy pierwo¬ tnym, a nowym czolem sciany. Odcieta i odlamana bryla urobku odpada w kierunku nowego czola sciany dlatego, ze z tej strony znajduje sie pustka, a z, przeciwnej strony jest masyw nie urobionej jeszcze plyty. Dzialanie nastepnych nozy nadcho¬ dzacych kolejno przy obrocie organu jest analo¬ giczne. Powoduje ono odpadanie bryl od wyzej wymienionej plyty w kierunku nowego czola scia¬ ny. Dopiero ostatni nóz usuwa reszte plyty, a pow¬ staly przy tym urobek opada prosto w dól, gdyz po obu stronach znajduje sie pustka. Bryly odpa¬ dajace w kierunku nowego czola sciany odbijaja sie od tego czola lub w pewnych przypadkach od¬ bijaja sie od lopat spiralnych organu ladujacego i dopiero wówczas uzyskuja przeciwny kierunek, w którym sa przenoszone na przenosnik scianowy.Przy tym odbijaniu nastepuje kruszenie bryl we¬ gla.Powyzsza analiza przebiegu urabiania znanymi organami doprowadzila do wynalazku, którego istota polega na calkowitym odwróceniu kolejnosci dzialania nozy. Wedlug wynalazku najbardziej wy¬ przedzajacym przy obrotach organu jest nóz od strony przenosnika scianowego. Po nim przycho¬ dza do dzialania kolejno dalsze noze. Nóz pracuja- 6403564035 cy najglebiej w scianie i wyznaczajacy nowe czolo sciany dziala jako ostatni.Dzieki wynalazkowi osiaga sie to, ze kazdy nóz skrawa i odrywa bryly wegla majace po stronie przenosnika scianowego pustke, a zwarta calizne po stronie nowego czola sciany. Powoduje to, ze bryly oderwane odpadaja w kierunku ku przenos¬ nikowi, a wiec z góry maja kierunek wlasciwy i dlatego osiagaja przenosnik przewaznie zachowu¬ jac swa pierwotna wielkosc.Najprostsze przejscie od znanego organu do or¬ ganu pracujacego wedlug wynalazku polega na przestawieniu kazdego noza o 180° oraz na nadaniu organowi obrotów o kierunku przeciwnym. Tak zmodyfikowany organ, jak wykazalo doswiadcze¬ nie, daje urobek w znacznie lepszych asortymen¬ tach, choc nie ma zdolnosci ladowania, poniewaz nie spelnia wymienionego wyzej warunku, aby o- broty mialy kierunek wkrecania spirali w czolo sciany.W dalszym rozwinieciu wynalazku odstapiono od postaci organu zblizonej do przenosnika slimako¬ wego. Natomiast uksztaltowano organ przez zamo¬ cowanie na piascie Jopat o nie znanym dotychczas ukladzie przestrzennym. Lopata taka stanowi w rozwinieciu na plaszczyzne czworobok uzupelniony trójkatem o jednym wspólnym boku. Na jednym z pozostalych boków trójkata jest umieszczony szereg nozy. Lopaty wygiete zgodnie z podanym nizej szczególowym opisem spelniaja funkcje prze¬ noszenia urobku na przenosnik przy obrotach or¬ ganu w takim kierunku, w którym wyprzedzaja noze blizsze przenosnika.Dzieki opisanemu ponizej ksztaltowi lopat uro¬ bek oderwany od calizny dostaje sie na lopate, po której przesuwa sie najpierw ku piascie ze sklado¬ wa przesuwu ku przenosnikowi, a nastepnie przy dalszym obrocie zeslizguje sie po piascie i po lopa¬ cie oraz zostaje zrzucony z lopaty z pewnym przyspieszeniem, dzieki któremu spada wprost na przenosnik. Wykonanie organu jest bardzo proste, poniewaz lopaty sa wycinkami blachy wymagaja¬ cymi jedynie uksztaltowania przestrzennego przez wzajemne skrecanie wzgledem siebie dwóch boków czworoboku bez odksztalcen piastycznych. Azeby lopata przestrzennie uksztaltowana przylegala scis¬ le wzdluz jednej krawedzi do piasty, piascie nadaje sie postac zblizona do hiperboloidu obrotowego.Organ urabiajacy wedlug wynalazku jest przed¬ stawiony przykladowo na rysunku, którego fig. 1 przedstawia perspektywiczny widok organu z bo¬ ku, a czesciowo od strony przenosnika. Dalsze fi¬ gury maja charakter pomocniczy i sluza do wyjas¬ nienia uksztaltowania lopaty na przykladzie lopaty pochodzacej z wycinka blachy bedacego prostoka¬ tem uzupelnionym trójkatem. Fig. 2 jest rozwinie¬ ciem lopaty na plaszczyznie, czyli widokiem wycin¬ ka z blachy, z którego wykonana jest lopata, fig. 3 jest widokiem bocznym tegoz wycinka blachy po jego wstepnym zgieciu lukowatym, fig. 4 jest rzutem na plaszczyzne lopaty uksztaltowanej prze¬ strzennie gotowej do wmontowania do organu, fig. 5 jest perspektywicznym widokiem organu pokry¬ wajacym sie czesciowo z fig. 1 z tym, ze na fig. 5 dla jej uproszczenia, uwidoczniono jedynie tylko jedna z lopat, których moze byc np. trzy lub czte¬ ry. 5 Trzy lOipaty 1, 2, 3 przyspawane do piasty 4 o postaci zblizonej do hiperboloidu obrotowego, two¬ rza organ zaopatrzony w noze na krawedziach lo¬ pat lezacych na powierzchni walcowej. Walcowa powierzchnia organu jest w ogromnej wiekszosci 10 otwarta dla umozliwienia przedostawania sie urob¬ ku Od obwodu ku piascie. Plaski wycinek blachy przedstawiony na fig. 2 sklada sie z prostokata ABCD i trójkata CDE. W celu przestrzennego u- ksztaltowania lopaty plaski wycinek wymaga wste- 15 pnego odgiecia lukowatego od pierwotnej plasz¬ czyzny. Tak wstepnie ugiety wycinek przedstawio¬ ny jest na fig. 3. Nastepnie przeciwlegle boki AB i CD prostokata skreca sie wzgledem siebie tak, aby staly sie odcinkami prostych wichrowatych, 20 prostopadlych do siebie. Skrecenie to moze byc dokonane bez plastycznego odksztalcenia blachy je¬ dynie po wstepnym wygieciu wycinka blachy, mia¬ nowicie dzieki temu wygieciu dlugosc wszystkich boków prostokata ABCD pozostaje bez zmiany, a 25 jedynie boki CD i AC ulegaja wykrzywieniu. Ta uksztaltowana przestrzennie lopata przedstawiona jest na fig. 4 w rzucie na plaszczyzne.Lopata taka jest umieszczona na piascie 4 z u- stawieniem odcinka AB prostopadle do osi obrotu, 30 odcinka CD równolegle do osi obrotu, a odcinka AD wzdluz piasty. Przy tym ten odcinek krzywo- linijny wyznacza ksztalt piasty, która jest bryla obrotowa zblizana do hiperboloidy. Jednakze odci¬ nek AD nie jest tworzaca tej bryly obrotowej. W 35 tym ukladzie bok ED trójkata przypada na po¬ wierzchni walcowej organu, a bok BC prostokata, który przyjal postac luku, znajduje sie na okregu bedacym linia przeciecia powierzchni organu plasz¬ czyzna prostopadla do osi obrotu, przeprowadzona 40 przez kraniec organu od stromy przenosnika. Na fig. 5 znieksztalcony prostakat ABCD widoczny jest równoczesnie z dwóch stron, pole 5 jest czescia jednej powierzchni pierwotnego blaszanego prosto¬ kata, a pole 6 jest czescia drugiej jego powierz¬ chni. Noze urabiajace umieszczone sa na krawedzi ED. Oprócz tych nozy na krawedzi podstawy pia¬ sty, która stanowi tarcze ociosowa znajduja sie noze8. / Jak latwo zauwazyc wyjscie do wykonania lopa¬ ty z wycinka blachy w ksztalcie prostokata uzu¬ pelnionego trójkatem daje z góry okreslone powia¬ zane miedzy dlugoscia, a srednica organu urabiaja¬ cego. Jezeli organ ma byc dluzszy lub krótszy przy danej srednicy, nalezy wyjsc nie z prostokata, lecz z innego czworoboku, mianowicie z trapezu, które¬ go boki AB i CD sa równolegle.Waznym szczególem wykonania organu wedjug wynalazku jest oparcie wierzcholka E oraz przy- 60 spawanie go na krawedzi BC innej lopaty. Takie wzajemne polaczenie wszystkich lopat zapewnia sztywnosc ukladu. Polaczenie lopat jest uwidocz¬ nione na fig. 1, na której dla odróznienia frag¬ mentów nalezacych do poszczególnych lopat litery 65 ABCDE zostaly uzupelnione indeksami 1, 2, 3, od- 45 50 5564035 powiadajacymi cyfrom oznaczajacym poszczególne lopaty.Dzialanie organu trapezu wedlug wynalazku jest nastepujace. Przy obrotach w kierunku strzalki, noze 7 ulozone w szeregach wzdluz krawedzi ED lopat urabiaja calizny weglowe. W kazdym szere¬ gu nóz lezacy blizej przenosnika wyprzedza naste¬ pny nóz znajdujacy sie blizej czola sciany. Zgod- " nie z dokonanym spostrzezeniem, z którego wywo¬ dzi sie wynalazek, to wyprzedzenie nozy lezacych blizej przenosnika powoduje, ze urobek odpada od sciany, majac poczatkowa skladowa pozioma w kierunku od czola do przenosnika.Urobek, który odpadl z dolnej strefy urabiania, tj. z ponizej piasty, zostaje chwycony i podniesio¬ ny w góre, zwlaszcza czescia CDE lopaty, po czym urobek ten wraz z urobkiem pochodzacym z gór¬ nych stref urabiania, zeslizguje sie ku piascie i slizga sie nastepnie po niej oraz po lopacie, do opuszczenia organu z przyspieszeniem w kierunku przenosnika. Poniewaz kierunek skladowej pozio¬ mej ruchu urobku od chwili jego odpadniecia od calizny do znalezienia sie na przenosniku nie ule¬ ga zmianie, powazna przyczyna kruszenia urobku zostaje wyeliminowana. Noze 8 sluza do wyrówny¬ wania czola calizny. 10 15 20 25 PL