З’єднувальний вузол

1. З'єднувальний вузол для з'єднання першого елемента з другим елементом, причому другий елемент має виступаюче потовщення, а перший елемент має взаємодоповнювальну за формою виїмку, в якому перший елемент має відповідну першу несучу поверхню, другий елемент має відповідну другу несучу поверхню, причому перша і друга несучі поверхні при використанні розташовані опозитно і поділені клиноподібним зазором, з'єднувальний вузол додатково включає в себе затискний елемент клиноподібної форми, причому затискний елемент клиноподібної форми має такі розміри, щоб він встановлювався в клиноподібному зазорі, і стягуючий засіб, виконаний з можливістю затягування або ослаблення затискного елемента в клиноподібному зазорі. 2. З'єднувальний вузол за п. 1, який відрізняється тим, що перша несуча поверхня розташована на несучому елементі, причому несучий елемент продовжується назовні від основи виїмки. 3. З'єднувальний вузол за п. 1 або 2, який відрізняється тим, що виступаюче потовщення сформоване у вигляді вертикальної стінки, причому ця стінка, по суті, оточує внутрішню область, в якій може встановлюватися несучий елемент. 4. З'єднувальний вузол за будь-яким з пп. 1-3, який відрізняється тим, що другий елемент включає в себе знімний елемент зчеплення, причому друга несуча поверхня розташована на поверхні елемента зчеплення. 2 (19) 1 3 93535 4 12. З'єднувальний вузол за п. 11, який відрізняється тим, що виїмка розташована в основі ділянки зчеплення суміжно із затискною ділянкою. 13. З'єднувальний вузол за п. 11 або 12, який відрізняється тим, що вузька ділянка гвинта з головкою виконана з можливістю різьбового з'єднання з приймальним отвором ділянки зчеплення. 14. З'єднувальний вузол за будь-яким з пп. 3-13, який відрізняється тим, що сторони вертикальної стінки мають таку форму, що вони утворюють плече, причому плечі виконані, по суті, взаємодоповнювальними за формою з відповідними ділянками першого елемента. 15. З'єднувальний вузол за п. 14, який відрізняється тим, що внутрішня сторона стінки, протиле жна вушку, виконана, по суті, взаємодоповнювальною за формою відповідній стороні несучого елемента. 16. З'єднувальний вузол за будь-яким з попередніх пунктів, який відрізняється тим, що перший елемент являє собою змінну накладку, а другий елемент являє собою ділянку землерийного пристрою. 17. Засіб з'єднання, призначений для з'єднання першого елемента з другим елементом, в якому перший елемент з'єднаний з другим елементом за допомогою пари з'єднувальних вузлів за будь-яким з попередніх пунктів. Даний винахід належить до з'єднання однієї механічної частини з іншою. У переважному варіанті втілення винахід належить до з'єднання змінної накладки з ділянкою землерийного пристрою, такого як ківш екскаватора. Відомо, що механічні землерийні пристрої і пристрої для виймання ґрунту при виконанні гірських розробок і земляних робіт, зазнають істотного зносу, який, передусім, пов'язаний з високими рівнями тертя і стирання ковшів екскаваторів, інструментів, що знаходяться в контакті з ґрунтом, і аналогічних компонентів. Відповідно, звичайно потрібно забезпечити можливість заміни тільки ділянки таких компонентів, замість заміни всього пристрою або всього компонента. Для боротьби із зносом цих компонентів відоме кріплення змінних ділянок зносу на кромках компонентів, в яких кромки або інші поверхні зазнають великого зносу. Загальний спосіб кріплення ділянок зносу полягає в тому, що ділянки зносу просто приварюють до поверхні компонента. Такий підхід має недолік, який полягає в тому, що подальше видалення зношеної ділянки зносу являє собою відносно складну операцію, яка займає багато часу. Це неминуче приводить до зниження ефективності і продуктивності через час, протягом якого компонент не працює під час заміни його зношених ділянок. Також були запропоновані механічні засоби кріплення ділянок зносу на пристрої, які типово включають в себе використання штифтів або болтів. Такі способи часто також виявляються неефективними на практиці, оскільки штифти або болти виявляють тенденцію деформації в результаті впливу зусиль, які прикладаються до ділянок зносу і пристрою, до якого вони прикріплені. Деформація штифта або болта звичайно утруднює від'єднання ділянки зносу від пристрою, що, в свою чергу, знову приводить до втрати виробничого часу і загального зниження ефективності. Було б бажано забезпечити можливість жорсткого кріплення ділянок зносу на компоненті землерийного пристрою, такому як ківш екскаватора, таким чином, щоб в кріпленні ділянки зносу не виникав люфт під час роботи. Також бажано забезпечити можливість простого видалення ділянки зносу, зокрема, після того, як вона зазнавала напружень під час роботи. У даному винаході робиться спроба отримання ефективного з'єднувального вузла, який щонайменше частково задовольняє цим потребам. Відповідно до одного аспекту даного винаходу запропонований з'єднувальний вузол, призначений для з'єднування першого елемента з другим елементом, причому другий елемент має виступаюче потовщення, а перший елемент має взаємодоповнювальну за формою виїмку, в якому перший елемент має відповідну першу несучу поверхню, і другий елемент має відповідну другу несучу поверхню, перша і друга несучі поверхні, під час використання, розташовуються протилежно одна до одної і поділені клиноподібним зазором, причому з'єднувальний вузол додатково включає в себе фіксуючий елемент клиноподібної форми, фіксуючий елемент клиноподібної форми має такі розміри, що він встановлюється в клиноподібний зазор, і стягуючий засіб, виконаний з можливістю затягнення або ослаблення затискного елемента в клиноподібному зазорі. У переважному варіанті втілення перший елемент являє собою ділянку зносу або змінну накладку, і другий елемент являє собою ділянку компонента механічного пристрою, до якої прикріплюють ці змінні накладки, таку як ківш екскаватора. Крім того, переважно, пара з'єднувальних вузлів передбачена для закріплення одного або кожного першого елемента на другому елементі. Переважно, у даному винаході забезпечується можливість швидкого знімання і заміни ділянок зносу, навіть після того, як ділянки зносу зазнавали механічних напружень. Даний винахід буде описаний нижче на прикладі з посиланням на прикладені креслення, на яких: на Фіг.1 показаний вигляд з покомпонентним представленням деталей з'єднувального вузла відповідно до даного винаходу; на Фіг.2(а) показаний вигляд зверху змінної накладки, з'єднаної за допомогою з'єднувального вузла на Фіг.1; на Фіг.2(b) показаний вигляд знизу змінної накладки на Фіг.2а; 5 на Фіг.3(а) показаний вигляд збоку з'єднувального вузла на Фіг.1, представленого перед зборкою; на Фіг.3(b) показаний вигляд збоку з'єднувального вузла на Фіг.1, представленого після зборки; на Фіг.4 показаний вигляд в перспективі з'єднувального вузла на Фіг.1 під час вставляння елемента зчеплення; на Фіг.5 показаний вигляд в перспективі з'єднувального вузла на Фіг.1, після вставляння елемента зчеплення; на Фіг.6(а) показаний вигляд з частковим розрізом з'єднувального вузла на Фіг.1 під час установлювання змінної накладки; на Фіг.6(b) показаний вигляд з частковим розрізом з'єднувального вузла на Фіг.1, після установлювання змінної накладки; на Фіг.7(а), 7(b) і 7(с) показані вигляди збоку фіксуючого елемента клиноподібної форми, використовуваного в з'єднувальному вузлі на Фіг.1, представленого послідовно під час вставляння гвинта з головкою; на Фіг.8 показаний вигляд в перспективі з'єднувального вузла на Фіг.1, представленого під час вставляння фіксуючого елемента клиноподібної форми; на Фіг.9(а) показаний вигляд з частковим розрізом з'єднувального вузла на Фіг.1, представленого під час вставляння фіксуючого елемента клиноподібної форми; на Фіг.9(b) показаний вигляд з частковим розрізом з'єднувального вузла на Фіг.1, представлений після вставляння фіксуючого елемента клиноподібної форми; і на Фіг.10 показаний вигляд в розрізі з'єднувального вузла на Фіг.1 під час використання. На кресленнях показаний з'єднувальний вузол 10, призначений для з'єднування першого елемента, такого як змінна накладка 12, з другим елементом, таким як ківш 14 екскаватора. На кресленнях два таких з'єднувальних вузли 10а і 10b показані на протилежних кінцях змінної накладки 12. Кожний з'єднувальний вузол 10 включає в себе виступаюче потовщення 16, встановлене на ковші 14 екскаватора, і взаємодоповнювальну за формою виїмку 18, сформовану на змінній накладці 12. Кожне виступаюче потовщення 16 виконане, по суті, прямокутним, і утворене вертикальною стінкою 20. Стінка 20, приблизно, оточує внутрішню область 22. Стінка 20 має зазор 24, який при використанні орієнтований в напрямку кінця змінної накладки 12, після того, як змінна накладка 12 буде з'єднана з ділянкою ковша 14 екскаватора. Вздовж кожної довгої сторони прямокутника, що формує потовщення 16, стінка 20 має зовнішню сторону і внутрішню сторони. Перша зовнішня сторона 17 розташована на ділянці стінки, яка продовжується від зазору 24. Друга зовнішня сторона 19 знаходиться на протилежній ділянці стінки. Перша внутрішня сторона 21а знаходиться на тій же самій ділянці стінки, що і перша зовнішня сторона 17, тільки орієнтована в напрямку внутрішньої області 22. Друга внутрішня сторона 21b протилежна першій внутрішній стороні 21а, і зна 93535 6 ходиться на тій же ділянці стінки, що і друга зовнішня сторона 19. Внутрішня область 22 виконана, по суті, прямокутною із зазором 24, що продовжується за межі прямокутника, через одну коротку сторону. Крім зазору 24, прямокутна форма внутрішньої області 22 порушується тільки невеликим вушком 26, яке продовжується всередину внутрішньої області 22 і знаходиться у певному місці вздовж першої внутрішньої сторони 21а. Стінка 20 має змінну форму поперечного перерізу, як найкраще можна бачити на Фіг.10. Зокрема, як перша зовнішня сторона 17, так і друга внутрішня сторона 21b потовщення 16 звужується назовні від першого плеча 23. Друга зовнішня сторона 19 має таку форму, що утворюється друге плече 25 поруч з ковшем 14 екскаватора. У переважному варіанті втілення, друге плече 25 складається з фаски, яка продовжується навколо зовнішньої кромки стінки 20 таким чином, що вона діє, як підготовка під зварювання. У цьому відношенні, кут другого плеча 25 може змінюватися таким чином, що забезпечується відповідна підготовка під зварювання. Виїмку 18 можна найкраще бачити на Фіг.2(b), на якій показана нижня сторона змінної накладки 12. Кожна виїмка 18 продовжується всередину зовнішньої кромки змінної накладки 12, при цьому відповідні виїмки 18 двох з'єднувальних вузлів 10а, 10b розташовані на протилежних зовнішніх кромках однієї змінної накладки 12. Кожна виїмка 18 має такі розміри і форму, що вона розташовується зверху і приблизно навколо стінки 20 відповідного виступаючого потовщення 16. Виїмка 18 включає в себе зовнішній зазор 28, розташований на зовнішній кромці змінної накладки 12. Зовнішній зазор 28 має розміри, аналогічні розмірам виїмки 24 стінки 20, і розташовується таким чином, що він при використанні вирівнюється із зазором 24. Виїмка 18 додатково включає в себе несучий елемент 30. Несучий елемент 30 виконаний, по суті, прямокутним, при цьому його довжина аналогічна довжині внутрішньої області 22, і ширина становить приблизно половину ширини внутрішньої області 22. При використанні несучий елемент 30 розташовується всередині внутрішньої області 22, поряд з другою внутрішньою стороною 21b, і зовні внутрішньої області 22, вирівняної із зазором 24. Несучий елемент 30 включає в себе першу несучу поверхню 32, яка під час використання орієнтується в напрямку вушка 26. Несучий елемент 30 має бічну стінку, взаємодоповнювальну за формою другу внутрішню сторону 21b. Несучий елемент 30 продовжується назовні від основи виїмки 18. Виступаюче потовщення 16 має елемент 34 зчеплення, пов'язаний з ним. Елемент 34 зчеплення виконаний подовженим з внутрішнім кінцем 36 і зовнішнім кінцем 38. Елемент 34 зчеплення має шпонковий паз 40 з одного боку, який має такі розміри і форму, щоб встановлюватися навколо і зчеплюватися з вушком 26. Сторона елемента 34 зчеплення, протилежна шпонковому пазу 40 діє як друга несуча поверхня 42. Елемент 34 зчеплення виконаний клиноподібним за розмірами щонайме 7 нше частково вздовж його довжини, від найширшої сторони, яка розташована поруч з внутрішнім кінцем 36, до найвужчої сторони на зовнішньому кінці 38. В результаті, коли елемент 34 зчеплення і несучий елемент 30 обидва знаходяться в своєму положенні, клиноподібний зазор 44 утворюється між першою несучою поверхнею 32 і другою несучою поверхнею 42, як показано на Фіг.6а. Елемент 34 зчеплення має отвір 46 приймання гвинта з внутрішньою різзю, орієнтований при використанні в напрямку до зазору 24. З'єднувальний вузол 10 додатково включає в себе затискний елемент 48 клиноподібної форми. Затискний елемент 48 найкраще можна бачити на Фіг.7(а)-7(с). Затискний елемент 48 включає в себе затискну ділянку 50 клиноподібної форми, яка продовжується від найвужчої точки на внутрішній кромці 51 до найширшої точки поруч із зовнішньою кромкою 52. На зовнішній кромці 52 є мала виїмка 54. Затискний елемент 48 додатково включає в себе ділянку 56 зчеплення, яка продовжується, по суті перпендикулярно фіксуючій ділянці 50. Ділянка 56 зчеплення має центральний отвір 58. Затискний елемент 48 має такі розміри, що затискна ділянка 50 є досить довгою, і продовжується в межах клиноподібного зазору 44. Кут клину затискної ділянки 50 аналогічний куту клиноподібного зазору 44, таким чином що, коли затискна ділянка 50 вставлена в клиноподібний зазор 44, затискна ділянка 50 з'єднується як з першою, так і з другою несучими поверхнями 32, 42. Затискний елемент 48 пов'язаний зі стягуючим засобом, який виконаний в формі гвинта 60 з головкою. Гвинт 60 з головкою має стрижень, виконаний з можливістю його пропускання через центральний отвір 58. Стрижень має збільшену ділянку 64, розташовану поруч з головкою, і вузьку ділянку 66 із зовнішньою різзю, віддалену від головки. Збі 93535 8 льшена ділянка 64 виконана з можливістю установлювання її в утримувальне кільце 68, яке розташовується при використанні у виїмці 54. Ділянка 66 із зовнішньою різзю виконана з можливістю з'єднування з отвором 46 приймання гвинта. Стопорне кільце 38, у разі необхідності, також може бути виконане різьбовим на його внутрішній поверхні для полегшення зачеплення із збільшеною ділянкою 64, однак можна використовувати будьякий відповідний засіб зачеплення. При використанні, елемент 34 зчеплення розташовують у внутрішній області 22 шпонкового паза 40 навколо вушка 26. Це показано на Фіг.4 і 5. Змінну накладку 12 потім опускають в напрямку ковша 14 екскаватора так, що виступаюче потовщення 16 розташовується у виїмці 18. Потрібно розуміти, що для того, щоб плечі 23 зачепилися з взаємодоповнювальними за формою сторонами виїмки 18, змінна накладка повинна бути встановлена зверху потовщення 16 під кутом, і потім повернута на місце. Це показано на Фіг.6(а) і 6(b), при цьому зачеплення плечей 23 найкраще видно на Фіг.10. Поворот змінної накладки 12 утворює клиноподібний зазор 44. Затискний елемент 48, на якому закріплений гвинт 60 з головкою, вводять у зовнішній зазор 28 і зазор 24 таким чином, що затискна ділянка 50 розташовується в клиноподібному зазорі 44, і ділянка 66 із зовнішньою різзю гвинта 60 з головкою розташовуються в отворі 46 прийому гвинта. Затягування гвинта 60 з головкою, таким чином, вводить затискну ділянку 50 в клиноподібний зазор 44, і забезпечує надійне з'єднання змінної накладки 12 з ковшем 14 екскаватора. Видалення змінної накладки забезпечується шляхом зворотного виконання описаного вище процесу. Модифікації і варіанти, які будуть очевидні для фахівців даної галузі техніки, розглядаються, як такі, що знаходяться в межах об'єму даного винаходу. 9 93535 10 11 93535 12 13 93535 14 15 93535 16 17 Комп’ютерна верстка А. Крижанівський 93535 Підписне 18 Тираж 23 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601