Режущий инструмент

 

Изобретение относится к горной промышленности, в частности к режущим инструментам (РИ) для горных и строительных машин, и м. б. использовано при разрушении горных пород и искусственных дорожных покрытий. Цель - повышение эффективности работы РИ при разрушении асфальтобетонных покрытий за счет снижения усилий резания. Для этого РИ включает державку и рабочую головку с гнездом для размещения твердосплавного элемента (ТСЭ). Последний выполнен в виде тела вращения с основанием 4 и наконечником 5, которые сопряжены между собой криволинейной боковой поверхностью 6. Диаметр криволинейной поверхности 6 уменьшается по направлению от основания 4 ТСЭ к наконечнику 5. Диаметр поперечного сечения ТСЭ на участке криволинейной поверхности определяется из выражения B + 2L<SB POS="POST">I</SB>, где B - диаметр основания наконечника ТСЭ, м

L<SB POS="POST">I</SB> - расстояние от плоскости, проходящей через основание наконечника ТСЭ, до плоскости, проходящей через соответствующее I-ое поперечное сечение криволинейной боковой поверхности по продольной оси ТСЭ, м.

N = 2,0 - 3,0 - эмпирический коэффициент. Это позволяет повысить эффективность процесса разрушения и износостойкость РИ. 3 ил.

СОЮЗ СОВЕ ГСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (505 E 21 С 25/38

ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

В о

О

ОО (21) 4751684/03 (22) 24.07.89 (46) 15.08.91. Бюл. № 30 (71) Институт горного дела им. А.А.Скочинского и Московское городское производственное объединение "Автодор" (72) А.В.Балдин. Ю.А.Башев. Г И,Бешенков, Л.Б.Глатман, iO.À.Ãðèíåâèöêèé, В.С,Истомин, Ю. Н. Козлов, И.А.Леван ковский, Е.Д,Трубицын и А.А.Вашурин (53) 622.232.05 (088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 1120099, кл, Е 21 С 25/38, 1982.

Проспект фирмы "Sandvik". Швеция, 198В, с. 4. (54) РЕЖУЩИЙ ИНСТРУМЕНТ (57) Изобретение относится к орной промышленносги, в частности к ре кущим инструментам (РИ) для горных и строительных машин, и м б. использовано при разрушении горных пород и искусственных дорожных покрытий. Цель — повышение эффективности работы РИ при разрушении

БЫ 16701 18 А1 асфальтобетонных покрытий за счет снижения усилий резания. Для этого РИ включает державку и рабочую головку с гнездом для размещения твердосплавного элемента (ТСЭ). Последний выполнен в виде тела вращения с основанием 4 и наконечником 5, которые сопряжены между собой криволинейной боковой поверхностью 6. Диаметр криволинейной поверхности 6 уменьшается по направлению от основания 4 ТСЭ к наконечнику 5. Диаметр поперечного сечения

ТСЭ на участке криволинейной поверхности определяется из выражения Ь ч 2Рь где

Ь диаметр основания наконечника ТСЭ, м:

li - расстояние от плоскости, пооходящей через основание наконечника ТСЭ, до плоскости, проходящей через соответствующее

i-oe поперечное сечение криволинейной боковой поверхности по продольной оси ТСЭ, м; и 2,0-3,0 — эмпирический коэффициент

Это позволяет повысить эффективность процесса разрушения ч износостойкость

РИ. 3 ил, b

1670118

55

Изобретение относится к горной промышленности, в частности к режущему инструменту для горных и строительных машин, и может быть использовано при разрушении горных пород и искусственных дорожных покрытий.

Цель изобретения — повышение эффективности в работе режущего инструмента при разрушении асфальтобетонных покрытий эа счет снижения усилия резания.

На фиг. 1 показан режущий инструмент, общий вид; на фиг, 2 — расчетная схема для определения диаметра поперечного сечения твердосплавного элемента на участке криволинейной боковой поверхности; на фиг. 3 — рабочая головка инструмента с твердосплавным режущим элементом при ее взаимодействии с разрушаемым массивом.

Режущий инструмент включает державку 1 и рабочую головку 2 с гнездом для размещения твердосплавного элемента 3, который выполнен в виде тела вращения с основанием 4 и наконечником 5, сопряженными между собой криволинейной боковой поверхностью 6, Диаметр криволинейной поверхности 6 уменьшается по направлеwe от основания 4 твердосплавного элемента 3 к наконечнику 5 и определяется иэ выражения

Ь+ 2li", где Ь вЂ” диаметр основания наконечника 5 твердосплавного элемента 3;

I — текущее расстояние от плоскости, проходящей через основание наконечника

5 твердосплавного элемента 3, до плоскости, проходящей через соответствующее I— е поперечное сечение криволинейной боковой поверхности 6, по продольной оси твердосплавного элемента 3; п = 2,0 - 3,0 — эмпирический коэффициент.

Режущий инструмент работает следующим образом, При работе инструмента твердосплавный элемент 3, закрепленный в гнезде рабочей головки 2, взаимодействует с массивом, разрушая его в процессе резания. При этом на поверхности массива образуется борозда (развал), ширина поперечного сечения А которой связана с параметрами инструмента и свойствами массива выражением:

А= Ь+2Вд где Ь вЂ” диаметр основания наконечника 5;

В д — ширина одностороннего развала (см. фиг. 3).

Известно, что при резании горных пород и искусственных материалов образуемый развал имеет криволинейную боковую поверхность, при этом ширина одностороннего развала В в зависимости от глубиныреэания h может быть выражена зависимостью степенного вида

Вб =ah, где k — показатель кривизны боковой поверхности твердосплавного элемента.

Исследованиями установлено, что при резании ряда горных пород и искусственHblx материалов (бетон, асфальт) показатель кривизны боковой поверхности развала и меняется в интервале значений 0,35 — 0,50.

При исследовании процесса взаимодействия инструмента с массивом в аспекте обеспечения оптимальных условий для эффективной транспортировки разрушенной массы сделан вывод о том, что наиболее ответственным участком является нижняя часть развала.

На этом участке прирост ширины развала на единицу его глубины имеет наибольшую интенсивность, наиболее интенсивно происходит и увеличение объема, отделяемого от массива помимо этого в указанную зону под действием гравитационных сил поступает часть разрушенного материала из других участков развала.

Для создания условий эффективной транспортировки разрушенного материала необходимо обеспечить достаточную ширину зазора между боковой поверхностью 6 твердосплавного элемента резца и боковой поверхностью развала, что достигается изменением диаметра твердосплавного элемента по его длине. В результате исследований установлено, чтэ наиболее благоприятные для транспортировки разрушенного материала условия будут созданы в том случае, если боковая поверхность 6 твердосплавного элемента будет иметь обратную по отношению к блоковой поверхности развала кривизну, т.е. если эти поверхности будут зеркально отраженными. Показатель кривизны боковой поверхности твердосплавного элемента в этом случае будет иметь величину, обратную показателю кривизны боковой поверхности развала, Таким образом, диаметр поперечного сечения твердссплавного элемента на участке боковой поверхности определяется из выражения

Ь+ 2!! п где 1 — текущее расстояние от плоскости. проходящей через основание наконечника твердосплавного элемента. до плоскости, проходящей через соответствующее — е . поперечное сечение криволинейной боко1670113 вой поверхности, по продольной оси твердосплавного элемента;

n — эмпирический коэффициент, определяющий кривизну боковой поверхности режущего элемента, п - — „- 2,0 — 3 0.

Выполнение боковой поверхности режущего элемента с кривизной, показатель которой n < 2, приводит к повышению усилий резания и энергозатрат на резание, вызванному ухудшением условий транспортировки разрушенного материала. При выполнении боковой поверхности твердосплавного элемента с кривизной. показатель которой и > 3. энергетические и силовые показатели процесса резания практически не изменяются, в то же время прочностные характеристики такого режущего твердосплавного элемента существенно ухудшаются ввиду уменьшения размеров его поперечного сечения, что и вызывает необходимость ограничения величины эмпирического коэффициента интервалом значений п = 2,0 — 3 0.

Применение режущего инструмента позволяет повысить эффективность процесса разрушения, снизить его эффективность и оптимизировать силовые характеристики за счет выполнения твердосплавного элемента с рациональными геометрическими, повысить износостойкость инструмента путем защиты рабочей головки твердосплавным элементом, а также увеличить прочность так как характер изменения габаритов поперечного сечения твердосплавного элемента соответствует характеру изменения изгибающего момента, возникающего в нем

5 в процессе резания, Формула изобретения

Режущий инструмент, включающий державку, рабочую головку с гнездом для размещения твердосплавного элемента и

10 твердосплавный элемент в виде тела вращения с основанием и наконечником, которые сопряжены между собой криволинейной боковой поверхностью, диаметр которой уменьшается от основания к наконечнику, 15 отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности его в работе при разрушении асфальтобетонных покрытиИ эа счет снижения усилия резания, диаметр поперечного сечения твердосплавного эле20 мента на участке криволинейной боковой поверхности определяется из выражения

b+ 2li," где Ь вЂ” диаметр основания наконечника твердосплавного элемента, м;

25 li — расстояние от плоскости, проходящей через основание наконечника твердосплавного элемента, до плоскости, проходящей через соответствующее I - е поперечное сечение криволинейной боко30 вой поверхности, по продольной оси твердосплавного элемента. м;

n = 2,0-3.0 — эмпирический коэффициент.

1870118

Фиг. 3

Составитель А.Толстов

Редактор М.Бандура Техред М.Моргентал Корректор М.Максимишинец

Заказ 2724 Тираж 294 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101