Режущий инструмент

.БЫ, 1670 5)5 Е 21 С 25/38 ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР дФ,л г, ;-,1 ,ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ВТОРСКО ВИДЕТЕЛЬСТВ Овюй(71) Институт горного дела им А.А.Скочинского и Московское городское производственное объединение "Автодор"(56) Авторское свидетельство СССР М 1120099, кл, Е 21 С 25/38, 1982.Проспект фирмы "Бапг 1 чй" Швеция, 1988, с. 4.(57) Изобретение относится к орной промышленносги, 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 рабо 1 ы РИ при разрушенииГ 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 2 Рь где Ь диаметр основания наконечника ТСЭ, м: 1 - расстояние от плоскости, пооходящей через основание наконечника ТСЭ, до плоскости, проходящей через соответствующее 1-ое 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,Изобретение относится к горной промышленности, в частности к режущему инструменту для горных и строительныхмашин, и может быть использовано при разрушении горных пород и искусственных дорожных покрытий.Цель изобретения - повышение эффективности в работе режущего инструментапри разрушении асфальтобетонных покрытий эа счет снижения усилия резания.На фиг. 1 показан режущий инструмент,общий вид; на фиг, 2 - расчетная схема дляопределения диаметра поперечного сечения твердосплавного элемента на участкекриволинейной боковой поверхности; нафиг. 3 - рабочая головка инструмента с твердосплавным режущим элементом при еевзаимодействии с разрушаемым массивом.Режущий инструмент включает державку 1 и рабочую головку 2 с гнездом дляразмещения твердосплавного элемента 3,который выполнен в виде тела вращения соснованием 4 и наконечником 5, сопряженными между собой криволинейной боковойповерхностью 6, Диаметр криволинейнойповерхности 6 уменьшается по направлению от основания 4 твердосплавного элемента 3 к наконечнику 5 и определяется иэвыраженияЬ+ 21",где Ь - диаметр основания наконечника 5твердосплавного элемента 3;1 - текущее расстояние от плоскости,проходящей через основание наконечника5 твердосплавного элемента 3, до плоскости, проходящей через соответствующее-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 смассивом, разрушая его в процессе резания. При этом на поверхности массива образуется борозда (развал), ширинапоперечного сечения А которой связана спараметрами инструмента и свойствамимассива выражением;А= Ь+2 вдгде Ь - 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 боковую5 10 15 20 55 25 30 35 40 45 50 поверхность, при этом ширина одностороннего развала В е зависимости от глубиныреэания Ь может быть выражена зависимостью степенного видаВ 5 =дпгде к - показатель кривизны боковой поверхности твердосплавного элемента.Исследованиями установлено, что при резании ряда горных пород и искусственных 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 Соковой 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 выраженияЬ+ 21," где 1 - текущее расстояние от плоскости. проходящей через основание наконечника твердосплавного элемента. до плоскости, проходящей через соответствующее 1 - е . поперечное сечение криволинейной боко 1670118вой поверхности, по продольной оси твердосплавного элемента;и - эмпирический коэффициент, определяющий кривизну боковой поверхности режущего элемента, п - - - 2,0 - 3,0.1Выполнение боковой поверхности режущего элемента с кривизной, покаэа 1 ель которой и2, 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 и3, 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 измененияизгибающего момента, гоэникающего в нем5 в процессе резания,Формула изобретенияРежущий инструмент, включающий державку, рабочую головку с гнездом для размещения твердосплавного элемента и10 твердосплавный элемент в виде тела вращения с основанием и наконечником, которыесопряжены между собой криволинейной боковой поверхностью, диаметр которойуменьшается от основания к наконечНику,15 о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с цельюповышения эффективности его в работе приразрушении асфальтобетонных покрытийэа счет снижения усилия резания, диаметрпоперечного сечения твердосплавного эле 20 мента на участке криволинейной боковойповерхности определяется из выраженияЬ+ 21,"где Ь - диаметр основания наконечникатвердосплавного элемента, м;25 1 - расстояние от плоскости, проходящей через основание наконечника твердосплаеного элемента, до плоскости,проходящей через соответствующее- епоперечное сечение криволинейной боко 30 дой поверхности, по продольной оси твердоспладного элемента. м;и = 2,0-3,0 - эмпирический коэффициент,1870118Фиг 3Составитель А.ТолстовРедактор М.Бандура Техред М,Моргентал Корректор М. Максимишинец Заказ 2724 Тираж 294 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101