SU1091996A1 - Дражный черпак - Google Patents

Abstract

ДРАЖНЫЙ ЧЕРПАК, состо щий из стальной основы, армированной вставками из износостойкого материала , отличающийс  тем, что, с целью увеличени  его срока, службы, вставки выполнены в виде штырей диаметром и длиной, равными соответственно 0,25-0,50 и 1-3 толщины рабочей кромки черпака, при этом штыри размещены равномерно по объему кромки с шагом между основани ми на ее торце 1,5-3,0 диаметра вставки .

Description

Изобретение относитс  к машиностроению , в частности к производству черпаков драг, работающих в услови х абразивного износа. Черпаки драг эксплуатируютс  на Joбьtчe и переработке горных масс, обладающих высокими абразивными сво ствами. Воздействие на черпак абраз ной и гидроабразивной среды приводит К быстрому его износу. Наиболее подвержена износу передн   режуща  стенка черпака, стойкость которой в отдельных случа х не превышает 89 мес. работы (одного сезона) . Известна цельнолита  конструкци  черпаков драг, а также конструкци  черпаков со сменными козырьками, изготавливаемыми из стали 10Г13л 1 Изготовление черпаков со сменными козырьками позвол ет замен ть изнашивающуюс  переднюю стенку (сме ный козырек) и продл ть срок службы черпаков,однако это не снижает абрази ного износа самого козырька. Известен способ повышени  износостойкости цельнолитых черпаков путем наплавки твердосплавными элек родами. . Однако этот способ не дает стабил ных результатов, так как он требует качественной подготовки наплавл емой поверхности. Кроме того, наплавка н высокоуглеродистую марганцовистую сталь не обеспечивает прочной сварит ваемости разнородных материалов. Известен способ повышени  износостойкости литых черпаков за счет поверхностного легировани  рабочей поверхности кузова черпака L3J . Однако промышленные испытани  деталей с легирующей поверхностью показали незначительное (5-10%) уве личение стойкости черпаков. Легирую щие вставки изготавливаютс  из высоколегированного сплава (лигатуры ) и устанавливаютс  в полость формы, а затем заливаютс  расплавом, под действием которого они легируют заданные участки основы. Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности и достигаемому результату  вл етс  конструкци  дражного черпака, состо щего из стальной основы, армированной встав ками из износостойкого материала 4J Износостойкость таких черпаков увеличиваетс , однако не  вл етс  значительной, а конструкци  известных черпаков-рациональной. Цель изобретени  - увеличение срока службы дражных черпаков. Поставленна  цель достигаетс  тем, что в дражном черпаке, состо щем из стальной основы, армированной вставками из износостойкого материала , вставки выполнены в виде штырей диаметром и длиной, равными соответственно 0,25-0,50 и 1-3 толщины рабочей кромки черпака, при этом штыри размещены равномерно по объему кромки с шагом между основани ми на торце рабочей кромки 1,53 ,0 диаметра вставки. На фиг.1 схематически изображен предлагаемый черпак, общий вид; на фиг.2 вид А (часть черпака); на фиг.З - собранна  литейна  форма черпака, поперечное сечение. Черпак состоит из основы I, выполненной из стали 110Г13Л и вставок 2 цилиндрической формы, отлитьк из износостойкого чугуна, с .элементом креплени . Элементы креплени  могут представл ть собой цельную со вставкой литую конструкцию, либо литейную шпильку (проволочный пруток), установленную в литейную форму при отливке вставок из износостойкого чугуна. Пример. Дражный черпак, толщина рабочей кромки которого составл ет 52 мм. Предварительно из износостойкого чугуна марки 250Х20РТ отливаютс  . вставки цилиндрической формы диаметром 16 мм и длиной 40 мм с элементами креплени . Готовые вставки 2 с элементами 3 креплени  проставл ютс  в литейную форму черпака (фиг.З) по рабочей (режущей) кромке толщиной 32 мм с шагом 25 мм. Собранна  литейна  форма со вставками заливаетс  через литниковую систему 4 сталью 110Г13Л. После затвердевани  и очистки отливки черпак подвергаетс  закалке; нагрев до 1100 С, а затем охлаждение в Йоде. Твердость вставок после закалки составл ет 58-60 НРС, основы - 207 ИВ. Износостойкие чугуны обладают высоким сопротивлением к абразивному и гидроабразивному износу и превосход т сталь, в том числе и высокомарганцовистую , в 5-10 раз. Вставки черпака, изготовленные из износостойкого чугуна и проставленные по рабочей кромке, способны защитить от износа стальную основу, создава  при этом теневой эффект. Прин та  цилиндрическа  форма вставок определ етс  оптимальностью периметра круга, а также требованием отливок к круглой форме и плавки к переходам.

Величина диаметра вставок определена опытным путем н колеблетс  в пределах 0,25-0,5 -толщины рабочей кромки. Увеличение величины диаметра более 0,5 приводит jc разрыву основы металла (трещинам). В случае использовани  вставок диаметром меньше 0,25 происходит расплавление и смешивание их с основой металла, что исключает достижение цели.

Максимально допустим и износ черпаков , составл ющий 1-3 толщины рабочей кромки. В св зи с этим и длина вставок принимаетс  равной -3 толщинам рабочей кромки.

Результаты испытаний показывают, что с увеличением диаметра вставок износостойкость материала черпаков возрастает; Кроме того, вставки диаметром более 16 мм (0,5 толщины стенки армируемого образца) привод т

к разрыву сплошности основы, к Снижению прочности. Вставки диаметром менее 0,20 толщины образца (6 мм) в большинстве случаев оплавл ютс  и раствор ютс  в основе металла, что не приводит к существенному увеличению износостойкости.

Предлагаема  конструкци  черпака позвол ет сочетать в себе высокую прочность и ударную в зкость, прису-, щие высокомарганцовистой стали ПОГ13Л, с высокой износостойкостью, присущей износостойким чугунам. Дражный черпак, выполненный из друх композиционных материалов, вследствие использовани  более износостойкого материала (износостойкого чугуна) задерживает износ основы металла и погг вьшает срок службы детали в 2-3 раза . Кроме того, снижаютс  .затраты на их ремонт и восстановление, а также простои уникального оборудовани , т.е. драг, которые, как известно, работают в 3-сменном режиме в.период летнего сезона, и часта  замена черпаков (в черпаковой цепи драги одновременно работает 80 черпаков) приводит к значительным затратам и снижению объемов вьфаботки горной массы.

З.О ФШ.56

ni

иг.2.

Claims (1)

1. ДРАЖНЫЙ ЧЕРПАК, состоящий из стальной основы, армированной вставками из износостойкого ла, отличающийся что, с целью увеличения его службы, вставки выполнены в рей диаметром и длиной, равными соответственно 0,25-0,50 и 1-3 толщины рабочей кромки черпака, при этом штыри размещены равномерно по объему кромки с шагом между основаниями ее торце 1,5-3,0 диаметра встав-