Зуб ковша с адаптером
Почему стертый зуб ковша меняют за несколько минут, а кромку ковша не трогают годами? Разбери кромку, приваренный к ней адаптер, зуб, палец и стопор и посмотри, что принимает удар, а что только держит зуб на месте.
Зуб ковша сменный: грунт стачивает его, а не кромку ковша.
Голая кромка быстро стерлась бы о грунт, а менять ее долго: ковш надо резать и варить. Поэтому на кромку один раз приваривают адаптеры, а на их носки надевают литые зубья. Зубья врезаются в грунт, принимают удары и истираются, а когда сотрутся, их меняют, не трогая сварку. Как абразив съедает сталь, разобрано в теме «Износ: абразивный, усталостный, задир».
Палец только держит зуб на носке. Усилие резания идет через гнездо зуба на носок адаптера, поэтому гнездо и носок делают по одной форме с маленьким зазором. Тяжелые удары гнездо передает носку всей площадью, и палец почти не нагружен.
- HB
- Твердость по Бринеллю. У кромки ковша обычно от 400 до 500 HB, у зуба около 500 HB. Чем тверже сталь, тем медленнее ее стачивает абразив, но тем легче она колется от удара.
- KCV
- Ударная вязкость, Дж/см². Работа излома образца одним ударом, деленная на площадь сечения под V-образным надрезом. Для зуба она важна не меньше твердости: хрупкий зуб на морозе ломается о первый крупный камень.
- Адаптер
- Переходник между кромкой и зубом. Бывает приварной, как здесь, и на болтах: такой снимают без резки, но болты надо подтягивать.
Как зуб держится на ковше
Так меняют зуб. Палец выбивают молотком через бок зуба, стертый зуб снимают с носка адаптера, новый надевают и забивают палец обратно, пока шайба стопора не заскочит в канавку. Адаптер с кромки не снимают: он служит несколько комплектов зубьев.
Модель Bilim.techМодель построена для сайта в открытой библиотеке build123d по общей схеме зуба с боковым пальцем, без копирования изделий определенного производителя: кромка толщиной 40 мм, двухлапый приварной адаптер, зуб длиной 280 мм, палец диаметром 21 мм с резиновым стопором.
Что делает каждая деталь
Нажми «Показать на модели»: деталь подсветится, а остальные станут полупрозрачными.
- 01
Кромка ковша
Зачем. Толстая полоса стали по переднему краю ковша. На нее в ряд приварены адаптеры, а промежутки между ними закрывают накладки. Здесь показан кусок кромки под одним зубом.
Из чего. Износостойкий стальной лист твердостью от 400 до 500 HB, толщиной от 40 мм у экскаватора среднего класса и больше у карьерных машин.
Износ. Если между зубьями нет накладок, грунт стачивает кромку, и она становится волнистой. Стертую кромку наплавляют или вырезают и вваривают новую вместе с адаптерами.
- 02
Адаптер
Зачем. Литой переходник между кромкой и зубом. Две лапы обхватывают кромку сверху и снизу, впереди упор, а дальше носок, на который надевают зуб. Поперек носка отверстие под палец, на боку выемка под стопор.
Из чего. Литая низколегированная сталь, закаленная. Сталь подбирают так, чтобы ее можно было приварить к кромке.
Износ. Носок истирается внутри зуба, если зуб доработал до дыры или болтался на ослабшем пальце. Тогда новый зуб сидит на носке с люфтом и быстро разбивает его. Стертый носок наплавляют по шаблону или меняют адаптер.
- 03
Сварные швы
Зачем. Угловые швы по бокам и торцам лап и у торца кромки. Через них вся нагрузка от зуба уходит в ковш.
Из чего. Электроды или проволока с низким содержанием водорода. Кромку и адаптер перед сваркой подогревают, чтобы у шва не появилась хрупкая закаленная зона.
Износ. Трещины от концов швов, если варили без подогрева или на морозе. Трещину вырубают до чистого металла и заваривают заново, пока она не ушла в кромку.
- 04
Зуб
Зачем. Литой наконечник, который первым входит в грунт. Внутри гнездо по форме носка адаптера: зуб надевают на носок, и удар передается по всей площади гнезда. Снаружи зуб сужается в долото.
Из чего. Литая легированная сталь, закаленная до твердости около 500 HB. Сталь должна быть не только твердой, но и вязкой, чтобы зуб не кололся от ударов о камни на морозе.
Износ. Острие стачивается и затупляется: ковш хуже врезается, медленнее наполняется, и машина тратит больше топлива. Зуб меняют, пока износ не дошел до гнезда, иначе дальше сотрется носок адаптера.
- 05
Палец
Зачем. Стальной стержень проходит через отверстия в боках зуба и в носке и не дает зубу соскочить с носка. Удар палец почти не принимает: зуб опирается на носок. С одного конца на пальце канавка под шайбу стопора.
Из чего. Закаленная сталь.
Износ. Если стопор стерся или порвался, палец выходит, и зуб теряется. Металлический зуб в дробилке ломает ее, поэтому после смены проверяют, все ли пальцы на месте.
- 06
Стопор
Зачем. Резиновая подушка в выемке на боку носка. Она прижимает стальную шайбу к пальцу и не дает пальцу выпасть от вибрации, пока его не выбьют молотком.
Из чего. Резина, привулканизированная к шайбе.
Износ. Резина стареет, дубеет на морозе и крошится, и палец начинает ходить. Стопор меняют при каждой замене зуба.
- 07
Шайба стопора
Зачем. Тонкая стальная шайба с отверстием чуть меньше пальца. Когда палец забивают, она заскакивает в канавку на нем и держит палец от выпадения.
Из чего. Пружинная сталь.
Износ. Если канавка на пальце смята или забита грязью, шайба в нее не входит и палец не держится.
Где стоит
- Ковши экскаваторов
От 20-тонного экскаватора до карьерной лопаты на сотни тонн: чем больше машина, тем крупнее зуб, но устройство то же.
- Ковши погрузчиков
Зубья ставят для скального и плотного грунта. Для сыпучего материала часто оставляют гладкую кромку с накладками.
- Рыхлители бульдозеров
Наконечник рыхлителя устроен так же: литой зуб на стойке держится на пальце и меняется, когда сотрется.
Как ломается и как это заметить
- Стертый зуб
Затупленный зуб плохо врезается: ковш наполняется медленнее, растет расход топлива и нагрузка на гидравлику. Зубья меняют, пока износ не дошел до гнезда.
- Выпавший палец
Если стопор стерся или порвался, палец выходит, и зуб теряется. На смене проверяют, все ли зубья и пальцы на месте: потерянный зуб может попасть в дробилку.
- Сломанный зуб
При ударе о негабарит зуб ломается поперек у носка, чаще в мороз. Обломок в гнезде выбивают, а носок адаптера осматривают: если он погнут, новый зуб на нем не удержится.
- Трещина у шва
Сварка без подогрева и удары на морозе дают трещины у концов швов лап. Трещину находят при осмотре ковша и заваривают, пока она не ушла в кромку.
Модель Bilim.techМодель построена для сайта в открытой библиотеке build123d по общей схеме зуба с боковым пальцем, без копирования изделий определенного производителя: кромка толщиной 40 мм, двухлапый приварной адаптер, зуб длиной 280 мм, палец диаметром 21 мм с резиновым стопором.