Способ обработки камня Советский патент 1978 года по МПК B28D1/00 

1

Изобретение относится к каменеобраба тывающей промышленности и может быть использовано при изготовлении облицовочных изделий и архитектурно-строительных деталей из природного камня.

Известен способ обработки горных пород путем воздействия режущего инструмента на заготовку камня l1.

Недостатками такого способа являются высокая энергоемкость резания и повышенный расход инструмента.

К предлагаемому способу наиболее близок способ обработки строительных материалов, включающий подготовку заготовки и воздействие на нее рабочим инструментом, причем последний охлаждают жидкостью 2

Недостатками этого способа являются невозможность контролируемой подачи охлаждающей жидкости с добавками в условиях централизованного охлаждения станков на камнеобрабатывающих предприятиях и незначительное насыщение обрабатываемого материала жидкостью.

С целью уменьщения энергоемкости, повышения производительности обработки и

долговечности рабочего инструмента по предлагаемому способу перед воздействием рабочим инструментом заготовку насыщают жидкостью с поверхностно-активными добавками.

Кроме тогО| насыщение заготовки жидкостью можно проводить при температуре ее кипения.

Предлагаемый способ осуществляют следующим образом.

Заготовку камня, например базальта, насыщают в течение 4 ч водой с поверхносгно-активными добавками при температуре ее кипения. Для предварительного нась щения заготовки можно применять водные растворы электролитов, эмульсии. Затем заготовку режут отрезным алмазным кругом. Для охлаждения инструмента при резании используют воду. После обработки камень высыхает и его прочностные свойства полностью восстанавливаются.

Предварительное насыщение заготовки обеспечивает снижение проч11ости камня при механическом разрущении за счет гидрокпинового эффекта (разрущение перемычек между капиллярами породы при уведичении давления ЖИДКОСТИ в капиллярах от непосредственного воздействия рабочего инструмента), а также за счет гидролизных реакций в зоне разрушения. Это приводит к снижению механической прочности материала камня в насыщенном состоянии по сравнению с прочностью сухого камня. При водонасыщениц, например, граните прочность снижается на 7-29 %. В результате энергоемкость обработку Бояонасыщенного камня снижается по сравнеяиш с энергоемкостью обработки сухого камня. П{Ж насыщении последнего жидкостью с поверхностно-активными добав:ками энергоемкость еще больше уменьшает ся за счет интенсификации гидролизных реакций в зоне разрушения, а также сокращения работы на трение в результате образования поверхностных смазочных пленок в зоне контакта рабочего инструмента с камнем. Пример. Базальт берестрвецкого месторождения со следующими физико-механическими свсйсгвами: плотность 2,85 г/смз пористость до 2,3%, предел прочности при ежа тии (в сухом состоянии) 2770Kr/cN коэффи-циент размягчения отношение пределов нрсти при сжатии {в кг/см ) во влажном, сухом состояннак} 6,77 подвергают двум видам обработки - реЭанию и скалыванию. Базальт режуг отрезным алмазным кругом диаметром 5ОО мм. Размерь разрезаемых образцов (в мм); длина 7ОО, высота 150, ширина ISO. Резание осуществляют

Основной технико-экономический показатель

Мощность на чистое резание

при рабочей подаче О,2 м/мин,квт

Максимально достигнутая производительность резания (без искрения круга), см /мин Удельный расход алмазов, карат/м .

,Способ обработки

предлагаемый

насыщаемая жидкость

1ОО %

вода 84 % 4 ,кальцинированная сода

16 %

2,70

920 0,71 за один проход, глубина резания во всех случаях 150 мм, скорость резания 26 м/сек. При этом часть образцов разрезают в сухом состоянии, а часть - в насыщенном (насыщение проводят в в течение 4 ч как в чистой воде, так и в водном растворе кальци}шрованной соды при температуре их кипения). В качестве охлаждающей жидкости при резании во всех случаях используют чистую воду, расход которой 15 л/мин. Данные по резанию базальта алмазным кругом приведены в таблице. Скалывание на образцах базальта длиной ТОО мм, высотой 35О мм, шириной 300мм производят пневматическим рубильным молотком Р-1. В качество инструмента используют скарпель, армирйванный твердым сплавом ВК-9 (ширина лезвия 20 мм, угол заострения 50°). Затем скалывают ленту шириной 20 мм и длиной 7ОО мм (средняя толщина сбоя 12 мм). Эту операцию осуществляют на сухих и водонасыщенных образцах (насыщение проводят чистой водой, нагретой до- ЮОоС, в течение 4 ч), Затраты чистого времени на получение одной ленты с сухого образца базальта 8 мин, а с водонасыщенного 5,5 мин. Использование предлагаемого способа обработки камня и анадогичньш материалов обеспечивает снижение энергоемкости обраотки на ЗО-5О %, повышение производительности груда на ЗО-50 % и стойкости рабочего инструмента на 25-35 %.

Формула изобретения 1. Способ обработки камня, включающий подготовку заготовки и воздействие на нее рабоч15м инструментом, отличающийС я тем, что, с целью уменьшения энергоемкости и повышения производительности обработки и долговечности рабочего инструмента, перед воздействием рабочим инструS .

менгом заготовку насыщают жидкостью сИсточники информации, принятые во вниповерхиостно-активпыми добавками.мание при экспертизе:

2, Способ обработки камня по п. 1,1. Авторское свидетельство СССР

отличающийся тем, чтонасыще-. 351673, кп. В 28 D7/02, 1970.

ние загогоБКИ жидкостью проводят при5 2. Авторское свидетельство СССР

температуре ее кипения.№ 365371, кл. С 10 М 1/06, 1970.

605718