Дражный черпак

"дЩУА 1:1 - Р ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯН АВТОРСНОЬАР СВИВВТВРЪСТВУ У 1 Р 11 А,) 1 т Ц ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРпО дЕлАм изОБРетений и ОтнРьпъй(2 ) 3524936/22-02 (22) 10. 11. 82 (46) 15.05,84, Бюл, У 18 (72) В.Ф.Балашов, А.пРхолодный, Н.Н.Романов и Л.Е.Агрызков (71) Всесоюзный научно-исследовательский и проектно-технологический институт горного машиностроения (53) 621.74.046 (088.8) (56) 1. Свиридов А.П, Драги и драгирование, Г 1, Металлургиздат, 1952, с.11,2. Лешков В.Г. Современная техника и технология дражных работ. М., "Недра", 1971, с.293. Тихий В,А, и др. Повышение износоустойчивости литых деталей горнорудного оборудования. - "Литейное производство",1981, М 3, с.244. Смеляков Н.Н. Армированныеотливки, Машгиз, 1958, с. 144-45,(54) (57) ДРАЖНЫЙ ЧЕРПАК, состоящий из стальной основы, армированной вставками из изиосостойкого материала, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью увеличения его срока, службы, вставки выполнены в виде шты. 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 на ее торце 1,5-3,0 диаметра вставки.Изобретение относится к машиностроению, в частности к производству черпаков драг, работающих в условиях абразивного износа.Черпаки драг эксплуатируются на 5 добыче и переработке горных масс, обладающих высокими абразивными свойствами. Воздействие на черпак абразивной и гидроабразивной среды приводит к быстрому его износу. Наиболее .подвержена износу передняя режущая стенка черпака, стойкость которой в отдельных случаях не превышает 8- 9 мес. работы (одного сезона)Известна цельнолитая конструкция черпаков драг, а также конструкция черпаков со сменными козырьками, изготавливаемыми из стали 110 Г 13 Л ЯИзготовление черпаков со сменными козырьками позволяет заменять 20 изнашивающуюся переднюю стенку (сменный козырек) и продлять срок службы черпаков, однако это не снижает абразивного износа самого козырька.25Известен способ повышения износостойкости цельнолитых черпаков путем наплавки твердосплавными электродами, 2 .Однако этот способ не дает стабиль З 0 ных результатов, так как он требует качественной подготовки наплавляемой поверхности, Кроме того, наплавка на высокоуглеродистую марганцовистую сталь не обеспечивает прочной свари- ваемости разнородных материалов. Известен способ повышения износостойкости литых черпаков за счет поверхностного легирования рабочей поверхности кузова черпака 3.Однако промышленные испытания деталей с легирующей поверхностью .показали незначительное (5-1 ОЕ) увеличение стойкости черпаков, Легирующие вставки изготавливаются иэ высоколегированного сплава (лигатуры ) и устанавливаются в полость формы, а затем заливаются расплавом, под действием которого они легируют заданные участки основы.Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности и достигаемому результату является конструкция дражного черпака, состоящего из стальной основы, армированной встав 55 ками из износостойкого материала 41 .Износостойкость таких черпаков увеличивается, однако не является значительной, а конструкция известныхчерпаков-рациональной.Цель изобретения в . увеличениесрока службы дражных черпаков.Поставленная цель достигаетсятем, что в дражном черпаке, состоящем из стальной основы, армированной вставками из износостойкого материала, вставки выполнены в видештырей диаметром и длиной, равнымисоответственно 0,25-0,50 и 1-3 толщины рабочей кромки черпака, приэтом штыри размещены равномерно нообъему кромки с шагом между основаниями йа торце рабочей кромки 1,53,0 диаметра вставки,На фиг. схематически изображенпредлагаемый черпак, общий вид; нафиг.2 - вид А (часть черпака); нафиг.З - собранная литейная формачерпака, поперечное сечение.Черпак состоит из основы 1, выполненной из стали 110 Г 13 Л и вставок 2цилиндрической формы, отлитых изизносостойкого чугуна, с элементомкрепления.Элементы крепления могут представлять собой цельную со вставкой литую конструкцию, либо литейнуюшпильку (проволочный пруток), установленную в литейную форму при отливке вставок из износостойкого чугуна.П р и м е р. Дражный черпак,толщина рабочей кромки которого составляет 52 мм,Предварительно из износостойкогочугуна марки 250 Х 20 РТ отливаютсявставки цилиндрической формы диаметром 16 мм и. длиной 40 мм с элементами крепления. Готовые вставки 2 сэлементами 3 крепления проставляютсяв литейную форму черпака (фиг.З) порабочей (режущей), кромке толщиной32 мм с шагом 25 мм, Собранная литейная форма со вставками заливается через литниковую систему 4 сталью11 ОГЗЛ. После затвердевания и очистки отливки черпак подвергается заокалке; нагрев до 1100 С, а затемохлаждение в Воде. Твердость вставокпосле закалки составляет 58-60 НРС,основы - 207 НВ.Иэносостойкие чугуны обладают высоким сопротивлением к абразивномуи гидроабразивному износу и превосходят сталь, в том числе и высокомарганцовистую, в 5-10 раз.Вставки черпака, изготовленные иэизносостойкого чугуна и проставлен1091996 Фиг,2 ные по рабочей кромке, способны защитить от износа стальную основу, создавая при этом теневой эффект. Принятая цилиндрическая форма вставок определяется оптимальностью периметра круга, а также требованием от-. ливок к круглой форме и плавки к переходам.Величина диаметра вставок опреде-. лена опытным путем и колеблется в пределах 0,25-0,5 толщины рабочей кромки. Увеличение величины диамет" ра более 0,5 приводит,к разрыву основы металла (трещинам). В случае использования вставок диаметром меньше 0,25 происходит расплавление и смешивание их с основой металла, что исключает достижение цели.Максимально допустим и износ черпаков, составляющий 1-3.толщины рабочей кромки. В связи с этим и длина вставок принимается равной 1-3 толщи- нам рабочей кромки. Результаты испытаний показывают, что с увеличением диаметра вставок Износостойиость материала черпаков возрастает; Кроме того, вставки диаметром более 16 мм (0,5 толщины стенки армируемого образца) приводят к разрыву сплошности основы, к снижению прочности. Вставки диаметромменее 0,20 толщины образца (6 мм)в большинстве случаев оплавляются ирастворяются в основе металла, чтоне приводит к существенному увеличению износостойкости.Предлагаемая конструкция черпака 0позволяет сочетать в себе высокуюпрочность и ударную вязкость, прису",щие высокомарганцовистой стали110 Г 13 Л, с высокой износостойкостью,присущей износостойким чугунам.Дражный черпак, выполненный из двух 15композиционных материалов, вследствиеиспользования более износостойкогоматериала (износостойкого чугуна) задерживает износ основы металла и по-20вышает срок службы детали в 2-3 раза. Кроме того, снижаются, затраты наих ремонт и восстановление, а такжепростои уникального оборудования,т.е. драг, которые, как известно, 25работают в 3-сменном режиме в .период летнего сезона, и частая заменачерпаков (в.черпаковой цепи драгиодновременно работает 80 черпаков)приводит к значительным затратам иснижению объемов выработки горноймассы.109996 Составитель Т.КТехред А,Ач орректор О.Тиго дактор С.Лисин Тираж 775сударственного коелаи изобретенийосква, Ж, Ра ент жгород, ул. Проектная, 4 Филиал Заказ 3174/7 Подписно ВНИИПИ Го интета СССР по д и открытий 113035, М уаская наб, д, 4/5