Монтажний вузол

1. Захисний елемент (12) для закріплення на землерийному обладнанні, який включає: передній кінець (44) для контактування з матеріалом, який екскавують; задній кінець; гніздо (16), яке відкрите на задньому кінці для приймання основи (15), закріпленої на землерийному обладнанні, і має подовжню вісь (26); та множину перших стабілізуючих поверхонь (72) та множину других стабілізуючих поверхонь (70), де кожна з перших і других стабілізуючих поверхонь (70, 72) розташована поблизу заднього кінця, та кожна з них простягається у подовжньому напрямку практично паралельно подовжній осі (26) для прилягання до комплементарної поверхні (40, 42) на основі (15), причому перші стабілізуючі поверхні (72) спрямовані в цілому вниз, а другі стабілізуючі поверхні спрямовані в цілому вверх, який відрізняється тим, що перші та другі стабілізуючі поверхні (70, 72) латерально зміщені одні від інших та вільні від будь-якого перекривання стабілізуючих поверхонь, які простягаються у подовжньому напрямку практично паралельно подовжній осі (26) та прилягають до комплементарних поверхонь на основі (15). 2. Захисний елемент (12) за п. 1, у якому перші стабілізуючі поверхні (72) знаходяться за межами гнізда (16), а другі стабілізуючі поверхні (70) знаходяться у межах гнізда. 2 (19) 1 3 96594 4 для приймання замка (17), для закріплення у знімному режимі захисного елемента (12) на основі (15). 13. Захисний елемент (12) за будь-яким з пп. 111, який включає наскрізний отвір (81) у сполученні з гніздом (16) та замок (17), суцільно виконаний у наскрізному отворі (81) для переміщення між позицією тримання, в якій замок може закріплювати захисний елемент (12) на основі (15), та позицією розчеплення, в якій захисний елемент (12) може бути знятий з основи (15), причому замок (17) та наскрізний отвір (81) сконструйовані для взаємодії з метою утримання замка (17) у знімному режимі у позиції тримання та по зиції розчеплення, незалежно від приймання основи (15) у гніздо (16). 14. Захисний елемент (12) за п. 13, у якому замок (17) закріплений у наскрізному отворі (81) для поворотного переміщення навколо поворотної осі (26). 15. Монтажний вузол (10) для землерийного обладнання, який включає: основу (15), прикріплену до землерийного обладнання; захисний елемент (12) за будь-яким з пп. 1-14; та замок (17) для закріплення у знімному режимі захисного елемента (12) на основі (15). Галузь винаходу Даний винахід стосується монтажного вузла для закріплення захисного елемента на землерийному обладнанні. Рівень техніки Захисні деталі зазвичай приєднують до землерийного обладнання, такого, як екскаваторні ковші або ріжучі головки, для захисту обладнання від зношування та забезпечення більшої ефективності процесу копання. До захисних деталей можуть належати землерийні зуби, кожухи і т.ін. Такі захисні деталі зазвичай включають основу, захисний елемент та замок для закріплення захисного елемента на основі у знімному режимі. По відношенню до землерийних зубів основа включає виступаючий вперед ніс для підтримки захисного елемента. Основа може бути сформована як складова частина ріжучого краю або може бути сформована як один або кілька адаптерів, прикріплених до ріжучого краю шляхом приварювання або механічного прикріплення. Захисний елемент є вістрям, яке насаджується на ніс. Вістря звужується до переднього ріжучого краю для проникнення у ґрунт та його розбивання. Зібрані ніс та вістря разом утворюють отвір, у який приймається замок для утримання вістря на носі у знімному режимі. Захисні деталі цього типу зазвичай піддаються дії жорстких умов та важкому навантаженню. Відповідно, захисні елементи зношуються протягом певного періоду часу і потребують заміни. З різним успіхом було розроблено багато конструкцій з метою збільшення міцності, стійкості, довговічності, проникнення, безпеки та/або легкості заміни таких захисних елементів. Короткий опис винаходу Даний винахід стосується вдосконаленого монтажного вузла для закріплення захисних елементів на землерийному обладнанні з метою збільшення міцності, стійкості, довговічності, проникнення, безпеки та легкості заміни. В одному аспекті винаходу ніс та гніздо мають зміщені верхню та нижню стабілізуючі поверхні для створення стійкої, але обтічної конструкції, яка забезпечує більшу міцність, краще проникнення та поліпшення потоку матеріалу до екскаваторів порівняно з традиційними зубами. В іншому аспекті винаходу передня та задня стабілізуючі поверхні носа та гнізда є нахиленими для витримування навантажень на захисний елемент, які справляють вертикальні компоненти (вказуються авторами як вертикальні навантаження) та бокові компоненти (вказуються авторами як бокові навантаження). Крім того, зсувні навантаження краще витримуються такими нахиленими поверхнями з меншим відносним рухом між носом та гніздом для більшої стійкості та меншого зношування. В одній оптимальній конструкції ніс та гніздо мають V-подібні задні стабілізуючі поверхні та перевернуті V-подібні передні стабілізуючі поверхні. В одному іншому аспекті винаходу стабілізуючі плечі, сформовані як одне ціле з корпусом захисного елемента, прилягають до комплементарних опор на носі для підвищення стійкості на міцності вузла. Плечі є практично паралельними подовжній осі носа для утворення високостійкої конструкції, яка витримує вертикально діючі навантаження на захисний елемент. На відміну від петель, які виступають назад від корпусу захисного елемента, плечі підтримуються корпусом захисного елемента для додаткової міцності. Застосування плечей також вимагає менше металу, ніж для петель. В іншому аспекті винаходу ніс та гніздо включають першу гранчасту форму на передньому кінці, яка переходить у другу форму з більшою кількістю граней, в оптимальному варіанті також у третю форму з більшою кількістю граней на задніх кінцях. В одному оптимальному прикладі передні кінці носа та гнізда мають загальну форму трикутника, який переходить у шестикутну форму, яка, у свою чергу, переходить у восьмикутну форму на задньому кінці. Застосування таких конструкцій, що змінюють форму, дозволяє застосовувати більш тонкий монтажний вузол для кращого проникнення з одночасним збереженням характеристик високої міцності та бокової стійкості. В іншому аспекті винаходу корпус носа та комплементарна головна частина гнізда включають верхню та нижню частини. Верхня та нижня частини кожна має центральну грань та пару бокових граней, які продовжують нахил до відповідних центральних граней. Для досягнення потрібної стабілізації, міцності та більш тонкого профілю 5 верхня та нижня частини є асиметричними, таким чином, що верхня центральна грань має збільшувану в задньому напрямку ширину, а нижня центральна грань має зменшувану в задньому напрямку ширину. В іншому аспекті винаходу передні кінці носа та гнізда є сформованими з боковими стінками, які є нахиленими всередину у верхньому напрямку для мінімізації бокового виступання верхніх кутів. Застосування таких нахилених бокових стінок на передніх кінцях зменшує зовнішній профіль вузла для кращого проникнення у ґрунт. Завдяки переміщенню верхніх кутів всередину, ризик прориву (тобто, утворення отворів, які переходять у гніздо) також знижується, що, таким чином, подовжує корисний термін служби захисного елемента. Застосування нахилених стабілізуючих поверхонь уздовж бокових стінок додатково зменшує зношування, оскільки вертикальні та бокові навантаження зустрічають опір з боку цих поверхонь. В одному оптимальному варіанті втілення ніс та гніздо включають передній стабілізуючий кінець загальної трикутної форми. В одному прикладі трикутний стабілізуючий кінець утворюється в цілому горизонтальною нижньою поверхнею та перевернутою V-подібною верхньою поверхнею. Як обговорювалося вище, ця конструкція збільшує проникнення, підвищує корисний термін служби захисного елемента через мінімізацію ризику прориву і протистоїть боковим та вертикальним навантаженням цими поверхнями. У ще одному аспекті винаходу ніс включає верхню збіжну стінку та нижню збіжну стінку для утворення загальної клиноподібної форми як компромісу між міцністю та проникністю. Однак, на відміну від попередніх конструкцій, верхня стінка продовжує звужуватися у напрямку нижньої стінки через передній кінець для поліпшеного проникнення і продовжують забезпечувати потрібну стабілізацію. В одному іншому аспекті винаходу замок як невід'ємна частина кріпиться до захисного елемента для транспортування та зберігання як єдиний суцільний компонент. Замок тримається в отворі для замка незалежно від вставлення носа у порожнину, що в результаті знижує витрати на транспортування, зменшує потреби на зберігання та проблеми з інвентаризацією. В іншому аспекті винаходу замок у знімному режимі закріплюється в отворі для замка у захисному елементі у позиціях тримання та розчеплення для зниження ризику падіння або загублення замка під час установлення. Такий вузол включає меншу кількість незалежних компонентів і передбачає легшу процедуру встановлення. У ще одному аспекті винаходу замок та захисний елемент можуть триматись як єдиний суцільний компонент протягом транспортування, зберігання, встановлення та застосування завдяки легкопересувній системі без покладання на гвинтові з'єднання. Така система дозволяє поліпшити контроль над деталями і полегшити встановлення захисного елемента з меншим ризиком загублення замка. 96594 6 В іншому аспекті винаходу замок гойдається навколо осі, яка проходить в цілому подовжньо для легкості у застосуванні та стійкості. У позиції тримання замок входить у порожнину, утворену у боковій стінці носа, що дозволяє обходитися без традиційного наскрізного отвору і забезпечує підвищену міцність носа. Крім того, сторони замка утворюють надійне й стійке фіксуюче пристосування без суттєвого навантаження на шарнір та заскочку замка. Крім того, замок функціонує без кувалди для полегшення експлуатації та підвищення безпеки. В іншому аспекті винаходу замок утворюється з шарнірною опорою та зсувним елементом, що дозволяє здійснювати не лише поворотне переміщення замка між позиціями тримання та розчеплення, але й зсувне переміщення для забезпечення защіпання у позиції тримання та/або позиціях розчеплення. Водному оптимальному варіанті втілення винаходу тіло замка обмежує принаймні один отвір для важеля, завдяки якому важіль може надійно зачеплюватися з замком для зсуву та повороту замка з метою легкого встановлення та знімання. В іншому аспекті винаходу замок передбачено з заскочкою, яка включає розташоване в центрі утворення, яке застосовується для розчеплення замка з закритої позиції. Короткий опис фігур Фігура 1 є перспективним зображенням монтажного вузла згідно з даним винаходом. Фігура 2 є боковою проекцією монтажного вузла. Фігура 3 є виглядом у вертикальному розрізі монтажного вузла уздовж подовжньої осі. Фігура 4 є верхнім перспективним зображенням основи монтажного вузла. Фігура 5 є нижнім перспективним зображенням носа основи. Фігура 6 є горизонтальною проекцією носа. Фігура 7 є боковою проекцією основи. Фігура 8 є боковою проекцією носа. Фігура 9 є виглядом основи спереду. Фігура 10 є виглядом у розрізі основи уздовж лінії 10-10 з Фігури 9. Фігура 11 є виглядом у розрізі основи уздовж лінії 11-11 з Фігури 8. Фігура 12 є перспективним зображенням захисного елемента монтажного вузла. Фігура 13 є збільшеним зображенням частини захисного елемента у межах окружності с з Фігури 12. Фігура 14 є виглядом ззаду захисного елемента. Фігура 15 є боковою проекцією захисного елемента. Фігура 16 є виглядом у розрізі уздовж лінії 1616 з Фігури 14. Фігура 17 є виглядом у розрізі уздовж лінії 1717 з Фігури 14. Фігури 18 та 19 є перспективними зображеннями замка для монтажного вузла. Фігура 20 є виглядом замка спереду. Фігура 21 є боковою проекцією замка. 7 Фігура 22 є виглядом у розрізі уздовж лінії 2222 з Фігури 21. Фігури 23-25 є поперечними розрізами, які показують поступове встановлення замка у монтажний вузол за допомогою важеля. Фігури 26-29 є поперечними розрізами, які показують поступове знімання замка з монтажного вузла за допомогою важеля. Фігура 30 є збільшеним поперечним розрізом монтажного вузла з замком у позиції тримання у вузлі. Фігура 30а є збільшеним поперечним розрізом захисного елемента у комбінації з замком у позиції тримання. Фігура 31 є перспективним зображенням захисного елемента з замком у розчепленій позиції. Фігура 32 є збільшеним поперечним розрізом замка у розчепленій позиції. Фігура 33 є перспективним зображенням другого варіанта втілення монтажного вузла згідно з даним винаходом. Фігура 34 є покомпонентним перспективним зображенням другого варіанта втілення. Фігура 35 є боковою проекцією носа другого варіанта втілення. Фігура 36 є виглядом ззаду захисного елемента другого варіанта втілення. Фігура 37 є частковим вертикальним розрізом уздовж подовжньої осі. Детальний опис оптимальних варіантів втілення Даний винахід стосується монтажного вузла 10 для приєднання у знімному режимі захисного елемента 12 до землерийного обладнання (не показано). У цій заявці захисний елемент 12 описується по відношенню до вістря для землерийного зуба, який є приєднаним до робочого краю екскаваторного ковша. Однак захисний елемент може бути у формі інших типів захисних деталей (наприклад, кожухів) або може приєднуватися до іншого землерийного обладнання (наприклад, ріжучих головок земснарядів). Крім того, відносні терміни, такі, як "передній", "задній", "верхній", "нижній", "вертикальний" або "горизонтальний", вживаються для зручності пояснення з посиланням на Фігуру 1; можливими є інші варіанти орієнтації. В одному варіанті втілення (Фігури 1-32) захисний елемент або вістря 12 є пристосованим для кріплення на носі 14. Ніс є передньою частиною основи 15, яка прикріплюється до ковша (не показано) або іншого обладнання. Задня монтажна частина 19 основи 15 може прикріплюватися до ковша різними традиційними способами. У показаному прикладі основа 15 включає пару спрямованих назад сторін 21 (Фігури 1 -3), які проходять над робочим краєм ковша й приварюються до нього. Однак основа може включати лише одну сторону, може бути відлита як частина робочого краю або механічно прикріплена до робочого краю ковша, наприклад, за допомогою замка типу Whisler. Якщо основа прикріплюється до робочого краю шляхом приварювання або за допомогою фіксуючого механізму, основа зазвичай називається адаптером. Основа також може складатися з певної кількості взаємозв'язаних адаптерів. Захисний еле 96594 8 мент 12 у знімному режимі кріпиться до носаі4 замком 17. Ніс 14 включає тіло 18 та передній кінець 20 (Фігури 3-11). Передній кінець 20 в оптимальному варіанті має загальну форму трикутника з горизонтальною нижньою поверхнею 22 та парою нахилених поверхонь 24, орієнтованих вгору і назовні, які разом утворюють перевернуту V-подібну конфігурацію. Нижня та верхня поверхні 22, 24 є передніми стабілізуючими поверхнями, які є практично паралельними подовжній осі 26 носа. Термін "практично паралельні" охоплює паралельні поверхні, а також поверхні, які розходяться у задньому напрямку від осі 26 під малим кутом (наприклад, приблизно 1-7 градусів), наприклад, з точки зору виробництва. Невелике розходження також може полегшувати знімання захисного елемента з носа. В одному оптимальному варіанті втілення кожна стабілізуюча поверхні 22, 24 відхиляється у задньому напрямку під кутом не більше, ніж приблизно 5 градусів, у найкращому варіанті - приблизно 2-3 градуси від осі 26. Зазвичай у процесі копання зуби під дією сили спрямовуються вперед і вгору крізь ґрунт. В результаті первинні напрямки, в яких землерийні зуби зазвичай зазнають навантаження, є спрямованими назад і донизу. Передня поверхня 27 носа 14 спирається на передню поверхню 29 у гнізді 16 для первинного опору заднім навантаженням. Верхні стабілізуючі поверхні 24 є практично паралельними осі 26 для забезпечення стійкого опору діючим у нижньому напрямку вертикальним навантаженням на передній кінець захисного елемента 12. Крім того, через нерівності у ґрунті, каміння та інші перешкоди, зуби також можуть зазнавати бокових навантажень, а також зсувних навантажень. Верхні стабілізуючі поверхні 24 є нахиленими для опору спрямованим донизу вертикальним навантаженням та боковим навантаженням. Навантаження, які зміщуються між вертикальними та боковими навантаженнями, також краще витримуються тими ж самими верхніми поверхнями 24 для зменшення зсуву захисного елемента 12 на носі 14, а отже, зменшення зношування компонентів. Більша площа поверхні, яка забезпечується обома кутовими верхніми поверхнями 24 порівняно з нижньою поверхнею 22, також може забезпечувати перевагу в опорі очікуваним більшим нижнім навантаженням. Оскільки вертикальне навантаження зазвичай є більшим за бокове навантаження, верхні поверхні 24 в оптимальному варіанті є більш горизонтальними, ніж вертикальними, тобто, орієнтованими під кутом 8 від 0 до 45 градусів відносно нижньої поверхні 22, у найкращому варіанті - під кутом 0 приблизно 40 градусів (Фіг. 9). Однак можливими є й нахили поза межами оптимального діапазону, зокрема, при експлуатації у полегшеному режимі або в умовах високого бокового навантаження. Нижня поверхня 22 є передбаченою для витримування спрямованого вгору вертикального навантаження. Передній кінець трикутної форми (разом з іншими частинами носа) також забезпечує належне закріплення захисного елемента 12 на носі, тобто, 9 захисний елемент не може бути закріплений на носі неправильно. Крім того, оскільки захисний елемент не піддається реверсивному закріпленню, ніс та гніздо можуть бути сформовані таким чином, щоб забезпечувалась оптимальна форма для даного застосування. Наприклад, ніс може бути сформований з профілем для більшого проникнення, у формі, яка знижує ступінь зношування на захисному елементі та ефективну конструкцію для пристосування до конкретних навантажень та характеру зношування, який очікується у потрібних процесах копання. З метою стабілізації закріплення захисного елемента передній кінець носа та гніздо формують як зачеплювані паралелепіпеди з прямокутними стабілізуючими поверхнями. З часом захисний елемент може ставати тонкішим, спричинюючи високе навантаження, яке може призводити до несправності або зношування через те, що захисний елемент не захищає ніс у кутах, що у будьякому разі призводить до необхідності заміни захисного елемента до стирання наконечника 28. Оскільки спрямоване донизу навантаження зазвичай є більшим за спрямоване вгору навантаження, і за наявності потоку земляного матеріалу у ківш, такий прорив зазвичай трапляється уздовж верхньої частини захисного елемента. При орієнтованому вгору передньому стабілізуючому кінці трикутної форми для носа 14 верхні поверхні 24 є нахиленими донизу, у боковому напрямку, для зміщення верхніх передніх кутів стабілізуючого кінця у центральну позицію (Фігури 4, 5 та 9). Цей зменшений профіль на його бокових кінцях, у свою чергу, зменшує зношування та напруження на верхніх бокових кінцях гнізда та носа порівняно з традиційними зубами. В результаті тривалість експлуатації захисного елемента та носа збільшується. Крім того, трикутний передній кінець 20 носа 14 окреслює менший профіль для кращого проникнення у ґрунт. Застосування нахилених поверхонь у верхніх кутах дозволяє формувати захисний елемент таким чином, що забезпечується доступ до більшої площі поверхні для перенесення земляних матеріалів у ківш. Якщо передній стабілізуючий кінець 20 в оптимальному варіанті має трикутну форму, утворену верхньою та нижньою поверхнями 22, 24, можуть застосовуватись інші конфігурації з нахиленими боковими поверхнями для зменшення бокового виступання верхніх передніх кутів. У такій конструкції нахилені бокові стінки можуть обмежувати в цілому трапецеїдальну форму. В іншому прикладі верхні кути можуть бути скошеними для зміщення верхніх кутів всередину. Скоси можуть виконуватися таким чином, щоб усунути бокові стінки та/або верхні стінки або з'єднати бокові та верхні стінки. В іншому прикладі, хоча перевагу віддають плоским поверхням, нахилені поверхні можуть бути криволінійними, окреслюючи, наприклад, передній кінець півсферичної загальної форми. Крім того, трикутний передній кінець 20 або інші форми переднього кінця з нахиленими боковими стінками можуть застосовуватися разом з іншими відомими конфігураціями носа. Як прик 96594 10 лад, такий передній кінець може застосовуватись як стабілізуючий передній кінець замість стабілізуючого переднього кінця на носі, описаного у Патенті США № 5,709,043. Крім того, передній кінець може бути повернутий в інший бік для процесів копання, в яких очікуються навантаження та зношування уздовж нижньої сторони на відміну від верхньої сторони монтажного вузла. Ніс 14 також частково обмежується верхньою стінкою 31 та нижньою стінкою 33 (Фігури 3 та 10). Верхня та нижня стінки 31, 33 зближуються у напрямку передньої упорної поверхні 27 для утворення загальної клиноподібної форми для забезпечення компромісу між міцністю та здатністю до проникнення. Однак, на відміну від традиційного носа, утвореного з передніми стабілізуючими поверхнями, центральна частина 34 верхньої стінки 31 продовжує зближуватися у напрямку нижньої стінки 33 через передній кінець 20 до упорної поверхні 27 для більш тонкого зовнішнього профілю та поліпшеного проникнення без зашкодження стійкості. Це безперервне звуження верхньої стінки 31 через передній кінець 20 з одночасним звуженням носа є можливим завдяки застосуванню нахилених стабілізуючих поверхонь 24 для забезпечення стабілізуючої опори. Як обговорювалося вище, верхня стінка 31 та нижня стінка 33, які є нахиленими для відхилення від осі 26 у задньому напрямку. Для зниження забивання та збільшення потоку земляного матеріалу у ківш верхня стінка 31 має більш пологий нахил відносно осі 26, ніж нижня стінка 33. Крім того, ніс 14 переходить у задньому напрямку від відносно малого переднього кінця 20 з гранями 22, 24 для підвищення проникності та стійкості у більший задній кінець зі збільшеними гранями для міцності та опори (Фігури 3-11). У показаному варіанті втілення ніс змінює форму з трикутного в цілому переднього кінця на шестигранне тіло, яке, у свою чергу, переходить у восьмигранне тіло на його задньому кінці. В оптимальній конструкції ніс 14 переходить від три- або чотиригранної поверхні на передньому кінці (залежно від того, чи зберігає центральна грань 34 суттєву ширину на передньому кінці 20) у шестигранну поверхню у тіло 18 для міцності, стійкості та більш тонкого профілю. Тіло 18 в оптимальному варіанті включає верхню центральну грань 34 та пару нахилених бокових граней 36 і нижню центральну грань 38 та нахилені бокові грані 40 для забезпечення сильного профілю. Застосування центральних граней 34, 38 зменшує загальну глибину вузла для забезпечення більш тонкого виступу для кращого проникнення. Верхня центральна грань 34 в оптимальному варіанті є плоскою у попередньому напрямку з шириною, яка збільшується у задньому напрямку для полегшення потоку земляного матеріалу у ківш. Нижня центральна грань 38 також в цілому є плоскою у попередньому напрямку, але в оптимальному варіанті має зменшувану в задньому напрямку ширину. Це є особливо вигідним за рахунок більшого нахилу нижньої сторони 33 порівняно з верхньою стороною 31. Хоча перевагу віддають плоским граням 34, 36, 38, 40, також можуть застосовува 11 тися криволінійні грані. Незважаючи на це, можливими є інші форми та конфігурації, при яких ніс переходить з відносно малого переднього кінця з певними гранями у більший задній кінець зі збільшеними гранями. Нижні бокові грані 40 в оптимальному варіанті є практично паралельними осі 26, обмежуючи задні стабілізуючі поверхні (Фігури 5, 7, 8 та 9). Як і передні стабілізуючі поверхні 24, задні стабілізуючі поверхні 40 є нахиленими убік для витримування вертикального та бокового навантаження. Нахил стабілізуючих поверхонь 40 має бути вибраним як баланс між стабілізацією захисного елемента під вертикальним навантаженням та забезпеченням вузла з достатньою загальною міцністю. Відповідно, бокові грані 40 в оптимальному варіанті є нахиленими відносно центральної грані 38 під кутом Ф від 105 до 180 градусів, у найкращому варіанті під кутом приблизно 128 градусів (Фіг. 11). Незважаючи на це, нахил стабілізуючих поверхонь 40 може виходити за межі оптимального діапазону, зокрема, при експлуатації у полегшеному режимі або при експлуатації з високим боковим навантаженням. Звуження центральної грані 38 у задньому напрямку також забезпечує максимальне розширення стабілізуючих поверхонь 40 у задньому напрямку для забезпечення більшої площі поверхні для витримування навантажень, зокрема, у задній частині носа 14. В оптимальному варіанті втілення тіло 25 переходить у восьмигранну структуру на його задньому кінці 41 (Фігури 4, 5, 7 та 8). У показаному прикладі ніс 14 також включає пару протилежних вертикально розташованих бокових поверхонь 43 для зменшення профілю носа з метою кращого проникнення та забезпечення додаткової опори для витримування бокових навантажень. Застосування носа та гнізда, яке проходить через три фази, кожна з яких має більшу кількість граней, ніж наступні фази (за винятком поверхонь, які стосуються замка, або поверхонь гребенів та пазів), забезпечує вигідну комбінацію міцності та гнучкості для поліпшеного функціонування та проникнення. В оптимальному прикладі перша передня фаза включає чотири грані, середня фаза позаду від переднього стабілізуючого кінця включає шість граней, і задня фаза включає вісім граней позаду від замка (хоча вона у разі необхідності може простягатися перед замком). В альтернативному варіанті, якщо грань 34 не проходить через передній кінець 20, то перша фаза має три грані. У будьякому разі передній кінець 20 вважається в цілому трикутним. Основа 15 також включає опори 42, які прилягають до носа 14 для додаткової стабілізації захисного елемента 12 під спрямованими вгору навантаженнями (Фігури 4 -9). В оптимальній конструкції опори 42 є практично паралельними осі 26 і мають в цілому горизонтальну орієнтацію, хоча вони можуть бути нахиленими убік для опору вертикальним та боковим навантаженням. Одна опора 42 прилягає до кожної сторони носа 14 безпосередньо під точкою перетину граней 36, 40, хоча вони можуть знаходитись і в точці перетину або безпосередньо над нею. В оптимальній конструкції вер 96594 12 хні стабілізуючі поверхні 42 є зміщеними убік від нижніх стабілізуючих поверхонь 40. Це зміщене взаємне розташування нижньої та верхньої стабілізуючих поверхонь 40, 42 на основі 15 з накладанням одна на одну дозволяє застосовувати систему з більш тонкими зубами порівняно з тією, в якій верхні грані 36 передбачено як стабілізуючі поверхні, які, наприклад, є дзеркальним відображенням нижніх граней 40. Оскільки опори 42 забезпечують стабілізацію від спрямованих угору навантажень, верхні грані 36 є нахиленими в осьовому та боковому напрямках, без окреслення стабілізуючих поверхонь, практично паралельних осі 26. У цій конструкції бокові грані 36 не простягаються далі вгору і не перешкоджають потокові земляного матеріалу у ківш. Незважаючи на це, грані 36 можуть бути сформовані як стабілізуючі поверхні з опорами 42 або без них, або можуть застосовуватись інші конфігурації стабілізуючих поверхонь. Крім того, оскільки опори 42 в оптимальному варіанті мають конструкцію, яка забезпечує опір лише вертикальному навантаженню, у разі необхідності може бути передбачена єдина опора на одній стороні. Захисний елемент 12 включає наконечник 28 з переднім ріжучим краєм 44 та монтажний кінець 46 з відкритим у задньому напрямку гніздом 16 (Фігури 1 - 3 та 12 -17). Гніздо 16 в оптимальному варіанті утворюють для зачеплювального приймання носа 14, хоча можуть існувати розбіжності між носом та гніздом. Відповідно, гніздо 16 в оптимальному варіанті включає в цілому трикутний стабілізуючий передній кінець 48, який має нижню стабілізуючу поверхню 52 та пару верхніх стабілізуючих поверхонь 54 (Фіг. 14). Стабілізуючі поверхні 52, 54 є практично паралельними осі 26. Так само, як ніс 14, гніздо 16 переходить у більшу головну частину 56, яка обмежується верхньою стороною 58 та нижньою стороною 60. Верхня сторона 58 включає верхню грань 64 та бокові грані 66, які відповідають граням 34, 36 на носі 14. Подібним чином нижня сторона 60 включає нижню грань 68 та бокові грані 70 для відповідності граням 38, 40 на носі 14. Бокові грані 70 також є практично паралельними подовжній осі 26 для прилягання до бокових граней 40 під певними навантаженнями. Бокові поверхні 71 також передбачено для прилягання до бокової поверхні 43. Монтажний кінець 46 також включає плечі 72, утворені зміщеною частиною 74 верхньої сторони 58, яка нависає над заднім кінцем нижньої сторони 60 (Фігури 1, 2, 12 та 14-17). Плечі 72 є практично паралельними осі 26 і орієнтованими в цілому горизонтально для прилягання до опори 42. Плечі 72 утворюються суцільно з верхньою стороною 58 замість виступання у задньому напрямку, як відомі звисаючі петлі. Ця конфігурація, порівняно зі звисаючими петлями, передбачає плечі 72 з більшою опорою і потребує використання меншої кількості металу. Незважаючи на це, можуть забезпечуватися петлі, які прилягають до опори 42. Хоча будь-яка частина носа іноді може нести навантаження від захисного елемента, стабілізуючі поверхні 22, 24, 40, 42, 52, 54, 70, 72 передбачаються як первинні поверхні для опору вертика 13 льним та боковим навантаженням, які діють на захисний елемент. Коли навантаження, які мають вертикальні компоненти, діють уздовж ріжучого краю 44 захисного елемента 12, на захисний елемент діє зусилля, яке стягує його з носа. Наприклад, коли спрямоване донизу навантаження L1 діє на верхню частину ріжучого краю 44 (Фіг. 1), на захисний елемент 12 діє зусилля, яке притискає його до носа 14 таким чином, що передні стабілізуючі поверхні 54 у гнізді 16 прилягають до стабілізуючих поверхонь 24 на передньому кінці носа 14. Задній кінець 79 нижньої сторони 60 захисного елемента 12 також притискається вгору до нижньої сторони 33 носа 14 таким чином, що задні стабілізуючі поверхні 70 у гнізді 16 прилягають до стабілізуючих поверхонь 40 носа 14. Зачеплення стабілізуючих поверхонь 40, 70 забезпечує більш стійку опору для вістря порівняно з застосуванням традиційних збіжних поверхонь, з меншою залежністю від замка. Наприклад, якщо навантаження L1 діє на, зуб з носом та гніздом, обмеженим збіжними верхньою та нижньою стінками без стабілізуючих поверхонь 40, 70, зусиллю, що стягує захисний елемент з носа, частково протидіє спирання збіжних стінок на задніх кінцях носа та гнізда. Оскільки ці збіжні стінки є аксіально нахиленими до подовжньої осі, їх спирання одна на одну штовхає вістря вперед, чому має протидіяти замок. Відповідно, у таких відомих конструкціях вимагається більший замок для утримання вістря на носі. Більший замок, у свою чергу, вимагає більших отворів у носі та вістрі, що, таким чином, знижує загальну міцність вузла. Згідно з даним винаходом, стабілізуючі поверхні 40, 70 (разом зі стабілізуючими поверхнями 24, 54) є практично паралельними подовжній осі 26 для мінімізації проштовхування вперед захисного елемента 12. В результаті захисний елемент стійко утримується на носі, що збільшує міцність та стійкість вузла, зменшує зношування і дозволяє застосовувати менші замки. Стабілізуючі поверхні 22, 42, 52, 72 функціонують по суті так само при спрямованих вгору вертикальних навантаженнях. Спрямоване вгору навантаження L2 (Фіг. 1) змушує передню стабілізуючу поверхню 52 гнізда 16 прилягати до стабілізуючої поверхні 22 на передньому кінці носа 14. З'їжджанню вгору захисного елемента 12 на носі 14 також протидіють плечі 72, які спираються на опори 42 на задніх кінцях захисного елемента 12 та носа 14. Ці стабілізуючі поверхні 22, 42, 52, 72 можуть мати меншу поверхню, ніж у стабілізуючих поверхонь 40, 70, оскільки основна частина навантажень очікується у задньому та нижньому напрямку. Як було зазначено вище, у показаному варіанті втілення стабілізуючі поверхні 24, 40, 54, 70 є нахиленими у поперечних напрямках. В оптимальному варіанті ці кутові стабілізуючі поверхні є симетричними, хоча можливим є й асиметричне розташування. Поперечний нахил стабілізуючих поверхонь 24, 40, 54, 70 дозволяє їм витримувати бокові навантаження, такі, як навантаження L3 (Фіг. 1). Наприклад, дія бокового навантаження L3 змушує захисний елемент 12 відхилятись убік на 96594 14 носі 14. Передня стабілізуюча поверхня 54 на стороні, на яку діє L3, штовхається убік і всередину для прилягання до передньої стабілізуючої поверхні 24 на носі 14. Задня частина 79 грані 70 на протилежній боковій стінці гнізда 16 переміщується всередину для прилягання до відповідної грані 40. Протилежні стабілізуючі поверхні 24, 54, 40, 70 діють так само для протилежно спрямованих бокових навантажень. В оптимальному варіанті однакові поверхні витримують як вертикальне, так і бокове навантаження. Навантаження зазвичай діють у зсувних напрямках, коли ківш або інший землерийний пристрій просувається крізь ґрунт. З нахиленими убік поверхнями опорне зчеплення між однаковими поверхнями триває навіть при зсуві навантаження, наприклад, від більш вертикального навантаження до більш бокового навантаження. У цій конфігурації, переміщення вістря та зношування компонентів може бути зменшене. Стабілізуючі поверхні 22, 42, 52, 72 не є нахиленими в оптимальному варіанті втілення, оскільки основна частина навантажень очікується у задньому та нижньому напрямку, і застосування горизонтальних стабілізуючих поверхонь у цьому напрямку дозволяє досягти конструкції вузла з меншою глибиною. Стабілізуючі поверхні 22, 24, 40, 42, 52, 54, 70, 72 в оптимальному варіанті є плоскими, але можуть мати різні форми. Наприклад, стабілізуючі поверхні можуть бути утворені широкими вигнутими та увігнутими кривими. Крім того, задні стабілізуючі поверхні 40, 70 зазвичай є ефективнішими, якщо розташовуються на задньому кінці носа та гнізда або поблизу від нього. Таким чином, у показаному варіанті втілення, передні частини стабілізуючих поверхонь 40, 70 звужуються до передньої точки. Звичайно, передні частини можуть мати інші звужувані форми, незбіжні форми, або взагалі можуть бути виключені. Крім того, спирання може відбуватися лише на одну частину будь-якої або всіх стабілізуючих поверхонь. В одній конструкції замок 17 входить в отвір у формі наскрізного отвору 81, утвореного у захисному елементі 12, та карман або порожнину 83, утворену в одній стороні носа 14 (Фігури 1-2). Замок 17 може переміщуватися між позицією тримання (Фігури 1, 2 та 30), у якій замок 17 тримає захисний елемент 12 на носі 14, та позицією розчеплення (Фігури 31 та 32), в якій захисний елемент 12 може бути встановлений на носі 14 або знятий з нього. Наскрізний отвір 81 в оптимальному варіанті проходить крізь бокову грань 66 (Фігури 1, 2 та 1216), але може бути утворений в інших частинах захисного елемента. Наскрізний отвір 81 має в цілому прямокутну форму з двома торцевими стінками 85, 87, передньою стінкою 89 та задньою стінкою 91, але може мати й інші форми. Одна торцева стінка 85 обмежує шарнірний елемент 93 у формі скругленої кулі (Фіг. 16). Куля 93 в оптимальному варіанті є повернутою всередину, у напрямку носа 14, для зменшення ризику стирання кулі. Куля 93 визначає вісь, яка проходить у загальному подовжньому напрямку відносно монтажного вузла і має таку структуру, що під час засто 15 сування навантаження зводиться до мінімуму. Протилежна торцева стінка 87 обмежує стопор 95 у формі виступу, спрямованого в загальному напрямку до торцевої стінки 85. Задня стінка 91 в оптимальному варіанті включає розширену частину 91а, яка входить у гніздо 16, для забезпечення більшої несучої поверхні для замка і для переміщення несучого моменту всередину для зниження схильності захисного елемента 12 до нахилення на основі 15 через те, що замок закріплює лише одну сторону. Ніс 14 включає заглиблення 94 для вміщення розширеної всередину задньої стінки 91. Замок 17 (Фігури 18-22) включає вузький кінець 103, широкий кінець 105, передню поверхню 107 та задню поверхню 109, хоча можливими є й інші форми. Вузький кінець 103 утворено як шарнірний елемент 113, який в оптимальному варіанті обмежує дугоподібне заглиблення для взаємодії з кулею 93 на торцевій стінці 85 для забезпечення поворотного гойдання замка між позиціями тримання та розчеплення. Шарнірні елементи 93, 113 можуть бути перевернуті таким чином, щоб куля утворювалася на замку 17, а заглиблення - на захисному елементі 12, або можуть мати іншу конструкцію, яка визначає вісь повороту. Широкий кінець 105 включає заскочку 115, яка взаємодіє з торцевою стінкою 87 для тримання замка 17 у позиціях тримання та розчеплення. Крім того, хоча шарнірний елемент 93 може бути утворений на торцевій стінці 87, а заскочка 115 пристосована для зачеплення з торцевою стінкою 85, в оптимальному варіанті вони мають бути такими, як показано, для мінімізації перешкод від сусідніх монтажних вузлів під час установлення або знімання. У показаному варіанті втілення замок 17 складається з тіла 110, пружного елемента 112 та щита 114, зв'язаних або іншим чином скріплених між собою. Тіло 110 обмежує заскочку 115, яка зачеплюється з торцевою стінкою 87 та стопором 95. Щит 114 лежить на пружному елементі 112 для зачеплення з кулею 93. Пружний елемент 112 передбачає замок 17 з пружною стисливістю. Порожнина 83 у носі 14 в оптимальному варіанті обмежується основними стінками 129, 131, які разом мають загальну L-подібну конфігурацію, передньою стінкою 133 та задньою стінкою 135 (Фігури 4, 6, 7 та 8). Оскільки порожнина 83 не проходить крізь ніс 14, вона зберігає більшу міцність носа. Основна стінка 129 забезпечує платформу, на яку може спиратися замок 17 для запобігання надмірному вставленню. Основна стінка 131 в оптимальному варіанті є криволінійною і повторює дугоподібний шлях замка 17 при повороті у позицію тримання. Замок 17 входить у наскрізний отвір 81 таким чином, що шарнірний елемент 113 спирається на кулю 93 для поворотного переміщення замка між позицією тримання та позицією розчеплення (Фігури 23-32). Для закріплення захисного елемента 12 замок 17 повертається навколо кулі 93 для повного вставлення у порожнину 83. В оптимальному варіанті втілення застосовують інструмент Т для переміщення замка у позицію у тримання; тобто, інструмент Т поміщують у проріз 132 (Фігури 12 та 13) у кулі 93 і застосовують для піднімання замка 96594 16 17 у позицію тримання (Фігури 23-25). Інструмент може проштовхувати пальці 116 повз торцеву стінку 87 поряд зі стопором 95 зі стисканням пружного елемента 112. У цій позиції пальці 116 протидіють грані 66 у гнізді 16 для запобігання переміщенню замка 17 з позиції утримання. В результаті торцева стінка 87 діє як засув для замка 17. Може застосовуватись окрема структура, яка діє як засув, але не обов'язково. Хоча замок 17 в оптимальному варіанті має два рознесені пальці 116, може бути застосований один палець 116. В оптимальному варіанті передбачено заглиблення 134 у зовнішній поверхні 125 захисного елемента 12 для забезпечення потрібного переміщення інструмента Т. Однак може використовуватися й інше піднімальне пристосування. У позиції тримання передня поверхня 107 замка 17 протидіє передній стінці 133 порожнини 83, а задня поверхня 108 замка 17 протидіє задній стінці 91 наскрізного отвору 81. Таким чином, захисний елемент 12 надійно тримається на основі 15. У показаному варіанті втілення заскочка 115 включає пальці 116, які заходять за грань 66 для запобігання від'єднання замка від вузла; пружний елемент 112 зміщує палець 116 за грань 66 після вставлення замка 17 (хоча замок 17 в оптимальному варіанті не має щільно притискатися до торцевої стінки 87). У цій позиції зовнішня поверхня 123 замка 17 в цілому розташовується на одній лінії або є дещо утопленою відносно зовнішньої поверхні 125 захисного елемента 12 (Фіг. 30). Таким чином, замок є частково захищеним від зношування і не створює перешкод для потоку земляного матеріалу у ківш. Замок 17 також включає заглиблення 120 уздовж широкого кінця 105. Виїмка 120 приймає стопор 95 для утримання замка 17 в його позиції розчеплення (Фігури 23, 31 та 32); пружний елемент 112 у знімному режимі утримує замок у його позиції. Виступ 120а в оптимальному варіанті виступає назовні на дальньому кінці заглиблення 120 для запобігання вискакуванню замка 17 з наскрізного отвору 81. В оптимальній конструкції замок 17 ніколи не вимагає виймання з наскрізного отвору 81 у захисному елементі 12. Замок 17 вставляється у захисний елемент 12 (у розчепленій позиції) під час виготовлення і постачається користувачеві (Фіг. 30а). Користувач зберігає захисний елемент з замком у ньому, доки він не знадобиться. В оптимальному варіанті передбачено заглиблення 130 у носі 14 для проходження замка 17 у його позиції розчеплення під час установлення комбінованого захисного елемента та замка (Фігури 4 та 7). Також в оптимальному варіанті передбачено заглиблення 130а, яке забезпечує можливість проходження кулі 93 під час установлення вістря. Потім замок приводиться в його позиція тримання для закріплення захисного елемента 12 на основі 15 (Фіг. 30). Ця конфігурація зменшує витрати на транспортування та зберігання, фактично виключає загублення замків при зберіганні або у місці встановлення у польових умовах і полегшує процес встановлення. Незважаючи на це, замок 17 може бути повністю знятий з захисного елемента 12, 17 якщо це вимагається для транспортування, зберігання, заміни, встановлення та/або знімання. Як було зазначено вище, замок 17 приводиться у позицію тримання для закріплення захисного елемента 12 на основі 15. Замок 17 в оптимальному варіанті транспортують і/або зберігають у комбінації з захисним елементом 12 у розчепленій позиції без основи 15. Замок 17 може бути сконструйований для зберігання та/або транспортування у позиції тримання або задній позиції, якщо потрібно. Замок 17 в оптимальному варіанті включає упори 128, які запобігають провалюванню замка 17 крізь наскрізний отвір 81 і у гніздо 16, коли ніс 14 є відсутнім. Замок 17 також включає виїмки 122, 124, 126, які передбачено для сприяння зніманню замка 17 з вузла (Фігури 18 та 22). Зокрема, інструмент Т застосовують для зачеплення з виїмками 122, 124, 126 (Фігури 26-29), яке вимагається для повертання замка 17 з позиції тримання у позицію розчеплення. Наприклад, при розчепленні замка 17 інструмент спочатку поміщають у виїмку 126 (Фіг. 26) і переміщують за допомогою стопора 95 як опори для зміщення замка 17 у напрямку кулі 93 проти зміщення пружного елемента 112 (Фіг. 27) і для повороту замка 17 назовні, таким чином, щоб пальці 116 проходили повз торцеву стінку 87 і заходили за межі наскрізного отвору 81 (Фіг. 28). Потім інструмент Т поступово просувають у виїмках 124 та 122 для повороту замка 17 у позицію розчеплення. Послідовні виїмки призначаються для поліпшення дії важеля та полегшення застосування. В одній конструкції передня та задня поверхні 107, 109 замка 17 є в цілому паралельними протилежним заднім стінкам 133, 135 карман 83. У такий спосіб забезпечується стійке зачеплення між замком та карманом. Незважаючи на це, в альтернативній конструкції поверхні 107 та 109 замка 17 зближуються у напрямку внутрішньої сторони 149 для зачеплення з подібними збіжними стінками 133, 135 кармана 83. Таким чином, замок може бути легше вставлений і вийнятий з кармана 83, оскільки стінки не зачеплюються до повного позиціонування. В альтернативному варіанті втілення монтажний вузол 210 показано як зуб для розпушувальної машини (Фігури 33-37). Монтажний вузол включає захисний елемент 212 у формі вістря, основу 215, пристосовану для прикріплення до стріли розпушувача, та замок 217 для прикріплення захисного елемента 212 до основи 215. Основа 215 включає ніс 214, який приймається у гніздо 216 у захисному елементі 212. Конфігурації носа 214 та гнізда 216 в цілому є такими, як у носа 14 та гнізда 16, які обговорювалися вище, по відношенню до монтажного вузла 10. Незважаючи на це, можуть передбачатися певні зміни, як показано, наприклад, відсутність утворень, які стосуються фіксуючого пристосування, та відсутність бокових поверхонь 43, 71. 96594 18 Також можуть передбачатися відносні зміни у розмірах різних поверхонь. Ніс 214 та гніздо 216 включають в цілому трикутний передній кінець 220, який переходить у задньому напрямку у шестигранну структуру. У показаному прикладі ніс та гніздо далі не переходять у восьмигранну структуру, як у монтажному вузлі 10 (хоча у разі потреби такий перехід є можливим). У вузлі 210 замок 217 включає клин 230 та шпульку 231, наприклад, як описується у Патенті США № 7,174,661, включеному авторами шляхом посилання. Клин 230 має конічну форму та нарізку у формі спірального паза 234 (Фігури 34 та 37). Шпулька 231 включає пару плечей 236 та тіло 238, яке сполучає плечі. Тіло 238 обмежує жолоб 240, у який приймається клин 230. Жолоб 240 включає рознесені спіральні гребні 242 для входження у паз 234. У такий спосіб клин 230 угвинчується у шпульку 231 таким чином, щоб забезпечувалося його вставлення у вузол шляхом повороту клина за допомогою ключа або іншого інструмента. Отвір 283 проходить горизонтально через середній відрізок носа 214 для приймання замка 217 (Фіг. 33), але може проходити й вертикально або діагонально. Захисний елемент 212 обмежує пару наскрізних отворів 281, які в цілому розташовуються на одній лінії з отвором 283, коли ніс 214 є повністю вставленим у гніздо 216 (Фігури 33-37). Наскрізні отвори 281 та отвір 283 разом обмежують отвір 285 для приймання замка 217. Плечі 236 спираються на задні кінці 290 наскрізних отворів 281, а клин 230 спирається на передню стінку 292 отвору 283. Кожне з плечей 236 в оптимальному варіанті включає край 294, який підходить під виступ 296, утворений у захисному елементі 212 для запобігання випадковому виштовхуванню замка 217 під час застосування (Фіг. 37). В альтернативному варіанті замок 17 може бути перевернутий, таким чином, щоб шпулька (без плечей) зачеплювалася з передньою стінкою 292, і клин зачеплювався з задніми кінцями 290. При застосуванні захисний елемент 212 розташовується на носі 214 таким чином, щоб наскрізні отвори 281 в цілому розташовувалися на одній лінії з отвором 283 для спільного обмеження отвору 285. Замок 217 поміщується в отвір 285 з плечима 236, які спираються на задні кінці 290 наскрізних отворів 281, і клин 230 вільно приймається у жолоб 240. Клин 230 обертається таким чином, щоб входження гребенів 242 у спіральний паз 234 тягнуло клин далі в отвір 285 до надійної фіксації замком захисного елемента 212 на основі 215. Представлені вище обговорення стосуються оптимальних варіантів втілення даного винаходу. Можуть застосовуватися різні інші варіанти втілення або інші зміни без відхилення від сутності та ширших аспектів винаходу, які визначаються формулою винаходу. 19 96594 20 21 96594 22 23 96594 24 25 96594 26 27 96594 28 29 96594 30 31 96594 32 33 96594 34 35 96594 36 37 96594 38 39 96594 40 41 96594 42 43 96594 44 45 Комп’ютерна верстка В. Мацело 96594 Підписне 46 Тираж 23 прим. Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601