Піка вибійного молотка

Реферат: Піка вибійного молотка виконана із сталі та складається з конічної стержньової частини, циліндричного опорного бурта, циліндричної хвостової частини і робочої частини у вигляді чотиригранної призми, кут заточки α вістря призми знаходиться у межах 45°  α < 60°, а кут клина чотиригранної призми - 20-25°, конусність стержньової частини складає 1,2-2,4 %. Піка виконана з сталі марки 45, міцність якої, після термічної обробки у сольовому середовищі, складає HRC 51-55. UA 71185 U (12) UA 71185 U UA 71185 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до гірничої галузі, а саме до виробництва пік вибійних молотків, що застосовують для руйнування міцних й особливо міцних матеріалів, та може бути використана у будівельній індустрії, дорожньому будівництві та у мостобудуванні. Відома піка вибійного молотка, що містить циліндричний хвостовик, бурт, робочу частину та вістря з гранями, при цьому грані вістря виконані випуклими, а на кожній грані виконаний поздовжній круглий паз з радіусом утвореного кола, меншим половини діаметра хвостовика піки [Авторське свідоцтво СРСР №950911, кл. Е21С 37/26, опубліковане20.08.1982]. До недоліків відомої піки належать порівняно невисокі надійність та довговічність й відносно значна маса. Найбільш близькою за технічною суттю до пристрою, що заявляється, є високоміцна піка вибійного молотка, що виконана з інструментальної легованої сталі підвищеної зносостійкості Х6ВФ та складається з конічної стержньової частини, твердість якої складає HRC 50 й робочої частини у вигляді чотиригранної призми, кут заточки α якої складає 60°, кут заточки вістря знаходиться у межах 45°   < 60°, стержньова та хвостова частини виконані з конструктивної легованої сталі з високою границею втомленості, наприклад 40ХН, а робоча та стержньова частини з'єднані між собою зварюванням у твердій фазі, наприклад, зварювання тертям, причому конусність стержньової частини складає 1,2-2,4 %, а твердість після термічної обробки за усією довжиною піки збільшується від HRC 40-45 у стержньовій частині, до 46-50 HRC у робочій частині та до HRC 50 - у хвостовій частині [Патент на винахід Росії №2199898, кл. Е21С 37/26, опублікований 27.10.2002]. Недоліками відомого пристрою є недостатні зносостійкість вістря піки та втомлююча міцність стержньової й хвостової частин піки, недостатня стійкість до крихкого руйнування в умовах ударного вигину в середній частині стержньової частини піки, значні матеріальні витрати. В основу корисної моделі поставлена задача удосконалення піки вибійного молотка, в якій виконання її з сталі марки 45 та отримання її твердості, після термічної обробки у сольовому середовищі, HRC 51-55, забезпечують використання пік вибійних молотків для руйнування міцних та особливо міцних порід, цим забезпечується підвищення зносостійкості вістря, підвищення втомлюючої міцності стержньової й хвостової частин піки, збільшення стійкості до крихкого руйнування в умовах ударного вигину у середній частині стержньової частини, зниження матеріальних витрат. Поставлена задача вирішується тим, що у піці вибійного молотка, що виконана із сталі, та складається з конічної стержньової частини, циліндричного опорного бурта, циліндричної хвостової частини та робочої частини у вигляді чотиригранної призми, кут заточки вістря якої знаходиться у межах 45°   < 60°, а кут клина чотиригранної призми - 20-25°, конусність стержньової частини складає 1,2-2,4 %, згідно з корисною моделлю передбачені наступні відміни: - піка виконана з сталі марки 45; - міцність піки, після її термічної обробки у сольовому середовищі, складає HRC 51-55. Суть корисної моделі пояснюється кресленням, де на фіг. 1 зображений її загальний вигляд; на фіг. 2 - розріз за А-А. Піка вибійного молотка виконана з середньолегованої сталі марки 45 з підвищеним вмістом вуглецю, яка легко піддається гарячому штампуванню, механічній обробці та термообробці у соляному середовищі, і складається з конічної стержньової частини 1, конусність якої складає 1,2-2,4 %, циліндричного опорного бурта 2, циліндричної хвостової частини 3, робочої частини 4, виконаної у вигляді чотиригранної призми, кут клина 5 якої становить 20-25°, а кут заточки вістря 6 частини 4 знаходиться у межах 45°   < 60°. Піку виготовляють таким чином: після гарячої штамповки та механообробки, виконують термічну обробку у сольовому середовищі, для чого проводять нагрів та розплавлення солі до температури 800-850 °C, а потім піку шліфують. Пристрій працює наступним чином. Хвостова частина 3 піки ковзається у гільзі (не показана) вибійного молотка, опираючись буртом 2 на пружину, а вістрям 6 робочої частини 4 впроваджується у міцний матеріал, руйнуючи його, при цьому, кут у 20-25° клина 5 робочої частини 4 має суттєвий вплив на швидкість впровадження піки у матеріал, що руйнують. Авторами експериментально встановлено, що при куті клина менше ніж 20° погіршуються умови відбивки матеріалу, що руйнують, при достатній швидкості впровадження піки в його, а із збільшенням кута клина до більше ніж 25°, суттєво зростає опір впровадженню піки у матеріал, що руйнують, це приводить до різкого зниження швидкості впровадження та збільшення навантаження на піку. Конусна форма стержньової частини 1 також суттєво впливає на спроможність виїмки піки з матеріалу, що руйнують, після її повного заглиблення. Так, при циліндричній формі частини 1 спроможність 1 UA 71185 U 5 10 15 20 до видалення піки практично дорівнює нулю, встановлено, що при конусності частини 1 більше ніж 1,2 % заглиблена піка достатньо легко видаляється з матеріалу, що руйнують, а при конусності частини 1 більше ніж 2,4 % суттєво зростає опір впровадженню піки, кут заточки α вістря 6 45°   < 60°, суттєво впливає на підвищення швидкості впровадження піки у матеріал, що руйнують. Виконання робочої частини 4 з сталі марки 45 дає можливість підвищити зносостійкість вістря 6 у 2,5-3 рази за рахунок збереження вмісту вуглецю та складно легованих карбідів у сталі марки 45 під час об'ємної термічної обробки у сольовому середовищі, що особливо важливо під час роботи піки вибійного молотка в жорсткому абразивному середовищі, особливо при відбиванні надтвердих бетонів. Застосування запропонованої піки вибійного молотка дозволить підвищити зносостійкість вістря робочої частини піки у 2,5-3 рази, збільшити втомлюючу міцність стержньової та хвостової частин піки у 3-4 рази в результаті збільшення ударної в'язкості сталі марки 45 у загартованому стані HRC 51-55, знизити матеріальні витрати. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ Піка вибійного молотка, що виконана із сталі та складається з конічної стержньової частини, циліндричного опорного бурта, циліндричної хвостової частини і робочої частини у вигляді чотиригранної призми, кут заточки α вістря призми знаходиться у межах 45°  α < 60°, а кут клина чотиригранної призми - 20-25°, конусність стержньової частини складає 1,2-2,4 %, яка відрізняється тим, що виконана з сталі марки 45, міцність якої, після термічної обробки у сольовому середовищі, складає HRC 51-55. 25 Комп’ютерна верстка Г. Паяльніков Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 2