Режущий абразивнь[й инструмент

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

30I282

Союз Соеетокиз

Социалистичбскик

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 08.XI I.1969 (№ 1384001/29-33) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 21.IV.1971. Бюллетень № 14

МПК В 28d 1/12 комитет по делам изобретеиий и открытий при Сосете Миииетрее

СССР

УДК 679.8.053.11 (088.8) 1," з, ИД 1, Дата опубликования описания 13Л 11.1971

Автор изобретения Ю. 11. Линенко-Мельников

Заявитель Украинский научно-исследовательский и конструкторско-технологический институт синтетических сверхтвердых материалов и инструмента

РЕЖУЩИЙ АБРАЗИВНЪ(Й ИНСТРУМЕНТ

Изобретение относится к режущему абразивному инструменту, например дисковым или штрипсовым пилам, предназначенному для резания горных пород и строительных материалов.

Известен режущий абразивный инструмент, например дисковая пила для горных пород, содержащий корпус с пазами, в которых установлены на стержнях рабочие элементы, импрегнированные сверхтвердым материалом, например алмазом.

Такой инструмент имеет низкую эффективность резания в связи с недостаточным удельным давлением на рабочей поверхности инструмента и ограниченной устойчивостью дискового полотна. Это ограничивает применение на дисковых пилах рабочих элементов у которых связкой служит более твердый и более износостойкий материал.

Кроме этого, у противопоставленного инструмента с разрушаемым материалом постоянно контактируют одни и те же поверхности рабочих элементов, что не позволяет в полной мере повысить износостойкость дисковых абразивных пил.

В целях устранения указанных недостатков рабочие элементы предлагаемого инструмента выполнены цилиндрической формы, а стержни установлены с возможностью свободного вращения в планках, закрепленных в пазах корпуса и со стороны, противоположной рабочим элементам, выполнены со сферической рабочей поверхностью. Причем оси стержней наклонены в плоскости движения инструмента под углом от +45 до — 45 к перпендикуляру относительно направления движения.

Торцевая поверхность рабочих элементов выполнена криволинейной, соответственно поверхности естественного износа элемента.

10 Планка может быть выполнена разъемной вдоль оси стержня в плоскости, перпендикулярной плоскости движения инструмента.

Такое конструктивное решение позволяет увеличить производительность при резании и

15 повысить износостостойкость инструмента за счет изменения кинематики движения рабочих элементов в процессе резания.

На фиг. 1 изображены часгь дисковой пилы (а), рабочий элемент со сплошной план20 кой (б) и рабочий элемент с разрезной планкой (в); на фиг. 2 — часть штрипсовой пилы.

Корпус 1 режущего абразивного инструмента выполнен, например, в виде металлического полотна. На периферии полотна установле25 ны рабочие элементы 2 цилиндрической формы, консольно закреплечные на подвижных стержнях 3. Стержни свободно размещены в планках 4, которые закрплены в пазах корпуса, например, методом пайки заподлицо с

30 торцевымн поверхностями полотна. Планки

301282

60 могут быть выполнены сплошными или разрезными.

Стержни со стороны, противоположной рабочим элементам, имеют утолщения 5 со сферической опорной поверхностью. Оси рабочих элементов установлены наклонно в плоскости движения инструмента. Наклон оси стержня осуществляется в разные стороны от перпендикуляра, проведенного к направлению движения инструмента, на угол а, который в зависимости от назначения инструмента, характеристики его рабочих элементов и физико-механических свойств разрушаемого материала выбирается в диапазоне от +45 до — 45 .

При наклонной установке стержней с рабочими элементами торцевая поверхность б последних выполнена криволинейной, соответственно поверхности естественного износа, образующейся при резании.

В случае применения сплошных планок предлагаемый инструмент собирается следующим образом.

Стержень вводится в отверстие планки. На

его выступающий участок надевается рабочий элемент и закрепляется, например, пайкой. После этого планки в сборе устанавливаются и крепятся в пазах корпуса. Разрезная планка позволяет рабочие элементы спекать вместе со стержнями, а затем устанавливать и крепить на корпусе.

Работает предлагаемый инструмент следующим образом.

При контактировании с разрушаемым материалом рабочие элементы, благодаря свободной установке стержней в планках, постоянно проворачиваются вокруг своих осей за счет вибраций и неравномерного прижатия к боковым поверхностям прорезанной щели.

Благодаря этому торцевая поверхность рабочих элементов при истирании приобретает симметричную криволинейную поверхность, форма которой не изменяется до полной амортизации рабочих элементов. При установке осей рабочих элементов наклонно в контакте с разрушаемым материалом находится примерно половина их торцевой поверхности, что позволяет вдвое увеличить удельное давление. Высокие удельные давления на рабочих элементах, достигнутые при сохранении устойчивости дискового полотна, позволяют применить более твердый и износостойкий материал связки рабочего элемента и перейти от истирающего режима (микрорезание) к макрорезанию. Это значительно увеличивает производительность резания, повышает износостойкость инструмента и снижает энергоемкость процесса.

Цилиндрическая форма рабочих элементов с криволинейной торцевой поверхностью обеспечивает простоту их изготовления и надежность при эксплуатации.

Контактирование с разрушаемым материалом лишь части рабочих поверхностей элементов 2 (цилиндрической и криволинейной торцевой) создает определенный их запас, что позволяет дополнительно увеличить удельную износостойкость инструмента.

Наклон осей рабочих элементов относительно направления их движения выбирается в зависимости от свойств разрушаемого материала и режимов резания. Так, например, высокоабразивные горные породы средней крепости целесообразно разрушать в режиме макрорезания. В этом случае выгодно рабочий элемент установить по отношению к поверхности резания с небольшим передним отрицательным углом, т. е. наклонить его ось в сторону, противоположную направлению движения, на угол +a,.

При резании крепких горных пород, которое осуществляется в истирающем режиме, корпус дисковой пилы целесообразно на приводном валу установить так, чтобы оси рабочих элементов были наклонены в сторону их движения относительно породы, т. е, на угол — а.

В этом случае геометрия рабочего элемента обеспечивает максимальную его прочность, а равнодействующая нормальной и тангенциальной сил, действующлх на рабочую поверхность элемента 2, направлена вдоль оси стержня и воспринимается шаровой поверхностью утолщения 5, которым стержень упирается в основание паза корпуса.

Предмет изобретения

1. Режущий абразивный инструмент, например дисковая пила для горных пород, содержащий корпус с пазами, в которых установлены на стержнях рабочие элементы, импрегннрованные сверхтвердым материалом, например алмазом, отличающийся тем, что, с целью повышения износостойкости инструмента и эффективности резания, рабочие элементы выполнены цилиндрической формы, а стержни свободно установлены с возможностью вращения вокруг осей в планках, закрепленных в пазах корпуса, и со стороны, противоположной рабочим элементам, выполнены со сферической рабочей поверхностью, причем оси стержней наклонены в плоскости движения инструмента под углом от +45 до — 45 к перпендикуляру относительно направления движения.

2. Инструмент по п. 1, отличающийся тем, что, с целью обеспечения равномерного износа рабочих элементов, их торцевая поверхность выполнена криволинейной соответственно поверхности естественного износа элемента, 3. Инструмент по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что, планка выполнена разъемной вдоль оси стержня в плоскости, перпендикулярной плоскости движения инструмента.

301282

Составитель В. Ветров

Тек ред Т. П. Курилко

Редактор T. Юрчикова

Корректор Л, Б. Бадылама

Типографии, пр. Сапунова, 2

Заказ 1916/2 Изд. № 809 Тираж 473 Подписное

Ц11ИИПИ Комитета .по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, K-35, Раушская наб., д. 4/5