З’єднувальні комплекти зі збільшеною затяжною здатністю

Реферат: З'єднувальні комплекти для утримання окремих деталей у зібраному стані у знімному режимі, зокрема для закріплення у знімному режимі захисного елемента на опорній конструкції у землерийному обладнанні, утворюються таким чином, щоб забезпечувалася більша величина затягування для забезпечення щільної посадки захисного елемента на опорну конструкцію навіть за наявності значного відхилення між деталями через зношування, виробничі відхилення і т. ін. З'єднувальні комплекти є прийнятними для закріплення вістер, адаптерів, кожухів або інших змінних компонентів на різних типах землерийного обладнання. До компонентів з'єднувального вузла належать клин та шпулька, яка повертається навколо центра обертання, коли клин вганяють у вузол для забезпечення можливості більшої величини затягування. Шпулька в обертальному режимі зачіплюється навколо центра обертання опорної конструкції і має опорну частину, яка спирається й переміщує захисний елемент, який має бути закріплений, щоб таким чином затягувати будь-які зазори між зачеплюваними поверхнями цих елементів. Рухома вставка може забезпечуватися для поліпшення взаємодії між клином та шпулькою для збільшення доступного затягування. UA 110205 C2 (12) UA 110205 C2 UA 110205 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Ця заявка заявляє пріоритет на основі Попередньої патентної заявки США № 61/326,155, поданої 20 квітня 2010 р. під назвою "Pivoting and Releasable Wedge-Type Coupling Assemblies". Ця більш рання пріоритетна заявка є включеною до цього опису шляхом посилання у повному обсязі. Галузь винаходу Даний винахід стосується з’єднувальних комплектів для рознімного з’єднання окремих деталей, зокрема, для з’єднання компонентів монтажного вузла для землерийного обладнання і т. ін. Загальна галузь даного винаходу може бути такою самою або подібною до тих, які описуються, наприклад, у патентах США №№ 7,174,661 та 7,730,652, якими володіє ESCO Corporation of Portland, Oregon. Ці більш ранні патенти ESCO є включеними до даного опису шляхом посилання у повному обсязі. Рівень техніки Землерийне обладнання зазвичай включає різні захисні деталі для захисту розташованих під ними продуктів від передчасного зношування. Захисна деталь може просто виконувати функцію захисного засобу (наприклад, захисного ковпачка) або може мати додаткові функції (наприклад, діяти як землерийний зуб, який функціонує для розбивання ґрунту перед ковшем, а також захисту розташованої під ним ріжучої кромки). У будь-якому разі бажаним є, щоб захисна деталь надійно трималася на землерийному обладнанні для запобігання втраті під час застосування і при цьому могла бути знята й замінена у разі зношування. Для мінімізації часу простою обладнання бажаним є, щоб зношена захисна деталь могла бути легко й швидко замінена на місцевості. Захисні деталі зазвичай виконуються з трьох (або більшої кількості) компонентів з метою мінімізації кількості матеріалу, який має бути замінений за рахунок зношування. В результаті захисна деталь зазвичай включає опорну конструкцію, прикріплену до землерийного обладнання, захисний елемент, який кріпиться до опорної конструкції, та замок для тримання захисного елемента на опорній конструкції. Як один приклад, землерийний зуб включає адаптер як опорну конструкцію, вістря або вершину зуба як захисний елемент та замок або фіксатор для утримання вістря на адаптері. Адаптер кріпиться до передньої ріжучої кромки землерийного ковша і включає ніс, який виступає вперед для утворення опори для вістря. Адаптер може бути окремим єдиним елементом або ж може складатися з багатьох компонентів, складених докупи. Вістря включає передній риючий кінець та відкрите у задньому напрямку гніздо, яке приймає ніс адаптера. Замок вставляють у вузол для утримання вістря на адаптері у знімному режимі. Замок для землерийного зуба, як правило, являє собою видовжений стрижневий елемент, який вставляється в отвір, спільно утворений адаптером та вістрям. Отвір може бути утворений уздовж сторони носа адаптера, як у Патенті США № 5,469,648, або може проходити через ніс, як у Патенті США № 5,068,986. У будь-якому разі замок вставляють і виймають за допомогою кувалди. Таке забивання замка може бути важкою роботою, пов’язаною з ризиком травмування оператора. Замок зазвичай щільно приймається у прохід з метою запобігання викиданню замка та можливій при цьому втраті вістря під час застосування. Щільне входження може здійснюватися через частково невирівняні отвори у вістрі та адаптері, які утворюють отвір для замка, включення гумового елемента в отворі або у стрижні та/або точну відповідність розмірів між замком та отвором. Однак, як можна зрозуміти, збільшення щільності, з якою замок приймається в отвір, збільшує труднощі та ризик, пов’язані з забиванням замків у вузли та їх вибивання звідти. Крім того, замок часто не забезпечує можливості суттєвого затягування вістря на адаптері. Хоча в існуючих замкових системах передбачаються гумові елементи для забезпечення певного затягування захисного елемента на опорній конструкції, це дає лише обмежену перевагу, оскільки гума не має міцності, необхідної для забезпечення щільної пригінки, коли зуби перебувають під навантаженням під час застосування. Більшість замків також не забезпечують будь-якої можливості підтягування, коли деталь стає зношеною. В результаті багато замків, які застосовуються для зубів, є схильними до загублення, коли деталі зношуються, і щільність зменшується. Існуючі замки, які забезпечують затягування або можливість підтягування, зазвичай мають в основі нарізка або клини, і їхнім слабким місцем є труднощі зі зніманням та/або проблеми безпеки. Недоліки блокувальних пристроїв не обмежуються лише закріпленням вістря на адаптерах. В іншому прикладі адаптер є захисним елементом, насадженим на робочий край землерийного ковша, що утворює опорну конструкцію для адаптера. Хоча вістря зазнає найбільшого зношування в системі, адаптер також зношується і з часом потребує заміни. Адаптери зазвичай механічно приєднують до робочого краю ковша, що дозволяє застосовувати більш тверду сталь 1 UA 110205 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 для пристосування до заміни на місцевості. Зазвичай застосовують адаптер типу Whisler, такий, як описується у Патенті США № 3,121,289 (див. Фігуру 8). У традиційній системі Whisler адаптер утворюється роздвоєними сторонами, які охоплюють робочий край ковша. Сторони адаптера та робочий край ковша утворюються з отворами, які є вирівняними для приймання замка. Замок у цих умовах включає в цілому C-подібну шпульку та клин. Плечі шпульки лежать на нахилах на задньому кінці сторін адаптера. Кожен з нахилів на сторонах та внутрішніх поверхнях плечей є відхиленим назад і від робочого краю. Потім забивають клин у вирівняні отвори для притискання шпульки назад. Це заднє переміщення шпульки викликає щільне притискання сторін адаптера до робочого краю для запобігання переміщенню або зніманню адаптера під час застосування. Однак забивання клина в отвори замка типу Whisler та вибивання з них може бути пов’язане з труднощами та потенційною небезпекою. Знімання може бути особливо важким, оскільки ківш зазвичай повинен повертатися догори для забезпечення доступу для витягання клинів з вузла. У цій орієнтації ковша робітник повинен мати доступ до отвору з-під низу ковша й виганяти клин нагору за допомогою великої кувалди. Ризик є особливо очевидним у зв’язку з великими ковшами. Крім того, оскільки клини можуть вискакувати під час роботи, клини зазвичай прихвачують зварювальними швами до відповідної шпульки, що виключає будь-яку можливість підтягування й утруднює виймання клина. У багатьох вузлах інші чинники можуть додатково збільшувати проблему виймання та вставлення замка у разі необхідності заміни захисного елемента. Наприклад, близькість сусідніх компонентів, як у замках, що вставляються збоку (див., наприклад, Патент США № 4,326,348), може створювати труднощі при забиванні замка у вузол та вибиванні з нього. Також можуть забиватися дрібні частини в отвори, які приймають замки, що утруднює доступ до замків та їх знімання. Здійснювалися певні спроби виготовлення безударних замків для застосування у землерийному обладнанні. Наприклад, у патентах США №№ 5,784,813 та 5,868,518 описуються клиноподібні замки з гвинтовим приводом для закріплення вістря на адаптері, а у патентах США №№ 4,433,496 та 5,964,547 описуються клини з гвинтовим приводом для закріплення адаптерів на ковшах. Хоча ці пристрої дозволяють усунути необхідність у забиванні, кожен з них вимагає багатьох деталей, таким чином, збільшуючи складність та вартість замків. Проникнення дрібних частинок також утруднює знімання, оскільки дрібні частинки збільшують тертя й пошкоджують нарізні з’єднання. Крім того, при застосуванні стандартних нарізок дрібні частинки можуть накопичуватися й "цементуватися" навколо нарізки, що надзвичайно утруднює повертання болта та знімання деталей через корозію та пошкодження нарізки. У Патенті США № 6,986,216, Патенті США № 7,174,661 та Патенті США № 7,730,652 описуються блокувальні пристрої для монтажних вузлів, які працюють на основі нарізного клина, який зачеплюється з утвореною нарізкою на шпульці або захисному елементі й обертається таким чином, щоб клин загвинчувався в отвір і вигвинчувався з нього. Ці системи вимагають мінімальної кількості компонентів, дозволяють обходитися без забивання й зменшують проблеми при зніманні, пов’язані з існуючими системами. Однак вони не забезпечують можливості суттєвого затягування для забезпечення щільної пригінки з робочим краєм або іншою опорною конструкцією або ефективного підтягування у разі зношування. Як правило, при гірничих роботах велика землерийна машина, така, як великий канатний екскаватор або драглайн, може мати три ковші, підпорядковані цій машині. До цих ковшів належать один ківш, який активно використовується на машині, один ківш, який є знятим з машини й перебуває у ремонтному цеху (наприклад, для знімання та заміни різних захисних елементів на нові захисні елементи і для відновлення робочого краю для основи зуба та зони підгонки кожуха), та один ківш "лінійки готовності". Ківш лінійки готовності являє собою ківш, який є новим або був підданий відновленню і знову є готовим до роботи. Ківш лінійки готовності потрібен тому, що відновлення ковша може займати кілька місяців. Він може застосовуватися у циклі планового обслуговування або, як може траплятися, у разі значного пошкодження ковша на машині. Оскільки процес відновлення є настільки тривалим, для гірничих робіт неприпустимою є відсутність запасного ковша в аварійному випадку. Простій та пов’язані з ним економічні втрати можуть бути надто великими. Хоча при великомасштабних гірничих роботах (наприклад, роботах із залученням багатьох канатних екскаваторів та/або драглайнів) не обов’язково кожна машина має по три спеціальні ковші, для роботи все одно зазвичай вимагається достатня кількість ковшів лінійки готовності для уникнення надмірного простою (тобто, для уникнення перебування машини у неробочому стані в очікуванні завершення ремонту ковша). Потреба у великій кількості ковшів лінійки готовності передбачає великі витрати при виконанні гірничих робіт. 2 UA 110205 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Оскільки відновлення робочого краю зазвичай є найбільш довготривалою частиною процесу ремонту ковша, зменшення кількості ремонтів через подовження інтервалів часу між ремонтами має забезпечувати велике заощадження. Таке зменшення кількості та частоти ремонтів з відновленням робочого краю або інших деталей ковша дозволяє кінцевим користувачам заощаджувати гроші та час, необхідні для виконання такого відновлення, а також уникати простою, пов’язаного з необхідністю від’єднання землерийного ковша від машини з неможливістю застосування при переміщенні матеріалу. Зменшення кількості ремонтів робочого краю може забезпечити величезні заощадження, пов’язані зі зменшенням необхідної кількості запасних ковшів, зменшенням кількості зварювальних апаратів, необхідних для таких ремонтів, та більш невибагливою системою, яка є простішою в експлуатації й може бути замінена тоді, коли це є зручнішим для її роботи. Оскільки робочий край ковша зазнає суттєвого впливу жорстких умов експлуатації й перебуває під значним навантаженням під час застосування, для уникнення поломок він має зберігати свою міцність і цілісність. Хоча зварювання на робочому краї відновлює передню кромку робочого краю до первісної форми, воно також пов’язане з ризиком для робочого краю у разі неналежного виконання. Робочий край повинен бути попередньо нагрітим, і процедури зварювання повинні виконуватися дуже ретельно для уникнення розтріскування. Тріщини на робочому краї викликають необхідність у зніманні ковша з машини та його ремонті. Однак, якщо немає необхідності у частому ремонті робочого краю шляхом зварювання, можливий режим відмови зменшується або обмежується, що мінімізує ймовірність розтріскування або виходу з ладу робочого краю. Один чинник, який може впливати на необхідність у ремонті або відновленні робочого краю на ковші, залежить від того, чи здатна система з’єднання захисного елемента з робочим краєм до надійного утримання деталей у зібраному стані. З’єднувальна система повинна бути здатною переміщувати захисний елемент на достатню відстань відносно робочого краю для посадження захисного елемента на робочий край. Ця величина переміщення означає "затягування" (наприклад, з’єднувальна система повинна переміщувати захисний елемент на достатню відстань відносно робочого краю для "затягування" з усуненням будь-якого зазору або відстані між захисним елементом та робочим краєм). Якщо з’єднувальна система може переміщувати захисний елемент лише на малу відстань відносно робочого краю, з’єднувальна система має низьку затяжну здатність, і в таких системах оператор гірничого обладнання може бути змушений частіше відновлювати робочі краї (для забезпечення достатнього затягування з’єднувальної системи для переміщення захисного елемента та його надійного утримання на робочому краї). Для з’єднувальних систем з малою величиною доступного затягування відновлення робочого краю також повинно бути відносно точним для забезпечення можливості переміщення з’єднувальною системою захисного елемента та його утримання на робочому краї. Системи з захисними елементами, які міцно не тримаються на опорній конструкції, зазвичай зазнають більшого зношування і є більш схильними до втрати захисного елемента. Хоча передчасне зношування робочого краю може бути головною проблемою, передчасне зношування інших опорних конструкцій, таких, як адаптери, також може збільшувати час простою та витрати через більш часті заміни. Відповідно, удосконалення знімних з’єднувальних систем для закріплення захисних елементів на ріжучій кромці ковша є бажаним у гірничій та будівельній галузях. Зберігається потреба у з’єднувальних системах, які можуть легко й безпечно встановлюватися й зніматися, є надійними у застосуванні, забезпечують суттєве підтягування, допускають довші періоди часу між відновленнями ковша, допускають ширший розкид параметрів у виробничих процесах для різних деталей і ведуть до скорочення часу простою машини. Такі вдосконалення в результаті забезпечують зниження витрат шляхом зменшення потреби у ковшах лінійки готовності та витрат, пов’язаних з відновленням ріжучої кромки ковшів. Короткий опис винаходу Даний винахід стосується вдосконалених вузлів, у яких окремі деталі безпечно, легко й надійно у знімному режимі тримаються у зібраному стані. Даний винахід є особливо корисним для закріплення захисних елементів на опорних конструкціях разом із землерийним обладнанням та землерийних робіт. З’єднувальні комплекти згідно з даним винаходом є простими у використанні, придатними для багаторазового використання і надійно тримаються у монтажному вузлі й функціонують для ефективного затягування захисного елемента на опорній конструкції. Один аспект винаходу стосується замка, призначеного для закріплення захисного елемента на опорній конструкції, яка включає клин та шпульку, причому шпулька повертається або обертається навколо центра обертання на опорній конструкції для затягування й надійного 3 UA 110205 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 тримання захисного елемента на опорній конструкції, коли клин вганяють у вузол. Повертання шпульки, на відміну від заднього зміщення шпульок згідно з існуючим рівнем техніки, забезпечує більшу величину затягування для забезпечення щільного входження навіть після значного зношування основної опорної конструкції. Винахід забезпечує можливість ефективного підтягування захисного елемента й дозволяє застосовувати більші технологічні допуски між зачепленими деталями. Більша величина затягування забезпечує довший термін служби передньої кромки робочого краю, а також усіх інших компонентів до необхідності в їх відновленні, що знижує витрати завдяки зменшенню запасів ковшів, трудових витрат та/або пов’язаних з часом простою обладнання економічних втрат. Крім того, поліпшене затягування в оптимальному варіанті здійснюється у безударному замку для більшої безпеки. Додаткові аспекти цього винаходу стосуються з’єднувальних комплектів, у яких значна величина затягування є доступною у відносно компактних замків, які містяться всередині (тобто, замки можуть повністю або суттєвою мірою міститись усередині отворів, передбачених у компонентах, які мають з’єднуватися докупи). Значна величина доступного затягування також сприяє збиранню та розбиранню вузла, оскільки різні деталі можуть бути відносно вільно підігнані одна до одної до завершення затягування і можуть бути відносно ослаблені, коли клин є ослабленим (таким чином, щоб розбирання було легким і швидким). Крім того, компактність замків дозволяє більшій частині або всьому замкові вміщуватися в отворах, передбачених у захисному елементі та/або опорній конструкції, таким чином, захищаючи замок та його деталі від потоку матеріалу (наприклад, захищаючи шпульку та клин від пошкодження через контакт з породою або іншими матеріалами під час застосування). В одному варіанті втілення винаходу замок для закріплення захисного елемента на опорній конструкції включає клин та шпульку. Шпулька є сформованою з вигнутою в осьовому напрямку поверхнею зачеплення, з якою зачіплюється клин. Ця вигнута поверхня зачеплення змушує шпульку повертатись або обертатись навколо центра обертання на опорній конструкції для збільшення величини затягування. В іншому аспекті винаходу замок для закріплення захисного елемента на опорній конструкції включає клин, шпульку та вставку, які переміщуються відносно одна одної для здійснення повертання або обертання шпульки навколо центра обертання на опорній конструкція для більшої величини затягування. Застосування рухомої вставки збільшує величину затягування, у деяких випадках – у три-чотири рази порівняно з доступною у системах клинів та шпульок існуючого рівня техніки. В одному варіанті втілення винаходу вставка рухомо кріпиться до шпульки для зачеплення клина. Коли клин вганяється у вузол і виганяється з нього, зачеплення вставки з клином та шпулькою змушує шпульку обертатися для ущільнення посадки захисного елемента на опорну конструкцію. В іншому варіанті втілення винаходу вставка та шпулька зачіплюються з клином на протилежних сторонах і кріпляться до опорної конструкції таким чином, щоб вставка та шпулька повертались або обертались, коли клин вганяється у вузол і виганяється з нього. Інший аспект цього винаходу стосується з’єднувальних комплектів, які забезпечують пружне затягування між клином та вставкою. Ця особливість допомагає підтримувати надійний контакт між вставкою та клином під час застосування, кріпить вставку до шпульки без клина (наприклад, під час перевезення, установлення та знімання) і забезпечує перевагу обмеженого затягування за допомогою пружного затягування. В іншому аспекті винаходу частина захисного елемента лежить на опорній конструкції і включає отвір. Отвір має першу частину, яка повністю простягається через розташовану вище частину у першому напрямку для приймання вузла замка з клином та шпулькою та другу частину, збоку за межами першої частини, що лише частково проходить через розташовану вище частину за рахунок наявності виступу. Опорна частина шпульки проходить над виступом для запобігання переміщенню захисного елемента від опорної конструкції для утримання шпульки на місці без клина в отворі і для того, щоб не прикладати зусилля для штовхання шпульки у напрямках, поперечних першому напрямкові, під час застосування. В одному варіанті втілення винаходу виступ повністю простягається через задній кінець отвору. В іншому варіанті втілення виступ передбачено лише збоку від першої частини отвору. У будь-якому разі друга частина в оптимальному варіанті включає задню стінку, до якої притискається шпулька для ущільнення захисного елемента на опорній конструкції. Друга частина отвору також в оптимальному варіанті включає передню стінку для утримання шпульки на задньому кінці першої частини отвору для легкого вставлення клина. 4 UA 110205 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Інші аспекти, переваги та особливості винаходу детальніше описуються нижче й можуть бути визначені після ознайомлення з представленим нижче детальним описом прикладів конструкцій згідно з цим винаходом. Короткий опис фігур Даний винахід пояснюється на необмежувальних прикладах, представлених на супровідних фігурах, на яких однакові умовні номери позначають однакові або подібні елементи, і серед яких: Фіг. 1A є покомпонентним перспективним зображенням загального прикладу захисного елемента та робочого краю, які можуть триматися у зібраному стані за допомогою знімних з’єднувальних комплектів згідно з цим винаходом; Фіг. 1B є горизонтальною проекцією частини робочого краю з захисними елементами, приєднаними до нього згідно з даним винаходом; Фіг. 2A є перспективним зображенням захисного елемента згідно з даним винаходом; Фіг. 2B є боковою проекцією захисного елемента; Фіг. 2C є горизонтальною проекцією захисного елемента; Фіг. 3A є частковим перспективним зображенням традиційного робочого краю для землерийного ковша; Фіг. 3B є боковою проекцією традиційного робочого краю; Фіг. 4 є перспективним зображенням шпульки для застосування у замку згідно з винаходом; Фіг. 5A є фронтальною проекцією вставки згідно з винаходом; Фіг. 5B є горизонтальною проекцією вставки; Фіг. 5C є боковою проекцією вставки; Фіг. 6A є перспективним зображенням вставки, прикріпленої до шпульки для утворення вузла шпульки для застосування у замку згідно з винаходом; Фіг. 6B є фронтальною проекцією вузла шпульки; Фіг. 6C є боковою проекцією вузла шпульки; Фігури 6D та 6E є видами у розрізі вузла шпульки по лінії 6-6 з Фіг. 6C; Фіг. 7A є боковою проекцією клина для застосування у замку згідно з винаходом; Фіг. 7B є горизонтальною проекцією клина; Фіг. 7C є боковою проекцією клина, зачепленого з вставкою; Фіг. 7D є видом у розрізі по лінії 7D-7D з Фіг. 7C; Фіг. 7E є видом у розрізі по лінії 7E-7E з Фіг. 7C; Фіг. 7F є видом у розрізі по лінії 7F-7F з Фіг. 7C; Фіг. 8A є по компонентним перспективним зображенням монтажного вузла згідно з даним винаходом; Фігури з 8B по 8E показують вузол та застосування з’єднувального вузла з Фігур з 2A по 7F згідно з винаходом; Фігури 9A та 9B показують деякі можливі варіанти конструкції вставки, які можуть застосовуватись у деяких прикладах з’єднувальних комплектів згідно з цим винаходом; Фігури 10A та 10B показують інший приклад робочого краю, до якого може приєднуватися захисний елемент за допомогою з’єднувальних комплектів згідно з іншим прикладом цього винаходу; Фігури з 11A по 11C показують ще один приклад вставки, яка може бути застосована у з’єднувальних комплектах згідно з іншим прикладом цього винаходу; Фіг. 12 показує ще один приклад шпульки, яка може бути застосована у з’єднувальних комплектах згідно з іншим прикладом цього винаходу; Фіг. 13 є покомпонентним перспективним зображенням альтернативного монтажного вузла згідно з винаходом; Фігури з 14A по 14F показують вузол та застосування альтернативного з’єднувального вузла з Фігур з 10A по 12C згідно з цим винаходом; Фігури 15A та 15B показують інший приклад робочого краю, до якого може приєднуватися захисний елемент за допомогою з’єднувальних комплектів згідно з іншим прикладом цього винаходу; Фігури 16A та 16B показують ще один приклад вставки, яка може застосовуватись у з’єднувальних комплектах згідно з іншим прикладом цього винаходу; Фігури 17A та 17B показують ще один приклад кожуха, який може бути закріплений за допомогою з’єднувальних комплектів згідно з іншим прикладом цього винаходу; Фіг. 18 є покомпонентним перспективним зображенням ще одного альтернативного монтажного вузла згідно з винаходом з застосуванням компонентів з Фігур з 15 A по 17B; Фіг. 19 є видом у розрізі по лінії 19-19 з Фігури 20; і 5 UA 110205 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Фіг. 20 є перспективним зображенням альтернативної шпульки згідно з винаходом. Читач має враховувати, що різні частини, представлені на цих фігурах, не обов’язково показуються у масштабі. Детальний опис винаходу Представлений нижче опис та супровідні фігури розкривають типові особливості з’єднувальних комплектів для тримання окремих деталей у зібраному стані у знімному режимі згідно з прикладами даного винаходу. Хоча винахід має більш широке застосування, він є особливо корисним при закріпленні у знімному режимі захисних елементів на опорних конструкціях у землерийному обладнанні і для землерийних робіт. Захисними елементами, можуть бути, наприклад, вістря, адаптери, кожухи або інші замінні компоненти. Прикладами машин, на яких можуть застосовуватися фіксуючі механізми згідно з цим винаходом, без обмеження, є ковші механічних лопат, ковші драглайнів, ковшові фронтальні навантажувачі, гідравлічні екскаватори, драги та ковші навантажувально-постачальних машин. Фігури 1A та 1B показують приклад захисного елемента та робочого краю, які можуть триматися у зібраному стані за допомогою знімних з’єднувальних комплектів згідно з цим винаходом. Робочий край 102 є частиною ковша (не показано) для будь-якої з різноманітних землерийних машин. Захисний елемент 106 показано як кожух, який є посадженим на робочий край 102 і кріпиться на робочому краї замком 150. Кожух 106 включає отвір 110, який в цілому розташовується на одній лінії з отвором 152 у робочому краї для приймання замка 150, який тримає кожух на робочому краї (Фігури 2A-3B). Цей приклад закріплення кожуха (як захисного елемента) на робочому краї (як опорній конструкції) наведено для зручності пояснення різних аспектів винаходу. Однак аспекти винаходу можуть застосовуватися для утримання інших компонентів у зібраному стані, наприклад, інших захисних елементів на інших опорних конструкціях. Для прикладу, аспекти даного винаходу можуть застосовуватися для закріплення адаптерів на робочих краях або вістер на адаптерах. Крім того, ці різні інші деталі можуть мати інші конструкції та/або форми без відхилення від цього винаходу. Як показано на Фіг. 1B, робочий край 102 може включати кілька захисних елементів 106, розподілених по його ширині W 1 (на Фіг. 1B показано три захисні елементи 106). У цьому прикладі захисні елементи показано як розташовані на відстані один від одного кожухи 106. В основному варіанті зуби (не показано) мають бути прикріплені до робочого краю між кожухами. В альтернативному варіанті кожухи можуть бути ширшими, ніж показано, для усунення зазорів між ними, якщо для застосування не вимагається наявність зубів на робочому краї. Кожен захисний елемент 106 кріпиться на робочому краї замком 150. Фігури 3A та 3B показують традиційний робочий край 102 зі скругленим переднім кінцем 151. Незважаючи на це, можуть застосовуватись інші робочі краї, які мають різні конструкції та інші передні кінці. Робочий край 102 включає отвір 152, у який приймається замок 150 згідно з винаходом. Отвір 152 включає передню стінку 154 та задню стінку 156. Задня стінка 156 включає два практично паралельні торцеві відрізки 156a та 156b (показані у вертикальній орієнтації) та нахилений середній відрізок 156c, який з’єднує торцеві відрізки 156a та 156b. Середній відрізок 156c в оптимальному варіанті зустрічається з торцевим відрізком 156a під скругленим кутом для утворення центра обертання або монтажного кута 157 для замка 150. Можливими є інші форми та/або конструкції внутрішньої стінки (наприклад, для стінок 154 та 156) без відхилення від цього винаходу. Наприклад, середній відрізок 156c може бути видалений таким чином, щоб задня стінка 156 мала в цілому пряму вертикальну орієнтацію, і при цьому розташуванні перетин задньої стінки 156 та нижньої поверхні робочого краю може утворювати центр обертання або монтажний кут для замка. Крім того, можуть бути передбачені інші конструкції як центр обертання для замка, за умови, що така конструкція дозволяє шпульці зачіплюватися й повертатися з метою затягування та утримання захисного елемента на опорній конструкції. Фігури з 2A по 2C показують приклад кожуха 106, який може бути посаджений на робочий край згідно з винаходом. Кожух 106 включає пару спрямованих назад сторін 108a, 108b, які обмежують проміжок 104, який приймає робочий край, таким чином, що сторони насаджуються й охоплюють передній кінець 151 робочого краю 102. Проміжок 104 у цьому прикладі має округлену передню несучу поверхню 104a, яка є комплементарною й спирається на округлений передній кінець 151 робочого краю, але віна може мати й інші форми, зокрема, якщо є виконаним для інших конструкцій робочого краю. Наприклад, проміжок може бути сформованим таким чином, щоб відповідати робочому краєві, який має гострий вертикальний передній або скісний передній край. Монтажний вузол згідно з винаходом може застосовуватися з плоским робочим краєм або литим робочим краєм. Верхня сторона 108a включає отвір 110, через який можна діставатися й зачіплювати замок згідно з цим винаходом. 6 UA 110205 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Отвір 110 кожуха в оптимальному варіанті включає вужчу першу частину 110a та ширшу другу частину 110b. Як показано, перша частина 110a отвору 110 визначає перед отвору і повністю проходить через верхню сторону 108a кожуха 106, тоді, як задня частина 110b лише частково проходить через верхню сторону 108a. В одному варіанті втілення виступ 112a проходить по всій ширині ширшої задньої частини 110b. В іншому варіанті втілення (не показано) виступ 112a може бути передбачений лише у бокових частинах 110c, а решта отвору є першою частиною, яка простягається через усю сторону. У будь-якому варіанті втілення виступ 112a входить в отвір 110 і забезпечує поверхню, через яку проходить частина замка, що допомагає запобігати відтягуванню кожуха 106 угору й далі від робочого краю при дії певних навантажень під час землерийних робіт. Згідно з даним винаходом, нижня сторона 108b в оптимальному варіанті є скороченою для зменшення потреби у матеріалі для виготовлення деталі, виробничих витрат та навантаження захисного елемента на машину. Замок 150 згідно з винаходом включає нарізний клин 350, такий, як описано у Патенті США № 7,174,661, та шпульку 200. Шпулька та клин взаємодіють одне з одним і з захисним елементом та опорною конструкцією, таким чином, щоб шпулька оберталася, коли клин вганяють у вузол, для забезпечення суттєвого затягування з метою ущільнення захисного елемента на опорній конструкції. Хоча нарізному клинові та шпульці віддають перевагу через уникнення необхідності у застосуванні кувалди, згідно з винаходом, можуть застосовуватися й забивний клин та шпулька. У варіанті втілення, показаному на Фігурах 4 - 8, шпулька 200 зачіплюється з захисним елементом 106 та опорною конструкцією 102. Шпулька 200 в оптимальному варіанті включає центральну стрижневу частину 201 та пару опорних частин 202, 204, які в цьому варіанті втілення визначаються як верхнє та нижнє плечі на протилежних кінцях стрижня 201. Хоча опорні частини 202, 204 в оптимальному варіанті простягаються назад для утворення Cподібної шпульки, вони можуть відходити убік (як описується у Патенті США № 7,730,652), або шпулька може мати інші типи опорних частин (тобто, за межами виступаючих плечей) для зачеплення захисного елемента та опорної конструкції. Як видно на Фіг. 4, задня сторона 200a шпульки 200 включає першу або верхню опорну частину 202, яка лежить на виступі 112a і зачіплює задню стінку 112 отвору 110 у кожусі 106. Контакт опорної частини 202 з задньою стінкою 112 сприяє затягуванню захисного елемента 106 на опорній конструкції 102 при обертанні шпульки. Опорна частина 202 лежить на виступі 112c для запобігання відтягуванню верхньої сторони 108a вгору й далі від робочого краю 102, коли спрямовані донизу навантаження діють на передній кінець 118 кожуха під час землерийних робіт. Опорна частина 202 не прикладає постійне спрямоване всередину затискне зусилля до виступу 112a (або ж на кожух 106) для щільного тримання кожуха на робочому краї, як у традиційному блокувальному пристрої типу Whisler. Ця зміна функції шпульки значною мірою зменшує навантаження на шпульку, що дозволяє застосовувати меншу шпульку й становить менший ризик виходу шпульки з ладу. Верхня опорна частина 202 включає виступаючі убік бокові частини 209. Бокові частини 209 виступають убік назовні від стрижневої частини 201 шпульки 200 і убік назовні від вужчої частини 110a отвору 110 для приймання у бокові частини 110c ширшої задньої частини 110b отвору 110. Ці виступаючі убік бокові частини 209 в оптимальному варіанті обмежуються задньою стінкою 112, виступом 112a та передньою стінкою 110d для тримання шпульки на місці перед вставленням клина під час установлення та після знімання клина під час заміни захисного елемента. Тобто, зачеплення бокових частин 209 з виступом 112c та передньою стінкою 110d запобігає ковзанню клина через отвір 152 у робочому краї 102 для спрощення встановлення. Це не лише полегшує й прискорює встановлення, але й може становити значну перевагу, якщо встановлення відбувається вночі або в суворих погодних умовах. Знаходження шпульки, яка впала через робочий край, може бути важким, і це також може піддати робітника загрозі у небезпечній позиції під ковшем. Ці ж самі переваги також забезпечуються під час знімання, тобто, бокові частини 209 утримують шпульку 200 на кожусі 106 після виймання клина з вузла. Передня стінка 110d тримає шпульку в задній позиції для забезпечення заданого простору для приймання переднього кінця клина під час установлення. Для досягнення цієї мети можуть бути передбачені й інші конфігурації, крім бокових частин 209, але цій конструкції віддають перевагу, оскільки вона є ефективною відносно загальної конструкції, вона не шкодить міцності або функціонуванню кожуха або інших компонентів монтажного вузла, вона є надійною й економічною у виготовленні. Крім того, як зазначено вище, виступ 112c може обмежуватися виключно боковими частинами 110c, таким чином, щоб лише бокові частини 209 виконували функції тиску на задню стінку 112 та/або запобігання переміщенню сторони 108a від робочого краю 102. 7 UA 110205 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Задня сторона 200a шпульки 200 також включає другу або нижню опорну частину 204, яка зачіплює кут 156d в отворі 152 робочого краю 102. З’єднання опорної частини 204 зі стрижневою частиною 201 може включати округлений кут подібного розміру та форми зі округленим кутовим краєм 156d стінки 156 робочого краю. У цьому прикладі конструкції шпулька 200 зазвичай утворює C-подібну конструкцію, яка вставляється в отвори 110 та 152 кожуха 106 та робочого краю 102. Кут 156d визначає центр обертання 157 для шпульки для полегшення повертання або обертання шпульки для збільшення величини затягування. Як зазначено вище, можуть застосовуватися й інші конструкції для анкерування шпульки. В оптимальній конструкції замок 150 також включає вставку 250, яка в рухомому режимі кріпиться до шпульки. Вставка визначає з’єднання між клином та шпулькою таким чином, що шпулька повертається або обертається навколо центра обертання 157, коли клин вганяється у вузол і виганяється з нього, для забезпечення суттєвого затягування захисного елемента. Протилежна передня сторона 200b шпульки 200 включає вибрану частину або виїмку 210, в яку приймається вставка 250. Виїмка 210 у цьому прикладі визначається (a) в цілому дугоподібною внутрішньою поверхнею 210a, (b) двома протилежними боковими стінками 210b та 210c і (c) в цілому відкритим простором 210d між боковими стінками 210b та 210c, протилежними внутрішній поверхні 210a. В оптимальному варіанті передбачено плавно округлені краї та кути між різними поверхнями та стінками виїмки. Внутрішня поверхня 210a в оптимальному варіанті має дугоподібну форму по всій довжині стрижня 201 (тобто, у вертикальному напрямку, як показано на Фіг. 6C). Ця дугоподібна поверхня визначає шлях, по якому вставка 250 переміщується відносно шпульки, коли клин вганяється у вузол і виганяється з нього. Коли клин вганяють у монтажний вузол, нарізка та клині 350 зачіплюється з нарізкою на вставці 250. Обертання клина в одному напрямку змушує клин опускатися донизу далі у вузол. Відносне переміщення клина уздовж вставки викликає переміщення вставки назад, коли ширша частина клина приймається в отвір. Це переміщення вставки змушує шпульку 200 обертатися навколо центра обертання 157. Це переміщення шпульки в результаті переміщує вставку уздовж дугоподібної внутрішньої поверхні 210a виїмки 210, хоча сама вставка може лише незначною мірою переміщуватися вертикально відносно робочого краю 102. Бокові стінки 210b та 210c виїмки 210 передбачено для тримання вставки на шпульці 200 та, у взаємодії з внутрішньою поверхнею 210a, спрямування вставки по заданому шляху переміщення відносно шпульки. В одному варіанті втілення бокові стінки 210b, 210c простягаються дещо всередину одна до одної, коли вони простягаються вперед і далі від внутрішньої поверхні 210a. Наприклад, бокові стінки можуть сходитися під кутом у межах від 15° до 45°, в одному оптимальному прикладі – під кутом приблизно 30°, хоча можливими є й інші кути звуження. В результаті цього звуження бокових стінок вперед передній простір 210d є вужчим за ширину вставки у найширшій точці для запобігання втраті вставки через передню частину виїмки. Бокові стінки 210b та 210c також в оптимальному варіанті звужуються всередину одна до одної у напрямку від верхнього кінця 214 до нижнього кінця 216 шпульки 200. Наприклад, бокові стінки можуть звужуватись уздовж довжини стрижня 201 у межах від 2° до 15°, в оптимальному варіанті – під кутом приблизно 7°. В оптимальному варіанті це звуження бокових стінок має приблизно дорівнювати звуженню клина просто для спрощення застосування та з точки зору вимог до простору, але не є обов’язковим, хоча можливими є й інші звуження. В результаті цього спрямованого донизу звуження бокові стінки 210b, 210c визначають простір, який є вужчим за ширину вставки 250 на ширшому верхньому кінці для запобігання втраті вставки через дно виїмки 210. Ці різні звуження визначають шлях для спрямування вставки 250 потрібним курсом без зв’язування й без втрати вставки зі шпульки 200. Звуження також функціонують для утримання вставки у шпульці, коли клин не зачіплюється, як під час перевезення, установлення та знімання замка. Верхній кінець виїмки 210 є відкритим і достатньо великим для визначення впуску 210e, через який вставку вставляють у виїмку. Хоча вставку в оптимальному варіанті у ковзному режимі вставляють у виїмку 210 під час первісного виготовлення замка, вона може бути вставлена кінцевим користувачем перед установленням у монтажний вузол. Можуть застосовуватися й інші конфігурації (тобто, відмінні від звуження бокових стінок), включаючи, наприклад, застосування шпонки та шпонкової канавки, ободи на зовнішніх краях стінок, які обмежують вибрану частину для укладання утримуваної вставки та належного спрямування вставки. Як зазначено вище, вставка 250 може переміщуватись у межах виїмки 210 (тобто, відносно шпульки 200) у відповідь на спрямоване донизу переміщення клина. Виїмка утворює напрямну для спрямування вставки по заданому шляху. Коли клин вганяють у вузол для ущільнення з’єднання, шпулька обертається або повертається навколо центра обертання 157 таким чином, щоб верхня опорна частина 202 притискалася до задньої стінки 112 для щільного притискання 8 UA 110205 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 кожуха 106 назад до робочого краю 102, тобто, таким чином, щоб несуча поверхня 104a на кожусі щільно спиралася на передній кінець 151 робочого краю 102. Виїмка 210 в оптимальному варіанті включає порожнину 212, яку показано як видовжений вертикальний проріз у внутрішній поверхні 210a, для забезпечення простору для приймання та закріплення пружного елемента 302 (Фігури 6D та 6E). Незважаючи на це, порожнина 212 може мати будь-які потрібні розмір або форму або може бути передбачена в іншій частині виїмки, або повністю усунута, і пружний елемент може бути закріплений іншим чином без відхилення від цього винаходу. Пружний елемент 302 може бути виконаний з будь-якого потрібного матеріалу, такого, як гума (наприклад, гуми з показником 65, виміряним дюрометром Шора за шкалою D), інші еластомери або полімерні матеріали (наприклад, поліуретановий пінопласт з закритими порами, з виміряним дюрометром показником 80 і з 2% розширенням комірок), або може являти собою різні комплекти пружин. Пружний елемент забезпечує постійну силу, яка штовхає вставку 250 вперед, під час застосування у постійний контакт з клином 350. Цей контакт забезпечує надійне зачеплення нарізки на вставці 250 та клині 350 при вставленні клина у вузол та вийманні з нього і знижує ризик вискакування клина під час землерийних робіт. Затягування, що забезпечується пружним елементом, 302 також функціонує для утримання вставки 250 у виїмці 210 під час перевезення та зберігання шпульки, а також під час установлення та знімання замка 150. Пружний елемент 302 також виконує функцію забезпечення певного пружного затягування шпульки, а отже, кожуха для підтримання щільного входження між кожухом та опорним елементом. Це "щільне входження" не призначається для подолання і не може долати жорсткі умови машинних землерийних робіт, але воно зазвичай усуває зазор між кожухом та робочим краєм таким чином, що при прикладанні ударного навантаження на кожух він вже перебуває у контакті з робочим краєм, а отже, відбувається менше пошкодження як для робочого краю, так і для контактної поверхні кожуха. Вставка 250 приймається у виїмку 210 шпульки 200, у цьому прикладі – з’єднувального вузла (Фігури 5A - 5C). Як показано на Фіг. 5C, задня внутрішня поверхня 252 вставки 250 є криволінійною від верхнього кінця 260 вставки до нижнього кінця 262 вставки. Ця криволінійність внутрішньої поверхні 252 в оптимальному варіанті відповідає криволінійній формі внутрішньої поверхні 210a у виїмці 210, але вона може бути й іншою, за умови що вставка 250 зберігає здатність переміщуватися відносно шпульки по заданому шляху. Однак, як правило, чим краще відповідають одна одній ці дві поверхні, тим нижче контактний тиск, тим менше навантаження діє, що в результаті знижує напруження для обох елементів. Передня зовнішня поверхня 256 вставки 250 включає відкриті нарізки 254 (які також називаються "нарізними частинами") для зачеплення з клином. Ця передня поверхня 256 може мати форму безперервної бокової кривої для приймання клина або, як показано на Фіг. 5B, може мати дещо гранчасту конфігурацію (наприклад, з плоскими сторонами, з’єднаними округленими кутами) у разі застосування клина, що має грані. Хоча показана вставка 250 включає три нарізні частини 254, кожна з яких проходить приблизно на 1/5 від повної окружності, може бути передбачена будь-яка потрібна кількість нарізних частин 254 та/або будь-яка потрібна окружна протяжність без відхилення від цього винаходу. Передня поверхня 256 вставки 250 може звужуватися від її верхнього кінця 260 до її нижнього кінця 262, як показано на Фіг. 5A. Це звуження в оптимальному варіанті полегшує вставлення вставки через впуск 210e у виїмку 210 і полегшує проходження нижньої частини вставки через відкритий простір 210d у дні 210f виїмки 210 при вставленні у виїмку, тобто, у разі готовності до першого зачеплення з клином, коли він є вставленим, але без можливості виходу вставки з виїмки. Бокові стінки 258a та 258b вставки 250 також можуть звужуватися по глибині H вставки (тобто, від передньої поверхні 256 до задньої поверхні 252, як показано на Фіг. 5B), наприклад, для загальної відповідності звуження бокових стінок 210b та 210c у виїмці 210 (тобто, від відкритої передньої поверхні до задньої поверхні 210a вибраної частини 210), хоча можуть застосовуватися й інші звуження. У цьому прикладі вставка 250, бокові стінки 258a та 258b звужуються під кутом B на Фіг. 5B, причому кут B перебуває у межах від 15° до 45°, і в одному варіанті втілення – під кутом приблизно 30°, хоча можливими є й інші звуження та інші незвужувані конструкції. Фігури з 6A по 6E показують шпульку 200 з вставкою 250, яка приймається у виїмку 210 шпульки 200. Для взаємного зачеплення шпульки 200 та вставки 250 нижній кінець 262 вставки 250 ковзає через впуск 210e і у верхню частину виїмки 210. Оскільки верхній кінець 260 вставки 250 є ширшим за його нижній кінець 262, оскільки бокові стінки 210b та 210c виїмки 210 звужуються всередину згори донизу, і оскільки верхній кінець 260 вставки 250 є ширшим за проміжок між боковими стінками 210b та 210c у дні 210f виїмки 210, вставка 250 може ковзати вгору й донизу у вибраній частині 210 уздовж внутрішньої поверхні 210a, але вона не може 9 UA 110205 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 ковзати аж до нижнього кінця вибраної частини 210. Сторони 258a та 258b вставки 250 у напрямку її верхнього кінця 260 контактують з боковими стінками 210b та 210c виїмки 210 до того, як вставка 250 вислизає з дна вибраної частини 210. Ці звуження дозволяє встановлювати й виймати вставку 250 лише в одному напрямку, тобто, через впуск. Впуск в оптимальному варіанті перебуває на верхньому кінці виїмки 210, що дозволяє силі тяжіння та пружному елементові 302 тримати вставку в належній позиції під час установлення та знімання. Ці комплементарні звужувані поверхні також дозволяють тримати вставку 250 зачепленою зі шпулькою 200 під час перевезення, установлення та знімання шпульки. Звуження бокових стінок 258a та 258b вставки 250 від задньої до передньої сторони та комплементарне звуження бокових стінок 210b та 210c виїмки 210 від задньої до передньої сторони функціонує для запобігання втраті вставки 250 через відкритий простір 210d у виїмці 210. Як найкраще видно на Фігурах 5B, 6D та 6E, бокові стінки 258a та 258b вставки 250 звужуються у напрямку від задньої поверхні 252 до передньої поверхні 256 (тобто, під кутом звуження B на Фіг. 5B). Бокові стінки 210b та 210c вибраної частини 210 мають подібний кут звуження. Оскільки ширина W 2 задньої поверхні 252 вставки (див. Фіг. 5B) є більшою за відповідну ширину відкритого простору 210d вибраної частини 210, вставка 250 не може бути перпендикулярно вийнята з вибраної частини 210 через відкритий простір 210d. Ці функції утримання допомагають тримати вставку 250 та шпульку 200 у зібраному стані для запобігання втраті випадковому відокремленню, водночас дозволяючи відносно легко вставляти вставку 250 у вибрану частину 210 та відносно легко виймати вставку 250 з вибраної частини 210. Фігури 7A та 7B показують приклад клина 350, яки може бути застосований у замках згідно з винаходом. Як показано, клин 350 має в цілому округлену форму розрізу і загальну форму зрізаного конуса згори донизу, причому кут звуження (кут C на Фіг. 7A) в оптимальному варіанті становить від 2° до 15°, в одному варіанті втілення – приблизно 7°, хоча можуть застосовуватися й інші звуження. Клин 350 проходить від його заднього або верхнього кінця 352 до його переднього або нижнього кінця 354, і загальний діаметр (або інший розмір поперечного розрізу) клина 350 безступінчасто й послідовно зменшується у напрямку L згори донизу (або подовжньому напрямку). У цьому прикладі округлений клин 350 в оптимальному варіанті має загальну восьмикутну форму розрізу з вісьмома боковими гранями 356 (наприклад, площинами) та округленими кутами 358 між сусідніми боковими гранями 356, як показано на Фіг. 7B, але може мати й круглий розріз або мати іншу кількість граней. Восьмикутний розріз також допомагає уникнути небажаного ослаблення клина під час землерийних робіт. Грані також допомагають уникати самостійного періодичного просування клина 350 в отвір, тобто, у разі, коли пружна деформація компонентів під важким навантаженням призводить до подальшого затягування клина у вузол. Хоча таке самостійне періодичне просування збільшує щільність входження, ця щільність за певних обставин може бути надто великою для того, щоб робітник за допомогою інструмента міг вийняти його з вузла. В одному прикладі восьмикутний клин 350 має діаметр від кута до кута D1 та дещо менший діаметр від площини до площини D 2, як показано на Фіг. 7B. При застосуванні гранчастого клина пружний елемент 302 забезпечує можливість потрібного коливання вставки 250 (див., наприклад, силу F на Фігурі 6D) для полегшення обертання клина, доки замок 150 повністю не затягує захисний елемент 106 на опорній конструкції 102. Фіг. 7B також показує, що верхній кінець 352 клина 350 може включати зачеплювальну конструкцію 360 для зачеплення інструмента, який застосовують для повертання клина 350 у з’єднувальному вузлі (наприклад, ручного інструмента або інструмента з механічним або електричним приводом для обертання клина 350). Хоча ця показана зачеплювальна конструкція 360 для інструмента являє собою квадратний отвір (для приймання квадратного кінця ключа, штиря або іншого інструмента), можуть застосовуватись інші зачеплювальні конструкції без відхилення від цього винаходу, наприклад, інші форми отвору (наприклад, інші багатокутники (такі, як шестикутники), інші некругові криволінійні виїмки і т. ін.), болти з шестикутним головками і т. ін. У разі потреби і верхня поверхня 352, і нижня поверхня 354 клина 350 можуть включати зачеплювальні конструкції для зачеплення інструмента з метою повертання клина (наприклад, конструкцію 360), таким чином, щоб клин 350 міг бути зачеплений і повернутий знизу або згори. Клини 350 цих показаних прикладів також включають нарізки 364 з однаковим кроком по всій подовжній довжині L клина 350. Ці нарізки 364 мають такі розміри та крок, щоб зачіплюватися з нарізними частинами 254 вставки 250, як показано на Фігурах з 7C по 7F. Зовнішня поверхня 256 вставки 250 в цілому відповідає формі двох округлених кутів 358 та прилеглого краю 356 клина 350, що його приймає. Хоча у показаній на прикладі конструкції вставка 250 має три нарізні частини 254, які зачеплюються в трьох місцях за нарізка 364 клина 350, на вставці 250 10 UA 110205 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 може бути передбачена будь-яка потрібна кількість нарізних частин 254 без відхилення від цього винаходу. Клин 350 може бути виконаний з будь-яких потрібних матеріалів (наприклад, сталі), у будь-який потрібний спосіб (наприклад, шляхом лиття або верстатної обробки) без відхилення від цього винаходу. Фігури з 7D по 7F показують вид у розрізі клина 350 та вставки 250, які зачеплюються одне з одним (для спрощення розуміння шпульку 200 на цих фігурах не показано). Як показано на Фіг. 7D (подовжній розріз), нарізні частини 254 вставки 250 зачеплюються з нарізкою 364 клина 350. Це зачеплення дозволяє заганяти клин у вузол і виганяти його звідти при обертанні клина 350 відносно вставки 250 в запобігає вискакуванню клина під час землерийних робіт. Фіг. 7E показує загальний вид у розрізі нарізки 254 вставки 250 (та нарізної зони 364 клина 350, в яку вставляється нарізка 254). Як показано на Фігурах 7D та 7E, нарізки 254 вставки 250 в оптимальному варіанті не досягають внутрішньої поверхні клина 350 у межах нарізки 364, як показано проміжками між нарізками 254 та центральною частиною клина 350 на цих фігурах, і, таким чином, навантаження несуть більші ґрунтові сегменти 255, які включають площини 356 в описаному клині 350. Незважаючи на це, можливими є й інші конфігурації. Фіг. 7F показує загальний вид у розрізі зон клина 350 та вставки 250 за межами нарізок 364 та 254. Клин 350 та вставка 250 спираються одне на одне на площинах 356 (тобто, у зонах між нарізками 254 та 364), а не на нарізки 254 та 364. Як показано на Фіг. 7F, один сплощений край 356 клина 350 входить у сплощену гранчасту зону передньої поверхні 256 вставки 250, тоді, як суміжні сплощені краї 356 клина 350 відокремлюються від вставки 250 проміжками G 3. Проміжки G3 мають такі розміри, щоб забезпечувалося приймання збільшуваного діаметра клина, коли його вганяють у монтажний вузол. Наявність пружного матеріалу 302 допомагає повертати клин 350 відносно вставки 250 (тобто, переміщення вставки 250 дозволяє обертати ширший діаметр від кута до кута D1 клина через плоску верхню поверхню 256 вставки (через зміщення пружного матеріалу), а потім пружний матеріал 302 проштовхує вставку 250 назад у зачеплення з нарізкою 364 клина, коли менший діаметр від площини до площини D 2 клина 350 перебуває у нарізній частині 254). Розміри проміжків G3 також дещо змінюються залежно від того, наскільки клин 350 розташовується у межах з’єднувального вузла (коли вужчий розріз клина 350 зачеплюється зі вставкою 250, проміжки G3 є відносно великими, і коли широкий розріз клина 350 зачеплюється зі вставкою 250, проміжки G3 стають меншими або й зовсім зникають). Таким чином, проміжки G3 дозволяють вставляти клин 350 на будь-яку глибину і дозволяють підтримувати зачеплення площини 356 з площиною 256 між клином 350 та вставкою 250. Під час землерийних робіт будь-який з проміжків G3 часом може закриватися, коли бокові стінки 210b, 210c підтримують і стабілізують клин та зачеплення нарізок для запобігання втраті під важким навантаженням. Складання та функціонування прикладу монтажного вузла 400, включаючи деталі, показані й описані на прикладі вище з посиланням на Фігури з 1A по 7F, більш детально описується з посиланням на Фігури з 8A по 8E. На початковому етапі, як показано стрілкою 402 на Фіг. 8A, вставка 250 (якщо цього не зроблено ще під час виготовлення) ковзає у виїмку 210 через впуск 210e, таким чином, щоб вставка 250 та шпулька 200 були складені докупи. Пружна вставка 302 у виїмці 210 штовхає вставку вперед у напрямку відкритого простору 210d (див. Фіг. 6E). Верхній кінець 261 передньої сторони 200b шпульки 200 (тобто, між впуском 210e та верхнім кінцем 214 шпульки 200) в оптимальному варіанті є утвореним як жолоб 263 для зазору з метою приймання частини клина 350, яка не була переміщена донизу у зачеплення з вставкою 250. Оскільки повертання шпульки 200 під час установлення та знімання жолоб 263 в оптимальному варіанті поглиблюється з віддаленням від впуску 210e для забезпечення великого зазору для приймання клина під час початкового встановлення (тобто, зі шпулькою в її максимально просунутій вперед орієнтації). Потім кожух 106 насаджується на передній кінець 151 робочого краю 102, як в цілому показано на Фіг. 8A стрілкою 404. Потім шпульку 200 вставляють у вирівняні отвори 110 та 152 кожуха 106 та робочого краю 102, відповідно, таким чином, щоб в цілому C-подібна задня сторона 200a шпульки 200 була насадженою на виступ 112a та кут 156d, що визначає центр обертання 157 у задній стінці 156, як показано у загальних рисах стрілкою 406 на Фіг. 8A. Більш докладно, нижня опорна частина 204 шпульки 200 зачеплюється з центром обертання 157, який визначається монтажним кутом 156d робочого краю 102, і опорна частина 202 проходить над виступом 112a кожуха 106 для утримання кожуха на робочому краї під час землерийних робіт. Бокові частини 209 верхньої опорної частини 202 є вставленими у бокові частини 110c отвору для тримання клина на місці під час установлення та знімання клина для полегшення процесу і для запобігання будь-якій випадковій втраті шпульки через отвір 152 у робочому краї 102. 11 UA 110205 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 У цей час клин 350 вставляють крізь отвір 110 в отвір 152 уздовж передньої стінки 154 отвору 152 (як показано в загальних рисах стрілкою 408 на Фіг. 8A). Вставка 250 також розташовується й відкривається в отворі 152 для зачеплення з клином. Клин 350 після цього повертається (стрілка 410) таким чином, щоб нарізка 364 клина 350 зачеплювалася з нарізними частинами 254 вставки 250 й заганяла клин далі у вузол. Стадії монтажного вузла 400 під час обертання клина показуються з частковим розрізом на Фігурах з 8B по 8E. Фіг. 8B показує клин 350, який спочатку контактує й зачеплюється з вставкою 250, закріпленою у шпульці 200. Як показано, у цей час клин 350 проходить через отвір 110 у кожусі 106, і одна сторона контактує з передньою стороною 154 отвору 152 у робочому краї 102. Як зазначено вище, у разі необхідності ця стінка 154 передньої сторони може принаймні частково вкриватися захисним елементом (наприклад, виконаним з твердішого матеріалу). Цей захисний елемент необов’язково може бути нарізним, замість шпульки, для зачеплення з нарізкою 364 клина 350. Нарізки на клині 350 зачеплюються з нарізними частинами 254 вставки 250. Оскільки найвужча частина клина 350 на цій стадії зачеплюється між стінкою 154 та вставкою 250, вставка 250 перебуває в її найнижчій позиції у виїмці 210 і в її найбільш нахиленій за годинниковою стрілкою позиції, що змушує шпульку 200 перебувати в її найбільш нахиленій проти годинникової стрілки позиції (обидві ці позиції розглядаються з точки зору зображень, показаних на Фігурах з 8B по 8D), тобто, з опорною частиною 202, що контактує з задньою стінкою 112 отвору 110 кожуха. Оскільки шпулька 200 перебуває в її найбільш нахиленій проти годинникової стрілки позиції, оскільки існує контакт між боковими частинами 209 та передньою стінкою 110d, і оскільки шпулька 200 зачеплюється з центром обертання 157, кожух 106 перебуває в його найбільш просунутій вперед позиції відносно робочого краю 102 з вставленим і зачепленим клином, тобто, у неущільненій позиції. Клин 350 може бути повернутий і ущільнений настільки, наскільки це є необхідним для надійного поміщення несучої поверхні 104a на передньому кінці проміжку 104 між сторонами 108a, 108b кожуха 106 впритул до переднього кінця 151 робочого краю 102. Затягування клина 350 спочатку переміщує кожух 106 до робочого краю 102 для затягування зазору між деталями. Подальше затягування зміщує пружну вставку 302 у вибраній частині 210. Позиціонування, показане на Фіг. 8B, може застосовуватися, наприклад, тоді, коли робочий край 102 та кожух 106 перебувають у новому або відносно новому стані. Слід зважити на розмір "W 3", показаний на правому краї на Фіг. 8B, який показує відстань між краями кожуха 106 та робочого краю 102. Цей розмір W 3 просто вказано для зручності відносно довільної контрольної точки на робочому краї, а не відносно заднього кінця робочого краю (хоча й може бути). Коли клин 350 вганяють у монтажний вузол 400, вставка 250 переміщується назад через спрямоване донизу переміщення клина. Це заднє переміщення вставки 250 змушує шпульку 200 повертатися або обертатися у задньому напрямку (тобто, за годинниковою стрілкою, як показано на фігурах) навколо центра обертання 157; тобто, нижня опорна частина 204 шпульки 200 залишається зачепленою з монтажним кутом 156c, що визначає центр обертання шпульки 200. Верхня опорна частина 202 обертається назад для притискання до задньої стінки 112 та штовхання кожуха 106 далі до робочого краю 102. Це обертання шпульки змушує вставку переміщуватись уздовж внутрішньої поверхні 210a. Проте вставка 250 залишається зачепленою з клином 350. Ні клин, ні вставка не обертаються відносно робочого краю. Хоча вставка зазвичай переміщується назад, вставка 250 може не здійснювати значного вертикального переміщення відносно робочого краю 102, коли клин вганяють у вузол. Це обертання шпульки 200, викликане взаємодією клина 350 зі вставкою 250, в результаті забезпечує значно більше затягування порівняно з традиційними конструкціями типу Whisler або нетрадиційними замками з клином та шпулькою, такими, як описується у Патенті США № 7,730,652. Хоча на практиці фактичне заднє переміщення традиційної шпульки може складатися з низки невпорядкованих зсувних рухів (тобто, коли одне плече може переміщуватися без іншого), загальне переміщення зазначеної традиційної шпульки з часом призначається для прямого зміщення назад. Раніше шпулька призначалася для цього лінійного заднього зміщення незалежно від того, чи плечі шпулька задирають нахили для притискання сторони захисного елемента до робочого краю (як показано у патентах США №№ 7,730,652, 7,174,661 (Фіг. 12) та 3,121,289), чи просто лежать на захисних елементах і справляє спрямоване назад штовхальне зусилля (як показано у Патенті США № 7,174,661 (Фіг. 8)). Затягування, що забезпечується замками з клином та шпулькою існуючого рівня техніки, обмежувалося лише зовнішнім звуженням клина. За рахунок збалансовування сили, що вимагається для встановлення клина та зменшення ризику вискакування клина, звуження таких клинів є обмеженим, що, у свою чергу, обмежує доступне затягування для захисного елемента. Це нове застосування вставки та повертання шпульки в результаті забезпечує затягування, яке 12 UA 110205 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 у деяких випадках є у три-чотири рази більшим, ніж у замках з клином та шпулькою існуючого рівня техніки, без будь-якого збільшення звуження клина. На Фіг. 8E додатково пояснюється зв’язок переміщення вставки 250 з обертанням шпульки 200. Хоча вставка 250 не обертається відносно робочого краю 102 або клина, центр обертання (COR) вставки на фігурі позначається як точка, навколо якої вставка переміщується відносно шпульки (тобто, коли вставка переміщується уздовж дугоподібної внутрішньої поверхні 210a, коли шпулька 200 обертається навколо центр обертання 157). Вертикальна відстань між COR та точкою контакту (POC) між шпулькою 200 та задньою стінкою 112 кожуха 106 визначає "плече важеля", яке у даному разі називається важелем вставки. Вертикальна відстань між центром обертання 157, навколо якого обертається шпулька, та POC, визначає інше "плече важеля", яке у даному разі називається важелем шпульки. Чим ближче по довжині важіль вставки до важеля шпульки, тим більше затягування з’єднувального вузла може забезпечуватися. Іншими словами, якщо шпулька 200 має відносно велику довжину над центром обертання вставки, невеликі переміщення вставки у задньому напрямку створюватимуть відносно великі переміщення на протилежному верхньому кінці шпульки 200 (тобто, за участю верхньої несучої поверхні 202). Крім того, чим коротшим є важіль вставки відносно важеля шпульки, тим більше сила, з якою замок може діяти на кожух 106. Іншими словами, чим вище розташовується центр обертання вставки 250 відносно центра обертання 157, тим більше сила, яка може прикладатися для переміщення кожуха 106 під час установлення кожуха 106. Це лише монтажне зусилля, а не допустимий опір небажаному переміщенню кожуха 106 (що залежить від осьового моменту опору шпульки 200, але не рушійної сили клина 350). Обертання шпульки 200 навколо центра обертання 157 в результаті може вести до відкидання вгору верхньої опорної частини 202 для утворення невеликого проміжку між нею та виступом 112a (якщо проміжку ще не існує). Чи буде утворено проміжок, залежить від відносного кута шпульки відносно кожуха. Однак, оскільки верхня опорна частина 202 в оптимальному варіанті зазвичай не притискає верхню сторону 108a до робочого краю, такий проміжок не перешкоджає закріпленню кожуха на робочому краї. Навіть у повернутій позиції, з несучою поверхнею 104a, щільно притиснутою до переднього кінця 151 робочого краю 102, верхня опорна частина 202 все одно запобігає небажаному переміщенню верхньої сторони 108a від робочого краю під час землерийних робіт. З часом і у процесі застосування (наприклад, за жорстких умов, впливу яких обладнання цього типу може зазнавати під час землерийних робіт) передній кінець 151 робочого краю 102 зазвичай зношується, і посадка захисного елемента ослаблюється. Коли відбувається зношування, пружна вставка 302 спочатку виштовхує назовні вставку 250 для забезпечення обмеженого опору переміщенню захисного елемента під навантаженням. Однак збільшення зношування та розширення зазору між кожухом 106 та робочим краєм 102 призводить до ще більшого переміщення, що може викликати небажане деренчання і т. ін. між робочим краєм 102 та кожухом 106. Слабке закріплення захисних деталей зазвичай збільшує зношування, і якщо воно ослаблюється надто сильно, збільшується ризик вискакування клина. Відповідно, з часом у користувача може виникнути потреба у підтягуванні з’єднання між кожухом 106 та робочим краєм 102. В альтернативному варіанті кожух може бути сконструйованим таким чином, щоб зношуватися приблизно до часу, коли вимагається підтягування, і, таким чином, більше затягування клина відбувається тоді, коли на робочому краї закріплюють новий кожух. Це підтягування або додаткове затягування може виконуватися шляхом обертання клина 350 (як показано на Фіг. 8C стрілкою 420). Це обертання притискає клин 350 донизу, за межі його попереднього розташування і тисне на ширшу частину клина 350 в отворі 152 між стінкою 154 та вставкою 250 (через подовжнє звуження клина 350). Як обговорювалося вище, спрямоване донизу переміщення клина 350 викликає переміщення вставки 250 назад та повертання шпульки 200 назад навколо центра обертання 157. Це повертання або обертання шпульки змушує вставку 250 ковзати далі уздовж внутрішньої поверхні 210a виїмки 210 у шпульці 200 (як показано на Фіг. 8C стрілкою 422). Обертання навколо монтажного кута 156d змушує верхню опорну частину 202 шпульки 200 переміщуватися далі назад, що, у свою чергу, змушує кожух 106 переміщуватися далі назад і у більш щільне з’єднання з робочим краєм 102. Слід зважити на зміну розміру "W 3" між Фігурами 8B та 8C, що показує частину затягування, доступну при цьому з’єднувальному вузлі. Ця дія також забезпечує щільне притискання несучої поверхні 104a кожуха 106 до переднього кінця 150 робочого краю 102, таким чином, зменшуючи небажане деренчання та переміщення між робочим краєм 102 та кожухом 106. При додатковому застосуванні передній кінець 150 робочого краю 102 може піддаватися подальшому зношуванню. Зношування так само може викликати ослаблення з’єднання, що 13 UA 110205 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 також може викликати деренчання, небажане переміщення між робочим краєм 102 та кожухом 106 і т. ін. Відповідно, у користувача також може виникнути потреба у підтягуванні замка 150 між робочим краєм 102 та кожухом 106 або у первісному затягуванні нового захисного елемента на ще більш зношеному робочому краї. Це також може здійснюватися шляхом обертання клина 350 (як показано на Фіг. 8D стрілкою 424). Це додаткове обертання притискає клин 350 донизу за межі його попереднього розташування і тисне на ширшу частину клина 350 в отворі 152 між стінкою 154 та вставкою 250 (через подовжнє звуження клина 350). Спрямоване донизу переміщення клина 350 змушує вставку 250 переміщуватися назад, що, у свою чергу, викликає подальше обертання шпульки 200 за годинниковою стрілкою навколо монтажного кута 156d (як показано на Фіг. 8D стрілкою 426). Обертання навколо цього краю скругленого кута 156d змушує верхню частину шпульки 200 (включаючи поверхню 202) переміщуватися вправо, що, у свою чергу, змушує кожух 106 переміщуватися вправо. Слід зважити на зміну розміру "W 3" між Фігурами 8C та 8D. Ця дія також забезпечує щільне притискання отвору 104 кожуха 106 до переднього кінця 150 робочого краю 102, таким чином, зменшуючи небажане деренчання та переміщення між робочим краєм 102 та кожухом 106. Фіг. 8D показує з’єднувальний вузол 400 у практично максимально затягнутому стані, через те поверхня 200a шпульки 200 та поверхні 156c, 156a та 112 розташовуються практично врівень. Слід зазначити, що конструкція, описана вище з посиланням на Фігури з 8B по 8D, забезпечує можливість суттєвого затягування, яке може застосовуватися для повторного ущільнення нових захисних елементів на ще більш зношеному робочому краї (або іншій опорній конструкції) для того, щоб вузол міг підтягуватися багато разів протягом періоду застосування, залежно від потреби або необхідності. Завдяки відносно великій доступній величині затягування, що забезпечується цим замком 150 (наприклад, від 0,5 до 2 дюймів), ці численні етапи затягування можуть здійснюватися без потреби у частому нарощуванні переднього кінця 151 робочого краю 102. Як описано вище, пружний елемент 302 справляє зусилля, що відштовхує вставку 250 від внутрішньої поверхні 210 шпульки 200, що збільшує зачеплення нарізок між вставкою 250 та клином 350. Дія цієї сили полягає у відштовхуванні шпульки 200 від клинка 350, і оскільки шпулька 200 перебуває у прямому контакті з захисним елементом, вона зберігає певний тиск на захисний елемент для ущільнення посадки кожуха на робочому краї. В одному прикладі пружний елемент 302 забезпечує приблизно 4000 фунт-сил у найбільш стиснутому стані, який, як зазначено вище, застосовується для притискання захисного елемента до робочого краю. Таким чином, зі зміною сил, що діють на фіксуючий механізм, протягом періоду застосування (наприклад, через динамічне навантаження та співударяння), пружний елемент 302 допомагає підтримувати щільніше з’єднання між сполученими деталями для обмеженого зниження руйнування деталей, викликаного ударними навантаженнями (а отже, зменшує потребу у відновленні деталей або частоту виникнення необхідності такого відновлення). Ця особливість авторами винаходу називається "пружним затягуванням". Пружний елемент 302 також допомагає уникнути небажаного обертання клина під час застосування шляхом тримання вставки 250 та клина 350 у щільному, зумовленому силою тертя контакті (зокрема, для клинів з багатокутним поперечним розрізом, але також, принаймні певною мірою, для клинів з круглим поперечним розрізом). Слід зазначити, що в цьому монтажному вузлі 400 різні компоненти з’єднуються між собою без вертикальної затискної сили (тобто, шпулька 200 вертикально не фіксує кожух 106 на робочому краї 102 і не прикладає затискну силу між поверхнями 156c та 112a) за нормальних умов застосування. Брак вертикальної затискної сили між робочим краєм 102 та кожухом 106 суттєво зменшує напруження на шпульку 200 і робить з’єднання та відносне переміщення деталей простішим і легшим. Розширювальне, розтяжне зусилля прикладається до опорних частин 202, 204 лише тоді, коли достатньо велика спрямована донизу сила діє на передній кінець 118 кожуха 106 таким чином, щоб верхня опорна частина 202 функціонувала для утримання верхньої сторони 108a на робочому краї 102. Крім вищеописаних особливостей поліпшеного "затягування", обертальна вставка 250, яка входить у шпульку 200, може забезпечувати додаткові переваги. Наприклад, застосування обертальної вставки 250 забезпечує краще вирівнювання між нарізками, пов’язаними зі шпулькою (тобто, нарізками на вставці) та нарізками на клині 350, порівняно з тим, яке б забезпечувалося за інших умов. Застосування обертальної вставки 250 також допомагає забезпечувати більш рівне й рівномірне навантаження між шпулькою 200 та клином 350. В інших системах з клином та шпулькою клин та шпулька не обов’язково мають бути добре вирівняні (тобто, один компонент може певною мірою виступати над іншим), в результаті чого 14 UA 110205 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 точка затискання може перебувати десь на межі між ними, що створює точку концентрації напружень. Ця точка концентрації напружень може розташовуватись у будь-якому місці на шляху зачеплення, наприклад, поблизу від нижньої частини межі клина/шпульки, якщо клин має надто пологе звуження, поблизу від верхньої частини, якщо клин має надто широке звуження, приблизно посередині, якщо шпулька дещо виходить за допустимі межі, і т. д. Незважаючи на це, існує точка більшого напруження на лінії контакту між шпулькою та клином. Однак фіксуючі механізми згідно з даним винаходом з обертальною вставкою 250 зазвичай автоматично регулюються, зміщуючись далі від стану високого напруження до стану нижчого напруження, а отже, врівноважують навантаження по довжині вставки за допомогою клина, а також рівномірної посадки вставки у шпульку для забезпечення більш рівномірного навантаження на шпульку. Зменшення напруження, яке забезпечується обертанням вставки, а також відсутність нормального притискання захисного елемента до робочого краю, забезпечує подовження терміну служби замка 150, і, таким чином, замки часто можуть повторно використовуватися для закріплення багатьох захисних елементів поспіль, перш, ніж виникне потреба в їх заміні. Інша вигідна особливість замків згідно з винаходом стосується здатності замка до фактичного ущільнення у вузлі, якщо клин 350 виштовхується вгору з нижньої частини (наприклад, у напрямку стрілки 470 на Фіг. 8E) під час землерийних робіт. Як можна легко зрозуміти, традиційний клин зазвичай ослаблюється, коли виштовхується вгору з його отвору (через зменшену товщину у звуженому місці). Однак взаємодія між шпулькою 200, вставкою 250 та клином 350 у вищенаведеному прикладі фіксуючих механізмів згідно з даним винаходом змушує представлений фіксуючий механізм ущільнюватися, якщо клин 350 штовхається вгору (наприклад, уламками або іншими матеріалами, які контактують з нижньою частиною клина 350, у напрямку стрілки 470). Тобто, коли спрямована вгору сила діє на клин, як показано стрілкою 470 на Фіг. 8E, виштовхування клина 350 вгору також змушує вставку переміщуватися вгору за рахунок нарізного зачеплення між двома компонентами. Завдяки з’єднанню вставки 250 зі шпулькою 200, спрямоване вгору переміщення вставки з клином в результаті забезпечує силу затягування у замку, внаслідок чого вставка щільніше загвинчується у нарізки клина, забезпечується щільніша посадка захисного елемента на робочий край, або відбувається і те, й інше. Незалежно від результуючих переміщень, кінцевий результат є таким, що це спрямоване вгору переміщення клина зазвичай ущільнює зачеплення клина для опору вискакуванню. В цьому полягає вдосконалення порівняно з замками існуючого рівня техніки, в основу яких покладено силу затягування клина, і в яких таке переміщення вгору (порівняно з даним винаходом) становить більший ризик вискакування клина. Ця операція затягування значною мірою зменшує ризик втрати клина під час застосування й допомагає підтримувати стійке з’єднання між закріпленими деталями. Можливими є багато варіантів монтажного вузла 400 та його окремих компонентів без відхилення від цього винаходу. У більш конкретних прикладах різні компоненти, такі, як шпулька 200, вставка 250, клин 350 та захисний елемент 106, можуть набувати різних розмірів, форм та конструкцій без відхилення від цього винаходу. У деяких прикладах компоненти замка монтажного вузла 400 можуть суттєвою мірою або повністю вставлятися в отвори 110 та 152 деталей, які мають з’єднуватися. Крім того, різні компоненти з’єднувальної системи можуть бути виконані з будь-яких потрібних матеріалів без відхилення від цього винаходу, таких, як сталь, і компоненти можуть виготовлятись у будь-який потрібний спосіб без відхилення від цього винаходу, наприклад, шляхом лиття, штампування, формування або верстатної обробки. Шпулька 200, клин 350 та вставка 250 можуть бути виконані з будь-яких прийнятних або потрібних матеріалів для передбаченого застосування і у будь-який прийнятний або потрібний спосіб без відхилення від цього винаходу. Для землерийного обладнання компоненти замка в оптимальному варіанті відливають з низьколегованої сталі для міцності, твердості та ударної в’язкості. Як зазначено вище, замки згідно з винаходом, які включають клин, шпульку та вставку (як описано вище), можуть застосовуватися для закріплення інших захисних елементів на місці, наприклад, вістря на адаптері. У цій конструкції ніс адаптера має включати отвір з центром обертання та точкою, в якій отвір з задньою стінкою має зачеплюватися шпулькою для тримання вістря на адаптері. Крім того, хоча замок показано лише у вертикальній орієнтації (що є звичною при встановленні замка для тримання захисного елемента (такого, як кожух) на робочому краї ковша), він може бути вставлений горизонтально (наприклад, паралельно до робочого краю), зокрема, при закріпленні вістря на адаптері або іншого подібного елемента на основі. Звичайно, посилання на відносні терміни, такі, як вертикаль та горизонталь, представлено для зручності ознайомлення з фігурами. Землерийне обладнання може набувати різних орієнтацій, відмінних від тих, які показано. 15 UA 110205 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Фігури 9A та 9B показують деякі можливі варіанти вставки, які може включати шпулька 200. Як зазначено вище, різні звуження вставки 250 та виїмки 210 функціонують для тримання вставки 250 на шпульці 200, наприклад, під час перевезення, установлення та знімання. Ці звуження (як на вставці 250, так і на виїмці 210) не є необхідними. Наприклад, вставка 500 тримається на шпульці без звуженої виїмки. Вставка 500, показана на Фіг. 9A, включає зовнішню поверхню, 502 яка може бути подібною до зовнішньої поверхні 256 для вставки 250, описаної вище (включаючи наявність нарізних частин). Внутрішня поверхня 504 цього прикладу конструкції вставки 500 включає виступ у задньому напрямку, відносно тонку пластину або брус 506. Ця пластина або брус 506 може прийматись у пружний елемент 302 у вибраній частині 210 шпульки 200, як описано в загальних рисах вище з посиланням на Фігури 4 та з 6A по 6E. Пластина або брус 506 та пружний елемент 302 можуть функціонувати для тримання вставки 500 у виїмці 210, коли шпулька 200 не є зачепленою у монтажному вузлі (наприклад, під час перевезення, встановлення або демонтажу). Хоча клин 350 зазвичай тримає різні деталі укупі у повністю зібраному стані й під час землерийних робіт, звуження або пластини також допомагають запобігати обертанню вставки під час обертання клина. Пластина або брус 506 може переміщуватись або спрямовуватись у межах прорізу або паза 304, утвореного у пружному елементі 302. В альтернативному варіанті втілення пружний елемент 302 все одно функціонує у такий самий загальний спосіб, як описано вище, наприклад, з посиланням на Фігури 6D та 6E. Можуть застосовуватися й інші варіанти шпульки. Наприклад, замок згідно з даним винаходом може діяти без вставки. У цьому прикладі шпулька 275 має нарізний жолоб 276 для зачеплення з нарізним клином 350 (Фігури 19 та 20). Нарізний жолоб утворюється з вигнутою кривизною у вертикальному напрямку (тобто, в цілому навколо горизонтальної осі). В цьому варіанті втілення зачеплення клина з вигнутим нарізним жолобом змушує шпульку обертатися навколо центра обертання 157 у спосіб, подібний до обертання шпульки 200 зі вставкою 250. Хоча ця конструкція звільняє від необхідності у вставці, затяжна здатність цього замка є зниженою. Так само, як у разі шпульки 200, можливі варіанти. Наприклад, опорні частини можуть бути замінені, і конфігурація отвору та виступу може бути іншою. В іншому альтернативному варіанті винаходу пружний елемент не потребує відокремлення від вставки. Наприклад, Фіг. 9B показує вставку 550, яка включає зовнішню поверхню 552 яка може бути подібною до зовнішньої поверхні 256 для вставки 250, описаної вище (включаючи наявність нарізних частин). Внутрішня поверхня 554 цього прикладу вставки 550 включає один або кілька підтримуючих кілків 556 (наприклад, з круглою, квадратною або іншою формою поперечного розрізу), сформованих суцільно з нею (або прикріплених). Підтримуючий(і) кілок (кілки) 556 може(уть) бути вкритий(і) пружним матеріалом 558, який закріплюється на підтримуючому(их) кілку(ах) 556 та/або нижній поверхні 554 вставки 550 (наприклад, за допомогою адгезивів або цементу, за допомогою механічних з’єднувачів і т. ін.). Кілок з пружним матеріалом 558 поміщують у порожнину 212, утворену у внутрішній поверхні 210a вибраної частини 210 шпульки 200, коли вставка 550 міститься у вибраній частині 210. Кілок (кілки) 556 та пружний матеріал 558 сприяють триманню вставки 550 зі шпулькою 200, коли шпулька 200 не контактує з загальним з’єднувальним вузлом (наприклад, під час перевезення або встановлення). Клин 350 тримає різні деталі укупі у повністю зібраному стані без звужуваних стінок виїмки. Пружний матеріал 558 може зміщуватися, коли вставка 550 переміщується відносно шпульки 200. Пружний матеріал 558 може функціонувати у спосіб, який в цілому описано вище стосовно пружного елемента 302 на Фігурах 6D та 6E. Пружний елемент в альтернативному варіанті також може бути прикріплений безпосередньо до вставки при застосуванні для вставлення у виїмку 210. Інший приклад з’єднувального вузла описано нижче з посиланням на Фігури з 10A по 14F. У цьому прикладі монтажного вузла кожух 106 може мати таку саму конструкцію або подібну до тієї, що показується на Фігурах з 2A по 2C і описується вище. Відповідно, більш детальний опис цього кожуха 106 тут не повторюється. Подібним чином клин, у цьому прикладі з’єднувальний вузол, може бути таким самим або подібним до клинових елементів 350, описаних вище з посиланням на Фігури з 7A по 7F, тому більш детальний опис цього клина 350 тут не повторюється. Фігури 10A та 10B показують приклад робочого краю 600. Хоча зовнішня форма робочого краю 600 є подібно до форми традиційного робочого краю 102, робочий край 600 включає нетрадиційний отвір 602, який має іншу конфігурацію. Отвір 602, у цьому прикладі робочий край 600, включає скісну задню стінку 604 та в цілому увігнуту передню стінку 606 (наприклад, криволінійної форми) для приймання поворотної вставки. Бокові стінки 608a та 608b отвору 602 включають прорізи 610a та 610b для приймання опорних елементів поворотної вставки. 16 UA 110205 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Фігури з 11A по 11C показують різні види поворотної вставки 650, яка може бути включена у робочий край 600, описаний вище з посиланням на Фігури 10A та 10B (Фіг. 11A є перспективним зображенням, Фіг. 11B є боковою проекцією, і Фіг. 11C є фронтальною проекцією поворотної вставки 650). Ця поворотна вставка 650 включає вибрану або увігнуту несучу поверхню 652. Кожна сторона 654a та 654b вставки 650 включає виступаючий назовні опорний елемент 656a та 656b, відповідно. Опорні елементи 656a та 656b можуть бути у формі циліндрів (або елементів у формі зрізаного конуса), які виступають убік від сторін 654a та 654b у протилежних напрямках. Ці опорні елементи 656a та 656b є вставленими у прорізи 610a та 610b, передбачені у бокових стінках 608a та 608b отвору 602 робочого краю 600. Опорні елементи 656a та 656b можуть мати такі розміри та форму відносно прорізів 610a та 610b, щоб опорні елементи 656a та 656b могли вільно ковзати уздовж прорізів 610a та 610b, і щоб опорні елементи 656a та 656b могли обертатися відносно робочого краю 600, коли опорні елементи 656a та 656b перебувають у прорізах 610a та 610b (навіть на глухих кінцях 612a, 612b прорізів 610a, 610b). При закріпленні у робочому краї 600 поворотна вставка 650 може розташовуватися таким чином, щоб її скруглена зовнішня поверхня 658 простягалася у межах увігнутої передньої стінки 606 робочого краю 600 і була орієнтована поблизу від неї, і таким чином, щоб увігнута несуча поверхня 652 була орієнтована назад і була відкритою в отворі 602 робочого краю. Фіг. 12 показує шпульку 700, яка може бути застосована у цьому прикладі монтажного вузла згідно з винаходом. Ця шпулька 700 є подібною до шпульки 200, описаної вище з посиланням на Фігури 4 та з 6A по 6E за різними ознаками. Наприклад, шпулька 700 включає подібним чином сформовану задню сторону 700a, яка включає (a) першу опорну частину 702, яка лежить над виступом 112a і контактує з задньою стінкою 112 кожуха 106, (b) бокові частини, які відходять убік від опорної частини 702 для вставлення у ширші бокові частини 110c отвору 110 у кожусі 106, та (c) другу опорну частину 704, яка зачеплюється з робочим краєм 600 (наприклад, скругленим кутом 604a на нижній поверхні 614 робочого краю 600, що визначає центр обертання 615, навколо якого обертається шпулька). У цьому прикладі конструкції сторона 700a шпульки 700 в цілому утворює C-подібну конструкцію, яка входить в отвори 110 та 602 кожуха 106 та робочого краю 600, відповідно. Передня сторона 700b шпульки 700, протилежна стороні 700a, включає нарізні частини 706 які зачеплюються з нарізкою 364, передбаченою на клині 350. Нарізні частини 706 проходять приблизно на 1/3-1/5 від повної окружності і розташовуються на відстані одна від одної практично по всій подовжній довжині L шпульки 700. Хоча може бути передбачена будь-яка кількість окремих нарізних частин 706 уздовж подовжньої довжини L шпульки 700 (наприклад, від 2 до 15), показаний приклад включає 7 нарізні частини 706. Нарізні частини 706 є сформованими суцільно як частина конструкції шпульки 700, наприклад, з застосуванням будьякого потрібного способу формування, такого, як лиття. Фіг. 13 в цілому показує етапи, задіяні у складанні монтажного вузла 800 згідно з цим прикладом винаходу. По-перше, як показано стрілкою 802 на Фіг. 13, опорні елементи 656a та 656b поворотної вставки 650 ковзають у прорізи 610a та 610b отвору 602 робочого краю 600. Щойно опорні елементи 656a та 656b досягають кінців 612a та 612b прорізів 610a та 610b, поворотна вставка 650 може обертатися (якщо необхідно) таким чином, щоб її криволінійна передня поверхня 658 поверталася й прилягала до увігнутої передньої стінки 606 отвору 602, і її увігнута поверхня 652 була відкритою в отворі 602 (поворотна вставка 650 може обертатися відносно вільно на її опорних елементах 656a та 656b, коли вона є закріпленою у прорізах 610a та 610b). Потім кожух 106 насаджується на робочий край 600 з поворотною вставкою 650 таким чином, щоб робочий край приймався у проміжок 104 кожуха 106, що утворюється між сторонами 108a, 108b, доти, доки несуча поверхня 104a не входить у контакт з переднім кінцем 616 робочого краю 600. Ця дія в цілому показується на Фіг. 13 стрілкою 804. Відразу після того, як кожух 106 насаджується на робочий край 600, шпульку 700 вставляють крізь отвір 110 та отвір 602, таким чином, щоб нижня опорна частина 704 зачеплювалася з краєм 604a монтажного кута отвору 602 робочого краю, і щоб верхня опорна частина 702 проходила над виступом 112a кожуха 106 і у виступаючі убік бокові частини 110c отвору 110. Цей етап показано на Фіг. 13 стрілкою 806. У цей час у процесі складання різні деталі монтажного вузла 800 є відносно вільними. Відразу після складання до вищеописаного стану клин 350 вставляють в отвір 110 (у загальних рисах показаний на Фіг. 13 стрілкою 808). Відразу після набуття позиції клин 350 обертається (показано стрілкою 810) для зачеплення з нарізкою 364 клина 350 нарізними частинами 706 шпульки 700. Часткові види у розрізі остаточно складеного з’єднувального вузла 800 показуються на Фігурах з 14A по 14F. 17 UA 110205 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Фігури з 14A по 14F далі показують оптимальні й удосконалені особливості "затягування" з’єднувального вузла 800 згідно з прикладами цього винаходу. Фіг. 14A показує монтажний вузол 800, коли клин 350 зачеплюється з поворотною вставкою 650 та шпулькою 700. Коли клин 350 піддають початковому затягуванню через обертання, як показано стрілкою 820 на Фіг. 14A, несуча поверхня 104a кожуха 106 зачеплюється з переднім кінцем 616 робочого краю 600. Опорні частини 702 та 704 шпульки 700 лежать на поверхні 112 та/або виступі 112a кожуха 106 і спираються на край скругленого кута 604a робочого краю 600 для штовхання кожуха 106 вправо відносно робочого краю 600 (на основі орієнтації, показаної на Фіг. 14A). У момент часу, показаний на Фіг. 14A, відносно вузька частина клина 350 зачеплюється між поворотною вставкою 650 та шпулькою 700. Клин 350 може повертатися й затискатися настільки, наскільки це є необхідним для міцного притискання несучої поверхні 104a кожуха 106 до переднього кінця 616 робочого краю 600. Позиціонування, показане на Фіг. 14A, може застосовуватися, наприклад, коли робочий край 600 та кожух 106 перебувають у новому або відносно новому стані. Слід зважити на відносно широку відстань між правими кінцями кожуха 106 та робочого краю 102, яку показано як розмір "W 4" на Фіг. 14A. Розмір W 4 просто вказано для зручності як відстань до довільної контрольної точки на робочому краї, а не відносно заднього кінця робочого краю (хоча й може бути). З часом у процесі застосування (наприклад, за жорстких умов, впливу яких обладнання цього типу може зазнавати під час землерийних робіт) передній кінець 616 робочого краю 600 може зношуватися. Це показано на Фіг. 14B проміжком G, який утворився між переднім кінцем 616 та внутрішньою поверхнею отвору 104 (проміжок G є результатом стирання матеріалу робочого краю 600 та/або кожуха 106). Таке зношування викликає ослаблення кожуха на робочому краї, що може викликати деренчання та інше небажане переміщення між кожухом 106 та робочим краєм 600, що може викликати прискорене зношування і т. ін. Відповідно, з часом у користувача може виникнути потреба у підтягуванні з’єднання між робочим краєм 600 та кожухом 106. Це може здійснюватися, у даному прикладі з’єднувального вузла 800, шляхом обертання клина 350 відносно решти вузла 800 (як показано на Фіг. 14C стрілкою 822), Це обертання притискає клин 350 донизу і тисне на ширшу частину клина 350 в отворах 110 та 602 між поворотною вставкою 650 та шпулькою 700 (через подовжнє звуження клина 350). В альтернативному варіанті потреба у підтягуванні може відповідати потребі у заміні зношеного захисного елемента на новий, таким чином, щоб застосовувалося подальше затягування до закріплення нового захисного елемента замість підтягування того, що вже використовується. Спрямоване донизу переміщення клина 350 змушує вставку 650 обертатися за годинниковою стрілкою (з точки зору Фігур 14C та 14D) навколо її опорних елементів 656a та 656b, що, у свою чергу, викликає обертання шпульки 700 за годинниковою стрілкою навколо краю скругленого кута або центра обертання 604a (як показано шляхом порівняння різних позицій елементів на Фігурах 14C та 14D). Обертання навколо монтажного кута 604a змушує верхню частину 702 шпульки 700 переміщуватися назад, що, у свою чергу, змушує кожух 106 переміщуватися назад і далі до робочого краю (як показано на Фігурах 14C та 14D). Ця дія також міцно притискає кожух 106 до переднього кінця 616 робочого краю 600, таким чином, зменшуючи небажане деренчання та переміщення між робочим краєм 102 та кожухом 106. Відпадає необхідність у "нарощуванні" переднього кінця 616 та/або отвору 104. Зменшена величина розміру "W 4", як показано для порівняння на Фігурах 14A та 14D, показує частину "затягування", доступного у цій з’єднувальній системі. При додатковому застосуванні та зношуванні з часом (наприклад, за жорстких умов, впливу яких обладнання цього типу може зазнавати під час землерийних робіт), передній кінець 616 робочого краю 600 може зазнавати подальшого зношування. Це показано на Фіг. 14E через проміжок G, який також утворюється між переднім кінцем 616 та внутрішньою поверхнею отвору 104 (проміжок G є результатом стирання матеріалу робочого краю 600 та/або кожуха 106). Як зазначено вище, це стирання також може викликати ослаблення з’єднання, що може викликати деренчання, небажане переміщення між робочим краєм 600 та кожухом 106, прискорене зношування і т. ін. Відповідно, у користувача може виникнути потреба у підтягуванні з’єднання між робочим краєм 600 та кожухом 106 або встановленні нового кожуха на робочий край. Як описано вище, це може здійснюватися шляхом подальшого обертання клина 350 відносно решти вузла 800 (як показано на Фіг. 14E стрілкою 824). Це обертання притискає клин 350 далі донизу і тисне на ширшу частину клина 350 в отворах 110 та 602 між поворотною вставкою 650 та шпулькою 700 (через подовжнє звуження клина 350). Це спрямоване донизу переміщення клина 350 змушує вставку 650 далі обертатися за годинниковою стрілкою (з точки зору Фігур 14E та 14F) навколо опорних елементів 656a та 656b, що, у свою чергу, викликає подальше обертання шпульки 700 за годинниковою стрілкою 18 UA 110205 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 навколо скругленого кута 604a (як показано для порівняння різних позицій елементів на Фігурах 14E та 14F). Обертання навколо цього монтажного кута 604a змушує верхню опорну частину 702 шпульки 700 переміщуватися назад, що, у свою чергу, змушує кожух 106 переміщуватися назад (як показано на Фігурах 14E та 14F). Ця дія забезпечує щільне притискання кожуха 106 до переднього кінця 616 робочого краю 600, таким чином, зменшуючи небажане деренчання та переміщення між робочим краєм 102 та кожухом 106. Це підтягування може повторюватись у разі необхідності, наприклад, принаймні доти, доки поверхня 700a шпульки 700 не досягає внутрішньої поверхні 604 робочого краю 600. Слід зазначити, що, як видно з порівняння на Фігурах з 14A по 14F, кожен клин 350, поворотний елемент 650 та шпулька 700 повертаються назад (направо на Фігурах з 14A по 14F) при затисканні клина 350 для збільшення затягування (тобто, для збільшення переміщення кожуха 106 відносно робочого краю 600). Слід зважити, наприклад, на зміну розміру "W 4" у порівнянні на Фігурах 14A, 14D та 14F. Конструкція, описана вище з посиланням на Фігури з 13 по 14F, забезпечує можливість суттєвого й багаторазового переміщення кожуха 106 (або, в альтернативному варіанті, багаторазового закріплення кількох кожухів поспіль) відносно робочого краю 600, що, таким чином, дозволяє затягувати монтажний вузол 800 багато разів у процесі застосування. Завдяки відносно великому доступному "затягуванню" в цьому монтажному вузлі 800 ці численні етапи затягування можуть виконуватися без потреби у частому "нарощуванні" переднього кінця 616 робочого краю 600 (наприклад, шляхом наварювання свіжого матеріалу на робочий край). Також у цьому монтажному вузлі 800 різні компоненти зазвичай з’єднуються без прикладення вертикальної затискної сили (тобто, шпулька 700 вертикально не притискає кожух 106 до робочого краю 600 і не прикладає затискну силу між поверхнями 112a та 614 за винятком певних вертикальних навантажень). Відсутність нормальної вертикальної затискної сили між робочим краєм 600 та кожухом 106 зменшує навантаження на шпульку 700 і полегшує й спрощує встановлення та/або відносне переміщення деталей. У разі необхідності опорна частина 702 шпульки 700 може не спиратися на задню стінку 112a кожуха 106, необов’язково лише на бокових сторонах цих компонентів (наприклад, на бокових частинах 110c або поблизу від них). Фігури з 15A по 18 показують ще один варіант згідно з цим винаходом. Фігури 15A та 15B показують приклад робочого краю 900, який може бути застосований у з’єднувальних комплектах згідно з цим винаходом. Хоча зовнішня форма робочого краю 900 може бути такою самою або подібною до форм традиційного робочого краю 102, отвір 902 має бути іншим. Отвір 902 у робочому краї 900 включає скісну задню стінку 904, подібну до показаної на Фігурах 10A та 10B (включаючи край 904a скругленого нижнього кута) та криволінійну вигнуту передню стінку 906 для приймання рухомої вставки, як описується більш детально нижче. Вставка 950 включає вибрану або увігнуту несучу поверхню 952. Ця несуча поверхня 952 зачеплюється з клином у повністю зібраному замку. Кожна сторона 954a та 954b вставки 950 включає пружний смуговий елемент 956a та 956b, відповідно. Пружні смугові елементи 956a та 956b можуть складатися з блоків еластомерного матеріалу, такого, як гума і т. ін. Ці пружні смугові елементи 956a та 956b допомагають підтримувати поворотну вставку 950, коли вона є закріпленою в отворі 902 робочого краю 900 через зачеплення бокових стінок 908a та 908b отвору 902. Поворотна вставка 950 включає скруглену поверхню 958, протилежну несучій поверхні 952. Скруглена поверхня 958 може мати кривизну, яка в цілому відповідає кривизні отвору 902 передньої поверхні 906. При закріпленні в отворі 902 робочого краю 900 вставку 950 розташовують таким чином, щоб її скруглена зовнішня поверхня 958 розташовувалася поблизу від зігнутої передню стінку 906 робочого краю 900, і таким чином, щоб увігнута несуча поверхня 952 була орієнтована назад і відкривалася в отворі 902 робочого краю 900. Несуча поверхня 952 має бути розташована таким чином, щоб зачеплюватися з клином у повністю складеному з’єднувальному вузлі, як описується більш детально нижче з посиланням на Фіг. 18. Фігури 17A та 17B показують приклад кожуха 1000, який може бути застосований у цьому прикладі з’єднувального вузла згідно з винаходом. Цей кожух 1000 є подібним до кожуха 106, описаного вище з посиланням на Фігури з 2A по 2C за різними ознаками. Наприклад, кожух 1000 може включати зовнішню сторону, сформовану подібним чином до описаної вище, і він може визначати проміжок 1008, який приймає робочий край. Так само, як кожухи 106, кожух 1000 на Фігурах 17A та 17B включає отвір 1002, який має вужчу частину 1002 та ширшу частину 1002b. Як показано на Фіг. 17A, вужча частина 1002a отвору 1002 повністю проходить через верхню сторону кожуха 1000, тоді, як ширша задня частина 1002b лише частково проходить через верхню сторону. Таким чином, ширша частина 19 UA 110205 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 1002b забезпечує виступ 1012, над яким розташовується верхня опорна частина 702 шпульки 700. Шпулька 700 у цьому прикладі з’єднувального вузла може бути такою самою або подібною до описаної вище з посиланням на Фіг. 12, наприклад, з верхньою частиною 702, виконаною збоку дещо ширшою за інші частини шпульки 700. Хоча ширша частина 1002b отвору 1002 в цьому прикладі має в цілому U-подібну конфігурацію 1010 (як видно на Фіг. 17B), вона може лише включати бокові частини 1002c з кожної сторони наскрізної частини 1002a. Фігури 17A та 17B також показують, що задня сторона 1004 отвору 1002 необов’язково може включати одну або кілька отворів або виїмок 1006, які можуть зачеплюватися з задньою частиною шпульки 700. Деталь з пружного (наприклад, еластомерного) матеріалу може прийматися в отвір (отвори) або виїмку(и) 1006. Пружний матеріал може бути виконаний з блока еластомерного матеріалу, такого, як гума і т. ін. Пружний матеріал діє як пружина і допомагає тримати верхню опорну частину 702 шпульки 700 притиснутою вперед відносно кожуха 1000 для сприяння підтриманню ущільнення системи. Фіг. 18 в цілому показує етапи, задіяні у складанні монтажного вузла 1100 згідно з прикладом винаходу. По-перше, як показано стрілкою 1102 на Фіг. 18, поворотна вставка 950 ковзає в отвір 902 робочого краю 900, таким чином, що криволінійна поверхня 958 лежить суміжно зі стороною 906, і криволінійна несуча поверхня 952 є відкритою в отворі 902. Крім того, пружні елементи 956a та 956b розташовуються для зачеплення бокових стінок 908a та 908b, відповідно, отвору 902. У закріпленому стані криволінійна поверхня 958 поворотної вставки 950 може бути здатною переміщуватися уздовж криволінійної поверхні 906 отвору 902. Потім кожух 1000 насаджується на робочий край 900 з вставкою 950, яка вже перебуває в отворі 1008 кожуха 1000. Ця дія у загальних рисах показана на Фіг. 18 стрілкою 1104. Щойно кожух 1000 зачеплюється за робочий край 900, шпулька 700 вставляється крізь отвір 1002 та отвір 902 таким чином, щоб нижня опорна частина 704 зачеплювалася з монтажним кутом 904a отвору 902 робочого краю, і щоб верхня опорна частина 702 приймалася через виступ кожуха 1000 у бокових частинах 1010. Цей етап показано на Фіг. 18 стрілкою 1106. У цьому з’єднанні різні деталі з’єднувального вузла 1100 можуть залишатися відносно вільними. У цей час клин 350 вставляють в отвір 1002 (в цілому показано на Фіг. 18 стрілкою 1108). Набувши цієї позиції, клин 350 обертається (показано стрілкою 1110) для зачеплення нарізкою 364 клина 350 з нарізними частинами 706 шпульки 700. При застосуванні клин 350 затискається, і його ширша частина проштовхується в отвори 902 та 1002, поворотна вставка 950 переміщується відносно передньої стінки 906 робочого краю 900, таким чином, викликаючи обертання шпульки 950 навколо монтажного кута 904a. Ця дія притискає кожух 1000 до робочого краю 900 у спосіб, який в цілому є подібним до описаного вище з посиланням на Фігури з 14A по 14F. Таким чином, у більш детальному описі цього переміщення та затягування за цим прикладом з’єднувальний вузол 1100 не включено. Як описано вище, одна з головних переваг з’єднувальних комплектів згідно з прикладами цього винаходу стосується значної величини затягування, доступної при застосуванні цих з’єднувальних систем. Забезпечуючи відносно компактні й внутрішньо розташовані з’єднувальні системи (тобто, з’єднувальні комплекти можуть бути повністю або суттєвою мірою міститись у межах отворів, передбачених у компонентах, які мають з’єднуватися докупи), з’єднувальні системи згідно з прикладами цього винаходу водночас забезпечують можливість більшого переміщення між деталями, які підлягають з’єднанню (наприклад, переміщення кожуха зліва направо відносно робочого краю в описаних вище прикладах у межах, наприклад, від 0,5 до 2 дюймів). Хоча ця особливість дозволяє вигідно уникати або суттєво зменшувати потребу в нарощуванні робочого краю, як описано вище, вона також забезпечує інші переваги. Наприклад, ця особливість великого затягування також забезпечує більший розкид виробничих параметрів при виготовленні різних деталей з’єднувального вузла та/або отворів у деталях, які підлягають з’єднанню (тобто, клин може затискатися настільки, наскільки це є необхідним для затягування проміжків та надійного тримання різних деталей укупі). Ці особливості також сприяють збиранню та розбиранню з’єднання, оскільки (a) різні деталі можуть бути відносно вільно підігнані одна до одної, доки не буде завершений остаточний етап затягування, і (b) різні деталі можуть бути певною мірою ослаблені, коли ослаблюється клин, що полегшує розбирання. Крім того, хоча аспекти даного винаходу було описано вище у зв’язку з застосуванням обертальних нарізних клинів, це не є вимогою для всіх систем та способів згідно з цим винаходом. Натомість, у разі необхідності принаймні деякі сприятливі особливості цього винаходу можуть бути реалізовані при застосуванні з традиційним "забивним" клином або існуючим гофрованим клином. Наприклад, у разі необхідності забивний клин може застосовуватись у комбінації зі шпулькою (наприклад, такою, як шпулька 200 або інші шпульки, як описано вище), вставкою (наприклад, такою, як вставка 250 або інші вставки, як описано 20 UA 110205 C2 5 10 вище) та/або пружний елемент (наприклад, таким, як елемент 302 або інші пружні елементи, як описано вище). Хоча така система не має бути безударною (і має втрачати переваги деяких прикладів цього винаходу), така замкова система все ж має переваги більшої величини затягування, як описано вище. Відповідно, принаймні деякі аспекти цього винаходу стосуються застосування однієї або кількох деталей різних фіксуючих механізм, описаних вище для забивних, важільних та/або гофрованих клинів. Даний винахід описується вище і на супровідних фігурах з посиланням на різні приклади конструкцій, особливостей, елементів та комбінацій конструкцій та елементів. Однак мета цього опису полягає у представленні прикладів різних особливостей та ідей, пов’язаних з винаходом, але не в обмеженні обсягу винаходу. Спеціалістам у даній галузі стануть зрозумілими численні варіанти та модифікації описаних вище типових конструкцій та способів без відхилення від обсягу даного винаходу. 15 ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 20 25 30 35 40 45 50 55 1. Вузол кріплення захисного елемента для землерийного обладнання, який включає: опорну конструкцію, прикріплену до землерийного обладнання, яка включає перший отвір та центр обертання; захисний елемент, який кріпиться до опорної конструкції і включає другий отвір, в цілому вирівняний в одну лінію з першим отвором; та замок, який включає шпульку та звужений клин, вставлений у перший та другий отвори таким чином, що шпулька зачіплюється з центром обертання та захисним елементом і обертається навколо центра обертання, коли клин вганяють у перший та другий отвори для проштовхування захисного елемента далі в опорну конструкцію. 2. Вузол кріплення за п. 1, який відрізняється тим, що замок також включає вставку в зачепленні з клином для переміщення уздовж клина, коли клин вганяють у перший та другий отвори, яка може переміщуватися відносно шпульки для збільшення доступного затягування, яке забезпечується шляхом обертання шпульки. 3. Вузол кріплення за п. 2, який відрізняється тим, що вставка приймається у виїмку, визначену шпулькою, й переміщується уздовж дугоподібної поверхні у межах виїмки. 4. Вузол кріплення за п. 3, який відрізняється тим, що клин та вставка є сформованими з нарізками, які зачіплюються між собою таким чином, щоб обертання клина викликало переміщення клина уздовж вставки. 5. Вузол кріплення за п. 2, який відрізняється тим, що вставка кріпиться до опорної конструкції, і клин зачіплюється вставкою та шпулькою на протилежних сторонах. 6. Вузол кріплення за п. 1, який відрізняється тим, що шпулька включає першу опорну частину для контакту з захисним елементом, другу опорну частину для контакту з центром обертання та стрижень, який з'єднує першу та другу опорні частини, причому стрижень включає вигнуту передню поверхню, яка є криволінійною уздовж довжини стрижня, для зачеплення клина таким чином, щоб шпулька оберталася навколо центра обертання, коли клин вганяють у перший та другий отвори. 7. Вузол кріплення за п. 6, який відрізняється тим, що клин та шпулька є сформованими з нарізками, які зачіплюються між собою таким чином, щоб обертання клина викликало переміщення клина уздовж шпульки. 8. Захисний елемент для землерийного обладнання, який включає передній кінець, пристосований для контакту з матеріалом, у якому здійснюються землерийні роботи, задній кінець, який має кріпильну деталь, яка лежить на опорній конструкції, прикріпленій до землерийного обладнання, отвір, утворений у кріпильній деталі, причому отвір має першу частину, яка проходить через кріпильну деталь у першому напрямку для приймання клина, та шпулькову замкову систему для тримання захисного елемента на опорній конструкції, та другу частину, яка лише частково проходить через кріпильну деталь у першому напрямку, причому друга частина має виступ, спрямований у бік назовні від першої частини, який проходить поперечно першому напрямкові, для приймання частини шпульки без штовхання шпульки у будь-якому напрямку, поперечному першому напрямкові, таким чином, щоб виступ тримав шпульку на місці перед вставленням клина в отвір. 9. Захисний елемент за п. 8, який відрізняється тим, що виступ проходить збоку через весь задній кінець отвору. 21 UA 110205 C2 5 10 10. Захисний елемент за п. 8, який відрізняється тим, що виступ проходить лише збоку за межами першої частини отвору. 11. Захисний елемент за п. 8, який відрізняється тим, що отвір включає задню стінку, на яку тисне шпулька для ущільнення посадки захисного елемента на опорну конструкцію, коли клин вставляють в отвір. 12. Захисний елемент за п. 8, який відрізняється тим, що друга частина отвору включає передню стінку для запобігання переміщенню шпульки вперед для збереження простору для вставлення клина в отвір. 13. Захисний елемент за п. 8, який відрізняється тим, що для притискання до замка під час застосування передбачено пружний елемент. 22 UA 110205 C2 23 UA 110205 C2 24 UA 110205 C2 25 UA 110205 C2 26 UA 110205 C2 27 UA 110205 C2 28