РЕЖУЩИЙ АБРАЗИВНЬ[Й ИНСТРУМЕНТ Советский патент 1971 года по МПК B28D1/12 

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 плапках, 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.

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

Такое конструктивное решение позволяет увеличить производительность при резании и

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

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

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

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 стерлшя 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 6 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 поверхпость, 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, повыщает 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 нанравлению движения, на угол +а.

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 нороды, т. е. на угол -а.

В этом случае геометрия рабочего элемента обеспечивает максимальную его прочность, а равподействующая нормальной и тангенциальной сил, действующих на рабочую иоверхность 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, импрегнированные сверхтвердым материалом, нанример 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, противопололсной 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.Пнструмент по п. 1, отличающийся тем, что, с целью обеспечения равномерного износа рабочих элементов, их торцевая поверхность выполнена криволинейной соответстве1 но поверхности естественного износа элемента.

3.Инструмент но пп. 1 и 2, отличающийся тем, что, планка выполнена разъемной вдоль

оси стержня в плоскости, перпендикулярной плоскости движения инструмента.

fug