PL167683B1 - Sposób wytwarzania noża górniczego i nóż wytworzony tym sposobem - Google Patents

Abstract

Sposób wytwarzania noża do kombajnów górniczych utworzonego z trzonka i elementu skrawającego, w którym trzonek wykonuje się metodą kucia lub odlewania, po czym poddaje się go obróbce skrawaniem, znamienny tym, że w wycięciu trzonka przeznaczonym do osadzenia nim elementu skrawającego wykonuje się otwór, po czym tę część noża umieszcza się wewnątrz osłon, przy ukośnym usytuowaniu trzonka w stosunku do pionu, a przestrzeń utworzoną przez wycięcie trzonka i osłony napełnia się napoiną.

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania noża górniczego i nóż wytworzony tym sposobem, przeznaczonego do urabiania, zwłaszcza węgla, przy użyciu całego zestawu noży zamocowanych w organie urabiającym.

Znany jest sposób napawania ostrzy narzędzi do urabiania skał według opisu patentowego nr 124 496. Sposób ten polega na tym, że powierzchnie narzędzi napawa się warstwami naprzemian pałeczkami i elektrodami stalowymi, przy czym każdorazowo przed napawaniem pałeczki zanurza się w wapnie gaszonym. Pałeczki stanowią rurki stalowe wypełnione ziarnami topionego węglika wolframu WC i najkorzystniej za pomocą elektrody stalowej zawierającej dodatki pierwiastków C, Mn, Cr, W, Si. Napawania dokonuje się w atmosferze ochronnej z gazów obojętnych.

Wadą znanego sposobu napawania ostrzy jest kłopotliwy proces technologiczny polegający na przemiennym napawaniu powierzchni cienką warstwą napoiny. Nie jest możliwe utrzymanie warunków procesu technologicznego w powtarzalnej produkcji seryjnej.

167 683

Znany jest także drut proszkowy do napawania powierzchni stalowych i staliwnych narażonych na ścieranie i obciążenia udarowe według opisu patentowego nr 144013. Drut według tego wynalazku zawiera także składniki jak: chrom, wolfram, wanad, mangan i krzem wprowadzone w postaci żelazostopów lub czystych metali oraz grafit i fluorokrzemian sodu. Udział wagowy poszczególnych składników w ogólnym ciężarze drutu proszkowego w przeliczeniu na czysty składnik wynosi: chrom 16,0 do 26,0%, wolfram 1,0 do 3,5%, wanad 0,2 do 1,2%, krzem 0,5 do 3,0%, mangan 0 do 2,5%, węgiel 2,0 do 4,5%, fluorokrzemian sodu 1,0 do 2,0% reszta żelazo i zanieczyszczenia.

Wadą znanego drutu proszkowego jest jego nieprzydatność dla narzędzi skrawających użytkowych w górnictwie. Warunki pracy noża górniczego przeznaczonego do urabiania węgla są znacznie trudniejsze, a w szczególności większe są obciążenia udarowe. Dlatego też zastosowanie znanego drutu do wytwarzania noży górniczych nie przynosi oczekiwanych efektów.

Niedogodności te zostały wyeliminowane w rozwiązaniu sposobu według wynalazku. Sposób ten polega na znanej metodzie wytwarzania trzonka poprzez kucie lub odlewanie, po czym trzonek poddaje się obróbce skrawaniem. Charakteryzuje się ona tym, że w wycięciu trzonka przeznaczonym do osadzenia w nim elementu skrawającego wykonuje się otwór, po czym tę część noża umieszcza się wewnątrz osłon, przy czym trzonek noża jest usytuowany ukośnie w stosunku do pionu. Przestrzeń utworzoną przez wycięcie trzonka i osłony wypełnia się napoiną. Trzonek jest usytuowany pod kątem 20° - 40° do pionu. W trakcie napawania osłony chłodzi się, korzystnie wodą. Napawanie wykonuje się elektrodą o składzie w % wagowych: azot 0-2, bor 0-3, chrom 18 -28, węgiel 4-7, niob 5 - 12, resztę stanowią takie składniki jak: żelazo, wanad, nikiel, molibden, mangan, krzem, w łącznej ilości 48-73% wagowych. Napawanie prowadzi się w atmosferze ochronnej.

Nóż według wynalazku utworzony jest z trzonka, zawierającego część chwytową i część roboczą oraz elementu skrawającego zamocowanego w części roboczej. Nóż charakteryzuje się tym, że element skrawający stanowi napoina. Element skrawający w postaci napoiny ma co najmniej jeden wypust umieszczony w głębi części roboczej trzonka. Wypust ma postać walca stanowiącego odwzorowania otworu wykonanego w trzonku.

Sposób według wynalazku pozwala na wytworzenie narzędzia charakteryzującego się dobrą ciągliwością oraz dużą odpornością na ścieranie. Mimo trudnych warunków pracy noża górniczego wytworzony element skrawający nie ustępuje dotychczas stosowanym węglikom spiekanym. W porównaniu z węglikiem spiekanym wytworzony element skrawający ma nieco niższą twardość ale za to ma większą ciągliwość. Dlatego też własności eksploatacyjne wytworzonego noża są porównywalne z nożami zawierającymi jak element skrawający węglik spiekany. Jednocześnie nóż wytworzony sposobem według wynalazku jest znacznie tańszy od dotychczas stosowanych, zaś proces technologiczny wytworzenia napoiny jest procesem łatwym do zastosowania w produkcji seryjnej.

Sposób oraz nóż według wynalazku jest bliżej objaśniony w przykładzie wykonania oraz na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia nóż w widoku przed wykonaniem napoiny, fig. 2 ukazuje część noża z elementem skrawającym po wykonaniu napoiny, zaś fig. 3 ukazuje fragment noża z miejscem dla napoiny i z osłonami bocznymi.

Jak przedstawiono na rys. nóż ma trzonek 1, którego część robocza 2 musi być zaopatrzona w element skrawający 3. W tym wypadku elementem skrawającym 3 jest napoina. Nóż według wynalazku wykonuje się następująco.

W nożu górniczym, którego trzonek 1 jest obrobiony metodą skrawania wraz z wykonaniem wycięciem dla elementu skrawającego 3, wykonuje się co najmniej jeden otwór. Otwór ten wykonuje się w głównej płaszczyźnie przylegającej do elementu skrawającego 3. Następnie nóż usytuowuje się ukośnie w stosunku do pionu, tak by obrobiona powierzchnia trzonka 1 tworzyła z pionem kąt α = 30°. Przestrzeń przeznaczoną dla elementu skrawającego 3 osłania się osłoną 4, po czym tak utworzoną przestrzeń napełnia się napoiną. Podczas nakładania napoiny osłony 4 chłodzi się przy pomocy wody. Napawanie wykonuje się elektrodą przy użyciu prądu o napięciu 26 V i natężeniu 400 A. Prędkość podawania elektrody wynosi 2 m/min. Elektroda ma następujący skład wyrażony w % wagowych: wolfram 0,5, kobalt 8, chrom 12, węgiel 1,2, żelazo 60, resztę stanowią

167 683 takie składniki jak: wanad, nikiel, molibden, mangan, krzem włącznej ilości 18,3%. Po wykonaniu napawania nóż studzi się do temperatury otoczenia, po czym szlifuje się boczne ściany napoiny, tak by nadać mu kształt przewidziany w dokumentacji, a zwłaszcza by kształt napoiny był taki sam jak węglika spiekanego. Napoina stanowiąca element skrawający ma twardość rzędu 60-65 HRC czyli twardość równą narzędziom do skrawania stali.

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz.

Cena 1,50 zł

Claims (10)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Sposób wytwarzania noża do kombajnów górniczych utworzonego z trzonka i elementu skrawającego, w którym trzonek wykonuje się metodą kucia lub odlewania, po czym poddaje się go obróbce skrawaniem, znamienny tym, że w wycięciu trzonka przeznaczonym do osadzenia nim elementu skrawającego wykonuje się otwór, po czym tę część noża umieszcza się wewnątrz osłon, przy ukośnym usytuowaniu trzonka w stosunku do pionu, a przestrzeń utworzoną przez wycięcie trzonka i osłony napełnia się napoiną.
2. 2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że trzonek jest usytuowany pod kątem (α) = 20° -60° do pionu.
3. 3. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że otwór wykonuje się poprzez nawiercanie, przy czym oś otworu jest prostopadła do powierzchni wycięcia.
4. 4. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że w trakcie napawania osłony chłodzi się, korzystnie wodą.
5. 5. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że napawanie wykonuje się elektrodą o składzie w % wagowych: wolfram 0,1-0,6, kobalt 0,1-15, chrom 10-20, węgiel 0,2-1,5, żelazo 40-60, resztę stanowią takie składniki jak: wanad, nikiel, molibden, mangan, krzem w łącznej ilości 1-20% wagowych.
6. 6. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że napawanie wykonuje się przy zastosowaniu prądu o napięciu 26 do 28 V i natężeniu 400 do 420 A, przy prędkości podawania elektrody 2 do 3 m/min.
7. 7. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że napawanie prowadzi się w atmosferze ochronnej.
8. 8. Nóż dla kombajnów górniczych utworzony z trzonka, zawierającego część chwytową i część roboczą oraz elementu skrawającego zamocowanego w części roboczej, znamienny tym, że element skrawający (3) stanowi napoina.
9. 9. Nóż według zastrz. 8, znamienny tym, że element skrawający (3) w postaci napoiny ma co najmniej jeden wypust umieszczony w głębi części roboczej trzonka (1).
10. 10. Nóż według zastrz. 9, znamienny tym, że wypust ma postać walca stanowiącego odwzorowanie otworu wykonanego w trzonku (1).