RU2379428C2

RU2379428C2 - Grader mouldboard blade

Info

Publication number: RU2379428C2
Application number: RU2007136309/03A
Authority: RU
Inventors: Андрей Юрьевич Козин (RU); Андрей Юрьевич Козин
Original assignee: Андрей Юрьевич Козин
Priority date: 2007-10-01
Filing date: 2007-10-01
Publication date: 2010-01-20

Abstract

FIELD: construction.

SUBSTANCE: grader mouldboard blade comprises substrate 3 of non-wear-resistant material fixed on moldboard base by means of fixtures 2, with upper 4 and lower 5 plates rigidly fixed on it, being arranged of wear resistant material. Besides plates have comb shape. Combs 6 are arranged evenly along full length of blade, and width of combs 6 is equal to distance between them.

EFFECT: increased service life of blade, reduced prime cost and safety of vehicles traffic.

3 dwg

Description

Изобретение относится к области строительства, в частности к ножам строительно-дорожных машин, предназначенных для планировки поверхностей, и может быть использовано на отвалах грейдеров.The invention relates to the field of construction, in particular to the knives of road construction machines designed for surface planning, and can be used on the dumps of graders.

Известен нож строительно-дорожной машины, включающий корпус с узлом для его крепления к рабочему органу строительно-дорожной машины, и соединенный с корпусом режущий инструмент, выполненный в виде установленных относительно друг друга, с одинаковом интервалом по всей длине корпуса, пластин четырехугольной формы с расположенными в одной плоскости режущими кромками. (См. пат. №2204000, МПК E02F 3/815).A knife of a road-building machine is known, including a body with a unit for attaching it to a working body of a road-building machine, and a cutting tool connected to the body, made in the form of plates arranged relative to each other, with the same interval along the entire length of the body, with quadrangular plates arranged in one plane with cutting edges. (See Pat. No. 2204000, IPC E02F 3/815).

Недостатком данного устройства является наличие большого количества деталей (пластина с режущими кромками и вкладыши), каждая из которых соединена посредством крепежных элементов с корпусом отвала.The disadvantage of this device is the presence of a large number of parts (plate with cutting edges and inserts), each of which is connected via fasteners to the body of the blade.

Однако одновременная нагрузка на вкладыши и крепежные элементы способствует частым поломкам ножа, а также приводит к выпаданию режущих пластин.However, the simultaneous load on the inserts and fasteners contributes to frequent breakdowns of the knife, and also leads to the loss of cutting inserts.

В результате снижается надежность устройства в процессе эксплуатации, а из-за необходимости проведения ремонтных работ происходят потери рабочего времени.As a result, the reliability of the device during operation is reduced, and due to the need for repair work, loss of working time occurs.

Известен также грейдерный нож, включающий лицевую поверхность, заднюю поверхность, нижнюю часть, контактирующую с поверхностью земли, и элементы из износоустойчивой стали. Последние расположены в виде набора и прижаты к задней поверхности лицевой пластиной, которая позволяет закрыть износоустойчивые элементы и минимизировать их скалывание в процессе эксплуатации ножа. (См. http://patimg/.usptagov/piw?Docid=0405280&homeur/=http%3A%2F%2F%patft.us…)A grader knife is also known, including a front surface, a rear surface, a lower part in contact with the surface of the earth, and elements of wear-resistant steel. The latter are arranged in the form of a set and pressed against the rear surface by a face plate, which allows you to close the wear-resistant elements and minimize their chipping during operation of the knife. (See http: //patimg/.usptagov/piw? Docid = 0405280 & homeur / = http% 3A% 2F% 2F% patft.us ...)

Основным недостатком аналога является то, что устройство содержит большое количество износоустойчивых элементов, а при эксплуатации используется всего 30% дорогостоящей износоустойчивой стали, а остальная часть, используемая для их крепления, идет в отходы.The main disadvantage of the analogue is that the device contains a large number of wear-resistant elements, and during operation only 30% of expensive wear-resistant steel is used, and the rest used for their fastening goes to waste.

Благодаря консольному расположению износоустойчивых элементов и их креплению, последние в процессе эксплуатации подвергаются большим нагрузкам, что снижает надежность крепления износоустойчивых элементов. В результате уменьшается срок службы ножа.Due to the cantilever arrangement of wear-resistant elements and their fastening, the latter are subjected to heavy loads during operation, which reduces the reliability of fastening of wear-resistant elements. As a result, the service life of the knife is reduced.

Известен также грейдерный нож шведской фирмы, закрепленный на основании отвала грейдера, выполненный из износоустойчивой стали и имеющий сетчатую структуру с "шахматным" расположением отверстий.A Swedish company grader knife is also known, fixed on the base of the grader blade, made of wear-resistant steel and having a mesh structure with a "checkerboard" arrangement of holes.

За счет этого нижняя грань ножа имеет зубчатую форму, которая обеспечивает срезание льда без большого усилия отвала к поверхности дороги, а образующиеся при этом бороздки удерживают соль и песок.Due to this, the lower edge of the knife has a toothed shape, which provides ice cutting without a lot of blade to the road surface, and the resulting grooves retain salt and sand.

Одним из недостатков аналога является его высокая себестоимость, т.к. все полотно ножа изготовлено из дорогостоящей износоустойчивой стали, трудно поддающейся механической обработке. В результате идет быстрый износ обрабатывающего инструмента (например, сверел, вырубного штампа и т.п.), возникает необходимость в использовании станков для обработки повышенной мощности. На высокую себестоимость аналога влияет также то, что в работе задействована только незначительная нижняя часть ножа, а средняя используется для крепления сетчатого полотна к основанию ножа грейдера, в результате полотно ножа из износоустойчивого материала полностью не вырабатывается. А в процессе изготовления ножа при перфорации 50% дорогостоящей износоустойчивой стали вообще уходит в отходы.One of the disadvantages of the analogue is its high cost, because the entire blade is made of expensive wear-resistant steel, difficult to machine. As a result, there is a rapid deterioration of the processing tool (for example, a drill, die cutting, etc.), there is a need to use machines for processing high power. The high cost of the analogue is also affected by the fact that only a small lower part of the knife is involved in the work, and the middle one is used to fasten the mesh blade to the base of the grader knife, as a result, the knife blade is not fully developed from the wear-resistant material. And in the process of making a knife during perforation, 50% of expensive wear-resistant steel generally goes to waste.

Другим недостатком известного устройства является то, что конструкция ножа выполнена таким образен, что основной материал его режущей кромки начинает изнашиваться сразу же с момента начала эксплуатации ножа. А поскольку толщина изнашиваемого материала соответствует толщине перфорированного полотна ножа, то идет быстрый износ ножа по всей длине режущей кромки ножа, что уменьшает срок службы ножа.Another disadvantage of the known device is that the design of the knife is made in such a way that the main material of its cutting edge begins to wear out immediately after the start of operation of the knife. And since the thickness of the wear material corresponds to the thickness of the perforated blade of the knife, there is a quick wear of the knife along the entire length of the cutting edge of the knife, which reduces the life of the knife.

Недостатком известного устройства также является то, что по мере износа перфорационных отверстий ширина паза на рабочей кромке ножа непостоянна за счет овальной формы перфорационного отверстия. За счет этого создается неравномерный продольный профиль дорожного покрытия. Т.е. продольные борозды имеют непостоянную ширину: образуются участки дорожного покрытия с различной несущей способностью; например, участки с более широкими бороздами обладают меньшей несущей способностью. Все это отрицательно сказывается на безопасности движения транспортных средств,A disadvantage of the known device is also that as the perforation holes wear, the groove width on the working edge of the knife is unstable due to the oval shape of the perforation hole. Due to this, an uneven longitudinal profile of the road surface is created. Those. longitudinal furrows have an unstable width: sections of the road surface with different bearing capacity are formed; for example, areas with wider furrows have less bearing capacity. All this negatively affects the safety of vehicles,

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является нож отвала грейдера, включающий стальной корпус с отверстиями для крепления по продольной оси корпуса и с наплавленным армирующим материалом в виде полос, расположенных на боковых и лицевой сторонах ножа с образованием Г-образного армирующего профиля в рабочей зоне ножа. (См. св-во на ПМ №19293, кл. B02F 3/76. Прототип.)Closest to the proposed invention is a grader blade knife, comprising a steel body with holes for fastening along the longitudinal axis of the body and with deposited reinforcing material in the form of strips located on the side and front sides of the knife with the formation of a L-shaped reinforcing profile in the working area of the knife. (See pr-in PM No. 19293, class B02F 3/76. Prototype.)

Однако и он не лишен недостатков.However, he is not without flaws.

Одним из недостатков прототипа является то, что в процессе эксплуатации ножа истирание армирующего материала по всей длине происходит неравномерно, что способствует его быстрому износу и необходимости в регулярном восстановлении. Это приводит к дополнительным затратам электроэнергии и времени и, как следствие, повышению себестоимости изделия.One of the disadvantages of the prototype is that during the operation of the knife, the abrasion of the reinforcing material along the entire length occurs unevenly, which contributes to its rapid wear and the need for regular restoration. This leads to additional energy and time costs and, as a result, an increase in the cost of the product.

Другим недостатком прототипа является выполнение рабочей кромки ножа в виде сплошного полотна. Такой грейдерный нож при работе создает гладкую, без бороздок дорожную поверхность, что отрицательно сказывается на безопасности движения транспортных средств, так как коэффициент сцепления колес с дорогой в этом случае низкий.Another disadvantage of the prototype is the implementation of the working edge of the knife in the form of a continuous blade. Such a grader knife during operation creates a smooth, groove-free road surface, which negatively affects the safety of vehicles, since the coefficient of adhesion of the wheels to the road in this case is low.

Кроме того, повышается нагрузка на сам грейдер, что приводит к необходимости увеличения мощности двигателя и к усилению узлов крепления ножа грейдера.In addition, the load on the grader itself increases, which leads to the need to increase engine power and to strengthen the attachment points of the grader's knife attachment.

Данные недостатки устранены в предлагаемой конструкции ножа отвала грейдера.These disadvantages are eliminated in the proposed design of the knife blade grader.

Нож отвала грейдера включает закрепленную на основании отвала посредством крепежных элементов подложку из неизносоустойчивого материала с жестко закрепленными на ней верхней и нижней пластинами, выполненными из износоустойчивого материала, пластины выполнены из износоустойчивого материала, согласно изобретению пластины выполнены гребенчатой формы, гребни расположены равномерно по всей длине ножа, а ширина гребней равна расстоянию между ними.The grader blade knife includes a substrate of non-resistant material fixed to the base of the blade by means of fasteners with upper and lower plates rigidly fixed on it made of wear-resistant material, plates are made of wear-resistant material, according to the invention, the plates are comb-shaped, ridges are evenly distributed along the entire length of the knife , and the width of the ridges is equal to the distance between them.

Сопоставительный анализ с прототипом позволил выявить следующие отличительные признаки:Comparative analysis with the prototype revealed the following distinctive features:

- пластины выполнены гребенчатой формы;- the plates are comb-shaped;

- гребни расположены равномерно по всей длине ножа;- ridges are evenly distributed along the entire length of the knife;

- ширина гребней равна расстоянию между ними.- the width of the ridges is equal to the distance between them.

Как видно из сапостовительного анализа, заявленная совокупность существенных отличительных признаков является новой, поэтому правомерен вывод о том, что влияние этой совокупности признаков на достигаемый изобретением результат, неизвестен.As can be seen from the analysis of co-authors, the claimed combination of essential distinguishing features is new, therefore, the conclusion that the effect of this combination of features on the result achieved by the invention is valid is unknown.

Анализ патентной и научно-технической документации в области строительства, проведенный по фондам КарЦНТИ, показал, что предложенное техническое решение выходит за пределы существующего уровня техники в данной области, следовательно, его можно признать соответствующим критерию "изобретательский уровень".Analysis of patent and scientific and technical documentation in the field of construction, carried out on the funds of KARCSTI, showed that the proposed technical solution goes beyond the existing level of technology in this field, therefore, it can be recognized as meeting the criterion of "inventive step".

Задача, решаемая предлагаемым изобретением, - это увеличение срока службы ножа, снижение его себестоимости и обеспечение безопасности движения транспортных средств.The problem solved by the invention is to increase the service life of the knife, reduce its cost and ensure the safety of vehicles.

Выполнение этой задачи обеспечивается за счет изготовления пластин гребенчатой формы, расположения гребней равномерно по всей длине ножа и выполнения ширины гребней равной расстоянию между ними.This task is achieved through the manufacture of comb-shaped plates, the location of the ridges uniformly along the entire length of the knife and the width of the ridges equal to the distance between them.

Сущность изобретения поясняется чертежами:The invention is illustrated by drawings:

Фиг.1 - общий вид;Figure 1 - General view;

Фиг.2 - вид по сечения А-А;Figure 2 is a view along section aa;

Фиг.3 - вид по сеченью А-А (изображение ножа в момент полного износа его рабочей кромки перед переустановкой).Figure 3 is a view along section AA - (image of a knife at the time of complete wear of its working edge before reinstallation).

Нож отвала грейдера закреплен на основании 1 посредством крепежных элементов 2. Включает подложку 3 с жестко закрепленными на ней верхней 4 и нижней 5 гребенчатыми пластинами. Подложка 3 выполнена из неизносоустойчивого материала, например стали ст.20, ст.35, ст.ЗСП (т.е. любая конструкционная сталь, соответствующая климатическим условиям эксплуатации ножа). Гребенчатые пластины 4 и 5 выполнены из износоустойчивого материала, например стали твердостью выше 300 ед.НВ. Гребни 6 расположены равномерно по всей длине ножа. Ширина "а" гребня 6 равна расстоянию "в" между ними.The grader blade knife is fixed to the base 1 by means of fasteners 2. It includes a substrate 3 with the upper 4 and lower 5 comb plates rigidly fixed on it. The substrate 3 is made of non-abrasion-resistant material, for example steel Art. 20, Art. 35, Art. ZSP (i.e., any structural steel that meets the climatic conditions of operation of the knife). Comb plates 4 and 5 are made of wear-resistant material, for example, steel with a hardness higher than 300 U.V. The ridges 6 are evenly distributed over the entire length of the knife. The width "a" of the ridge 6 is equal to the distance "in" between them.

Нож отвала грейдера работает следующим образом.Knife grader blade works as follows.

Нож отвала грейдера перемещает массу материала перерабатываемого участка дорожного покрытия в направлении движения грейдера. При этом нижняя гребенчатая пластина 9 рабочей кромки ножа погружена в слой дорожного покрытия (например, в снег, лед, уплотненный грунт, асфальтовое покрытие и т.п.), на необходимую глубину,The blade of the grader blade moves the mass of material of the processed section of the road surface in the direction of movement of the grader. In this case, the lower comb plate 9 of the working edge of the knife is immersed in the pavement layer (for example, in snow, ice, compacted soil, asphalt, etc.), to the required depth,

В начальный момент работы (см. фиг.1 и фиг.2) постепенный износ рабочей кромки ножа грейдера начинается с более быстрого износа подложки 3 по контуру гребней 6 нижней пластины 5 до полной выработки материала подложки 3 между гребнями 6. Нижняя пластина 5 также изнашивается, но более медленно.At the initial moment of operation (see Fig. 1 and Fig. 2), the gradual wear of the working edge of the grader knife begins with faster wear of the substrate 3 along the contour of the ridges 6 of the lower plate 5 to the complete development of the material of the substrate 3 between the ridges 6. The lower plate 5 also wears out but more slowly.

При дальнейшей эксплуатации ножа после износа гребней 6 нижней пластины 5, нож грейдера отсоединяют от основания 1, сняв крепежные элементы 2, и нож поворачивают на 180 градусов так, чтобы верхняя гребенчатая пластина 4 выполняла функцию рабочей кромки ножа (см. фиг.3). За счет этого значительно увеличивается срок службы предлагаемого ножа отвала грейдера.During further operation of the knife after wear of the ridges 6 of the lower plate 5, the grader’s knife is disconnected from the base 1 by removing the fasteners 2, and the knife is rotated 180 degrees so that the upper comb plate 4 functions as the working edge of the knife (see Fig. 3). Due to this, the service life of the proposed grader blade knife is significantly increased.

Ширина "а" гребней 6 равна расстоянию "в" между ними. За счет этого обеспечивается равномерный износ гребней 6. При этом за время всего срока эксплуатации ножа создается равномерный профиль дорожного покрытия, что способствует созданию равномерной несущей способности по всей длине обрабатываемой поверхности дорожного покрытия. В результате увеличивается безопасность дорожного движения транспортных средств.The width "a" of the ridges 6 is equal to the distance "in" between them. This ensures uniform wear of the ridges 6. At the same time, a uniform profile of the road surface is created during the entire life of the knife, which contributes to the creation of uniform bearing capacity along the entire length of the treated surface of the road surface. As a result, the road safety of vehicles increases.

В предлагаемом техническом решении сначала происходит износ и образование пазов в быстроизнашиваемой подложке 3 по контуру пазов (между гребнями 6 по высоте, ширине и толщине) износоустойчивого материала, а затем идет износ гребней 6 гребенчатой пластины 5 и подложки 3. В результате срок службы ножа возрастает.In the proposed technical solution, first, wear and grooves occur in the wear plate 3 along the groove contour (between the ridges 6 in height, width and thickness) of the wear-resistant material, and then the ridges 6 of the comb plate 5 and the substrate 3 wear out. As a result, the knife service life increases .

Преимуществом предлагаемого ножа является то, что он удобен в эксплуатации, т.к. по мере износа рабочей кромки ножа переустановка его производится один раз (поворотом на 180 градусов в вертикальной плоскости), крепежные элементы 2 отсоединяются тоже один раз.The advantage of the proposed knife is that it is convenient to use, because as the working edge of the knife is worn, it is reinstalled once (by turning 180 degrees in the vertical plane), the fasteners 2 are also disconnected once.

По результатам испытаний макетного образца была проведена доработка конструкторской документации и изготовлены опытные образцы с последующей установкой на грейдеры.Based on the results of testing the prototype, the design documentation was finalized and prototypes were made with subsequent installation on the graders.

Claims

Grader blade knife, including a substrate made of non-resistant material fixed on the base of the blade by means of fasteners with upper and lower plates rigidly fixed on it made of wear-resistant material, characterized in that the plates have a comb shape, and the ridges are evenly distributed over the entire length of the knife, and the width of the ridges is equal to the distance between them.