PL194429B1 - Maszyna do urabiania odkrywkowego i maszyna do testowania urabialności skrawaniem materiału krytycznego - Google Patents

Abstract

1. Maszyna do urabiania odkrywkowego i ma- szyna do testowania urabialno sci skrawaniem mate- ria lu krytycznego sk ladaj aca si e z podwozia g asieni- cowego, ramy maszyny z zespo lem nap edowym oraz stanowiska operatora i walca frezuj acego, roz- przestrzeniaj acego si e na ca lej szeroko sci maszyny oraz umieszczonego w kierunku jazdy przed podwo- ziem, obracaj acego si e podsi ebiernie wokó l pozio- mej osi obrotu prostopadle do kierunku jazdy, pracu- j acego w sposób umo zliwiaj acy jego podnoszenie i opuszczanie, który jest zaopatrzony w narz edzia skrawaj ace, blachy prowadz ace i blachy wyrzutnika, przy czym walec frezuj acy jest po laczony funkcjo- nalnie z rynn a pier scieniow a, znamienna tym, ze masa ca lkowita, moc nap edu i zdolno sc przero- bowa maszyny (maszyny do testowania) w stosunku do maszyny do urabiania odkrywkowego (maszyny finalnej) s a mniejsze w okre slonym stosunku, a pr ed- ko sc obwodowa narz edzi skrawaj acych (13) i si la dzia laj aca na narz edzie skrawaj ace (13) maj a jednak- ze tak a sam a warto sc i w celu optymalizacji wydaj- no sci urabiania pr edko sc obrotow a walca i pr edkosc posuwu s a zmienialne bezstopniowo. PL PL PL

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest maszyna do urabiania odkrywkowego i maszyna do testowania urabialności skrawaniem materiału krytycznego, zwłaszcza przeznaczona do pracy w sposób ciągły, samojezdna maszyna do testowania urabialności surowców mineralnych i warstw rozdzielczych, a także własności krytycznych dla eksploatacji odkrywkowej, z punktu widzenia odspajania i przekazywania dalej.

Szczególnie w roli maszyny do testowania (maszyny pomocniczej) służy ona do łatwego i taniego wyznaczenia optymalnych parametrów maszyny jako podstawa do dostosowania maszyny do urabiania odkrywkowego (maszyny finalnej) do specyficznych geologicznych warunków nowego obszaru stosowania, ale która nadaje się także do wykorzystania jako mała, nieskomplikowana maszyna do urabiania odkrywkowego surowców mineralnych w małym złożu i odsłaniania tych surowców.

Z niemieckiego zgłoszenia nr DE 199 41 799.7 jest znana maszyna do urabiania odkrywkowego z częścią urabiającą w kształcie walca służącą do selektywnego urabiania surowców mineralnych występujących w warstwach osadowych i do odsłaniania tych surowców. Składa się ona z części dolnej z podwoziem trój gąsienicowym, na części dolnej jest umieszczona część górna z zespołem napędowym i stanowiskiem kierowniczym.

W kierunku jazdy i zarazem kierunku urabiania na górnej części przed podwoziem trójgąsienicowym jest zamocowany na stałe moduł z walcem frezującym składający się z ramy poprzecznej, walca frezującego i rynny przyjmującej. W kierunku transportowania odspajanego materiału za modułem z walcem frezującym, w obszarze dolnej i górnej części znajduje i się taśma wyładowcza, po której następuje załadowczy przenośnik taśmowy umieszczony wychylnie na części górnej. Do przestawiania wysokości walca frezującego w stosunku do powierzchni podłoża jezdnego i tym samym do nastawiania głębokości frezowania są przewidziane z obu stron między częścią dolną i częścią górną, jako człony przestawiające, podnośniki hydrauliczne. Podnośniki hydrauliczne są uruchamiane niezależnie od siebie.

Wskutek sztywnego umieszczenia modułu z walcem frezującym na części górnej, przy rozpoczęciu skrawania urabianego bloku i przy wychodzeniu z tego urabianego bloku, w wyniku zmiany wysokości części górnej zostaje zmieniona głębokość frezowania. Ponieważ maszyna przy urabianiu dzięki umieszczeniu walca frezującego przed podwoziem zawsze jedzie po świeżo odspojonym podłożu, średnica koła skrawania utworzona przez frezy podczas urabiania w urabianym bloku znowu jest umieszczona w środkowym położeniu w ten sposób, że maszyna urabia stałą wysokość bloku. Jeżeli wymagane jest ustawienie walca frezującego w poprzek do kierunku jazdy ukośnie w stosunku do powierzchni podłoża jezdnego, może ono być osiągnięte za pomocą różnego napędzania podnośników hydraulicznych.

Dzięki stabilnemu i o dużej wytrzymałości wykonaniu maszyny osiąga się spokojną pracę walca frezującego także w przypadku urabiania twardego materiału. Wychodząc od przewidywanej mocy urabiania wyznacza się takie parametry maszyny, jak wielkość maszyny, moce napędów oraz prędkość skrawania i prędkość posuwu maszyny do urabiania odkrywkowego. Dobór liczby i układu narzędzi skrawających oraz urządzenia prowadzącego urobiony materiał oraz urządzenia wyrzucającego urobiony materiał na obwodzie walca frezującego, a także sam wybór narzędzi skrawających następują w zależności od właściwości materiału przeznaczonego do urabiania oraz wymagań co do wielkości jego ziarna. Ponadto ważną rolę odgrywa okres trwałości narzędzi.

Jeżeli ma być przygotowana maszyna do urabiania odkrywkowego do zastosowania w pewnym obszarze, który posiada inne krytyczne właściwości niż dotychczas znane zakresy stosowania, i specyficznych wymagań odnośnie do maszyny nie można wyprowadzić na drodze empirycznej, to określa się najpierw za pomocą rozpoznania teoretycznego i praktycznych doświadczeń przewidywaną wymaganą moc napędu, ustala się geometrię walca frezującego oraz dokonuje się wyboru najbardziej odpowiednich narzędzi. Przy tym przy porównywalnych warunkach stosowania mają wpływ także uzyskane doświadczenia. Jeżeli jednakże przy eksploatacji próbnej okazuje się, że dostosowanie maszyny nie było optymalne, to dokonuje się korekt.

W najprostszym przypadku lepsze wyniki są osiągalne już za pomocą innych narzędzi, które jako części zużywalne są łatwo wymienialne. W przypadku ekstremalnym można jednak konieczne zmiany osiągać tylko w wyniku przebudowy maszyny, jak na przykład w wyniku wyposażenia w inny walec frezujący i wyposażenia w silniejszy napęd. Koszty tego wzrastają liniowo z wielkością, wydajnością i technicznym wyposażeniem maszyny.

PL 194 429 B1

Przyczyny niepewności przy dostosowaniu maszyny do urabiania odkrywkowego przy specyficznych warunkach stosowania polegają na tym, że warunki te mogą być bardzo skrajne i wielowarstwowe. Również w eksperymentach laboratoryjnych praktyczne przypadki zastosowań nigdy nie mogą być symulowane ze stuprocentową pewnością.

Celem wynalazku jest opracowanie konstrukcji prostej maszyny, za pomocą której dla silnie zróżnicowanych przypadków zastosowań, bezpośrednio na miejscu zastosowania mogą być przeprowadzone doświadczenia dotyczące zachowania się maszyny (drgania, hałas, sposób skrawania i odporność na ścieranie) podczas stosowania. Te, uzyskane za pomocą maszyny do testowania, wyniki rozpoznania powinny być zrealizowane następnie w maszynie do urabiania odkrywkowego, która ze względu na konstrukcję jest większa i obszerniej wyposażona pod względem technicznym. Maszyna ta, będąca mniejszą, mającą prostą konstrukcję maszyną do urabiania odkrywkowego, powinna także nadawać się do usuwania warstw rozdzielczych i do wydobywania surowców mineralnych o mniejszej miąższości.

Maszyna do urabiania odkrywkowego i maszyna do testowania urabialności skrawaniem materiału krytycznego składająca się z podwozia gąsienicowego, ramy maszyny z zespołem napędowym oraz stanowiska operatora i walca frezującego, rozprzestrzeniającego się na całej szerokości maszyny oraz umieszczonego w kierunku jazdy przed podwoziem, obracającego się podsiębiernie wokół poziomej osi obrotu prostopadle do kierunku jazdy, pracującego w sposób umożliwiający jego podnoszenie i opuszczanie, który jest zaopatrzony w narzędzia skrawające, blachy prowadzące i blachy wyrzutnika, przy czym walec frezujący jest połączony funkcjonalnie z rynną pierścieniową, według wynalazku charakteryzuje się tym, że masa całkowita, moc napędu i zdolność przerobowa maszyny (maszyny do testowania) w stosunku do maszyny do urabiania odkrywkowego (maszyny finalnej) są mniejsze w określonym stosunku, a prędkość obwodowa narzędzi skrawających i siła działająca na narzędzie skrawające mają jednakże taką samą wartość i w celu optymalizacji wydajności urabiania prędkość obrotowa walca i prędkość posuwu są zmienialne a bezstopniowo.

Korzystnie, walec frezujący jest umieszczony wychylnie na ramie maszyny i poprzez przestawialność w kierunku pionowym urządzenia wychylającego w stosunku do ramy maszyny na jednej z dwóch stron jest przewidziane przestawianie nachylenia poprzecznego.

Korzystnie, w celu umożliwiającego zmianę wysokości umieszczenia walca frezującego jest wyposażona w ramę nośną, wykonaną jako ramię wychylne w postaci wideł, która jest połączona przegubowo z ramą maszyny, a między dwoma swobodnymi końcami ramy nośnej znajdują się łożyska, za pomocą których walec frezujący jest zamocowany za pomocą swojego wału, zaś człon przestawiający stanowi podnośnik hydrauliczny umieszczony między ramą maszyny i ramą nośną.

Korzystnie, przegubowe połączenie ramy nośnej z ramą maszyny składa się z przegubu prawego i lewego, z których każdy ma jeden sworzeń przegubu, przy czym jeden z dwóch przegubów jest umieszczony na ramie maszyny nieruchomo, a drugi przegub jest umieszczony w sposób umożliwiający przesuwanie na wysokość, przy czym sworzeń przegubu po stronie przegubu umożliwiającego przesuwanie na wysokość w odniesieniu do jego całkowitej długości jest umieszczony w środku ramy nośnej i z jednej strony jest prowadzony w pionowym rowku, który znajduje się w podporze należącej do ramy maszyny i ze swojej drugiej strony jest połączony funkcjonalnie z poziomującym podnośnikiem hydraulicznym, a połączenia przegubowe sworzni z ramą maszyny są łożyskami wahliwymi.

Korzystnie, zarówno narzędzia skrawające jak i blachy prowadzące w całkowitej liczbie rzędów przebiegają w postaci spirali w kierunku obracania od środka na zewnątrz, a prędkość obrotowa walca oraz prędkość posuwu są w taki sposób zmieniane w zależności od wielkości powierzchni bloku urabiania, że nacisk działający na ostrza narzędzi skrawających jest tak duży jak w maszynie do urabiania odkrywkowego (maszynie finalnej).

Korzystnie, w celu zwiększenia masy maszyny i zmiany położenia środka ciężkości maszyny mogą być zamocowane dodatkowe obciążniki.

Korzystnie, obsługa przez operatora maszyny jest przewidziana albo bezpośrednio ze stanowiska operatora albo z zewnątrz za pomocą aparatury zdalnego sterowania.

Za pomocą maszyny do testowania według wynalazku, mogą być wykonywane zasadniczo takie same ruchy robocze, istotne przy pracach wydobywczych, jak przez przeznaczoną do optymalizacji maszynę do urabiania odkrywkowego, przy czym jednak maszyna do testowania może być wykonana jako mniejsza i konstrukcyjnie prostsza i tym samym znacznie lżejsza i na tyle tania, że może być przetransportowywana na każde miejsce stosowania wchodzące w rachubę i tam użytkowana.

PL 194 429 B1

Aby było możliwe uzyskanie danych dla maszyny do urabiania odkrywkowego (maszyny finalnej), muszą być spełnione określone założenia. Zatem całkowita masa, moc napędu i zdolność przerobowa maszyny do testowania w porównaniu z maszyną do urabiania odkrywkowego musi być w określonym stosunku mniejsza, a siła działająca na narzędzie skrawające (nóż) musi jednakże mieć taką samą wartość. Dzięki temu, że na narzędzie skrawające działa w przybliżeniu taka sama siła jak w maszynie finalnej, prędkość obwodowa walca frezującego i prędkość posuwu maszyny do testowania mogą być zmieniane bezstopniowo.

Ujawnione urządzenie do przestawiania walca frezującego na jego wysokości i pochylania poprzecznego w stosunku do podłoża jest realizowane za pomocą jedynie dwóch podnośników hydraulicznych. Dzięki łatwemu odchylaniu walca frezującego za pomocą cylindra przestawiającego uzyskuje się różne głębokości skrawania.

Zmiana pochylenia poprzecznego walca frezującego jest wymagana wtedy, gdy mają być odsłonięte lub udostępnione złoża surowców mineralnych, których powierzchnia jest nachylona lub wypukła w kierunku poprzecznym do kierunku posuwu. Technologia urabiania przewiduje, że po usunięciu pochylenia poprzecznego, przy usuwaniu wszystkich następnych niżej znajdujących się warstw, oś walca frezującego jest ustawiana równolegle do podłoża.

Do wyposażenia walca frezującego w narzędzia skrawające są przewidziane frezujące noże trzpieniowe. Są one dostępne w różnych wykonaniach pod względem rodzaju konstrukcji, stopnia twardości i materiału. Podczas prób frezujących noży trzpieniowych jest oceniana przydatność różnych materiałów i ich nagrzewanie się oraz odporność na zużycie podstawowego materiału noża.

Uchwyty nożowe są zaopatrzone w gniazda, za pomocą których chwyty nożowe są chronione przed zużyciem i jest ułatwiany ruch obrotowy, wymagany dla równomiernego zużycia i efektu samoostrzenia się frezujących noży trzpieniowych. Również te gniazda są częściami zużywalnymi i w razie potrzeby mogą być wymienione. W celu zwiększenia dyspozycyjności maszyny do urabiania odkrywkowego (maszyny finalnej), za pomocą maszyny do testowania są także przeprowadzane badania mające na celu zwiększenie trwałości i tym samym okresu pomiędzy kolejnymi wymianami tych gniazd.

Ponieważ w wypadku maszyny do testowania, w celu uzyskania porównywalnych wyników musi być zmniejszona w stosunku do maszyny finalnej także liczba narzędzi skrawających, narzędzia skrawające są umieszczone tylko na jednej spiralnej linii. Dzięki zmianie prędkości obrotowej walca i prędkości posuwu osiąga się taką samą siłę działającą na narzędzie skrawające jak w maszynie finalnej.

Odspajany materiał jest odkładany między dwie pojedyncze gąsienice podwozia i ładowany na wywrotkę tylnozsypową.

Za pomocą w taki sposób utworzonej maszyny do testowania można w szczególnych warunkach stosowania symulować i testować na miejscu stosowania pracę dużej maszyny do urabiania odkrywkowego (maszyny finalnej). Ze względu na zmniejszenie maszyny w porównaniu z maszyną do urabiania odkrywkowego i zmniejszenie masy całkowitej, mocy napędowej i zdolności przerobowej w stałym, wyznaczonym stosunku, i taką samą wartość prędkości skrawania i siły skrawania wyniki testowania nadają się do przeniesienia na maszynę finalną.

Dzięki możliwym przy wykorzystaniu specyficznego ukształtowania maszyny do testowania zmianom prędkości skrawania i prędkości posuwu oraz wymienialności i możliwości dostosowywania pojedynczych części, ważnych dla urabiania ze względu na moc i zużycie, mogą być przeprowadzane rozmaite testy służące do optymalizacji maszyny i zwiększania wydajności. Transponowanie wyników testów na maszynę do urabiania odkrywkowego (maszynę finalną) jest prostsze i tańsze niż w wypadku uzupełniających badań i optymalizacji maszyny do urabiania odkrywkowego.

Maszyna do testowania może być także używana jako maszyna do urabiania odkrywkowego. Odnosi się to przede wszystkim do udostępniania i eksploatacji mniejszych złóż surowców mineralnych.

Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia całą maszynę w widoku perspektywicznym, fig. 2 - maszynę według fig. 1 w widoku z boku, fig. 3 - układ członów przestawiających dla walca frezującego na maszynie, w widoku perspektywicznym, fig. 4 - ramę maszyny z podwoziem gąsienicowym, w osobnym widoku, a fig. 5 - część maszyny według fig. 4 w widoku z przodu.

Na rysunku jest przedstawiony korzystny przykład wykonania maszyny, który jako maszyna do testowania nadaje się do optymalnego dostosowywania maszyny do urabiania odkrywkowego (maszyny finalnej) do specyficznych warunków zastosowań, a przy tym jednak może być użyty także jako maszyna do urabiania odkrywkowego.

PL 194 429 B1

Przedstawiona maszyna ma stanowić maszynę do testowania dla maszyny do urabiania odkrywkowego w postaci według niemieckiego zgłoszenia patentowego nr DE 199 41 799.7.

Szczególnymi cechami są umieszczenie walca frezującego w kierunku urabiania przed podwoziem, podsiębierny kierunek obrotu walca frezującego oraz przestawialność wysokości walca frezującego i pochylenia poprzecznego względem powierzchni podłoża. Te funkcjonalne cechy muszą być spełnione za pomocą maszyny do testowania, aby można było wyciągnąć wnioski co do dostosowania maszyny do urabiania odkrywkowego do specyficznych warunków geologicznych w nowym obszarze zastosowania.

Zgodnie z fig. 1 i fig. 2 maszyna składa się podwozia dwugąsienicowego 1 i ramy 2 maszyny. Rama 2 maszyny mieści zespół napędowy 3 i stanowisko operatora 4. W kierunku urabiania przed podwoziem 1 jest umieszczony walec frezujący 5.

Technologia urabiania dla tego rodzaju maszyny do urabiania odkrywkowego przewiduje, że maszyna w pozycji wyjściowej w ruchu jezdnym wycina pochylnię prowadzącą w dół, następnie usuwa w przybliżeniu równej wysokości blok urabiania i na zakończenie wycina pochylnię prowadzącą pod górę. Następnie, w taki sam sposób są urabiane sąsiednie bloki w zmieniającym się kierunku postępu. Aby napocząć nakład lub pokład o skośnej powierzchni nachylonej poprzecznie do kierunku jazdy lub móc go usunąć, równoległe położenie walca frezującego 5 do powierzchni podłoża musi być zmieniane w położenie skośne. Odnosi się to także do urabiania złóż wklęsłych lub wypukłych.

Przestawialność walca frezującego 5 w celu realizacji tej technologii urabiania jest osiągana za pomocą dwóch mechanizmów przestawiających. Pierwszy, główny mechanizm przestawiający przewiduje odchylenie walca frezującego 5 w stosunku do ramy 2 maszyny, a zatem przestawienie na wysokości w stosunku do powierzchni podłoża 6, zaś za pomocą drugiego, dodatkowego mechanizmu przestawiającego może być zmienione nachylenie poprzeczne walca frezującego 5 względem powierzchni podłoża 6, po którym maszyna jedzie w kierunku wzdłużnym.

Do głównego mechanizmu przestawiającego należy rama nośna 7 przedstawiona w pełni na fig. 2 i w postaci wyrwania na fig. 3. Jest ona wykonana jako konstrukcja pełnościenna i w kierunku urabiania i jednocześnie w kierunku jazdy na przodzie ramy maszyny 2 umieszczona wychylnie na przegubie prawym 8 i lewym 9. Swobodny koniec tej ramy nośnej 7 jest wykonany w postaci wideł i zaopatrzony w ułożyskowania dla wału walca frezującego 5a. Z obydwu stron na ramie nośnej 7 są umieszczone napędy 10, które są połączone funkcjonalnie z wałem walca frezującego 5a.

Do ruchu wychylnego ramy nośnej 7 i tym samym przestawiania na wysokości walca frezującego 5 jest przeznaczony podnośnik hydrauliczny 11. Z dwóch przegubów 8 i 9, które stanowią połączenie ramy nośnej 7 z ramą 2 maszyny, lewy 9 jest wykonany jako stały i prawy 8 jako pozwalający przestawiać wysokość. Obydwa przeguby 8 i 9 składają się z dwóch sworzni łączących 8a i 9a umieszczonych na wspólnej osi obrotu 12.

Sworzeń łączący 8a przegubu 8 o dającej się przestawiać wysokości ustala w środku ramę nośną 7, przy czym jest on jednym końcem umieszczony przesuwnie w pionowym rowku prowadzącym 8b, który znajduje się według fig. 3 i fig. 4 w podporze 2a należącej do ramy maszyny 2 i jest połączony funkcjonalnie swoim drugim końcem z poziomującym cylindrem 8c połączonym przegubowo z ramą 2 maszyny. Dzięki napędzaniu cylindra poziomującego 8c może być zatem uzyskana zmiana nachylenia poprzecznego walca frezującego 5. Swoboda ruchu wymagana w obydwu przegubach 8 i 9 przy przestawianiu nachylenia poprzecznego jest osiągana w wyniku zastosowania łożysk wahliwych.

Za pomocą tego urządzenia przestawiającego walec frezujący 5 może być przestawiony przez dwa podnośniki hydrauliczne 11 i 8c nie tylko na wysokości, lecz także może być przestawiony ze swojego położenia równoległego do powierzchni podłoża 6.

Płaszcz walca 5b ma kształt cylindryczny. Na nim jednorzędowo, w postaci spirali są przyspawane nie tylko pasy blachy służące do zamocowania uchwytów narzędziowych narzędzi skrawających 13 wykonanych jako frezujące noże trzpieniowe, lecz także nie przedstawione na rysunku blachy kierujące do transportu urobku do środka maszyny poprzecznie do kierunku jazdy.

Przestrzeń transportowa odspojonego materiału odgraniczona od wewnątrz przez płaszcz 5a walca i na zewnątrz przez średnicę koła skrawania frezującego noża trzpieniowego w obszarze walca frezującego 5 jest fizycznie odgraniczona od zewnątrz w kierunku bloku urabiania za pomocą rynny pierścieniowej 14 przesuwanej w ramie maszyny 6. Ta rynna pierścieniowa 14 jest w środku maszyny zaopatrzona w otwór, przez który urobek może dostać się na powierzchnię podłoża 6 i tam pozostaje jako usypisko. Rynna pierścieniowa 14 jest przedłużona w kierunku obrotu walca za pomocą osłony blaszanej 18.

PL 194 429 B1

Tak jak w maszynie do urabiania odkrywkowego w wykonaniu według niemieckiego zgłoszenia patentowego nr DE 199 41 799.7, w maszynie do testowania urabiany materiał jest odspajany z bloku urabiania za pomocą narzędzia skrawającego 13 umieszczonego na walcu frezującym 5 i zabierany w kierunku jego obrotu. Przy tym w zewnętrznych obszarach walca frezującego 5 odspojony materiał jest przenoszony dodatkowo do środka maszyny.

Po tym, gdy urobiony materiał opuści obszar bloku urabiania jest on prowadzony za pomocą rynny pierścieniowej 14 i w obszarze otworu przelotowego dzięki swojej sile odśrodkowej i blachom wyrzutnika jest wyrzucany na zewnątrz na powierzchnię podłoża 6. Aby dla paraboli lotu urobionego materiału uzyskać swobodną przestrzeń między otworem w rynnie pierścieniowej 14 i powierzchnią podłoża 6 między obydwiema pojedynczymi gąsienicami 1a i 1b, część dolna w postaci ramy 2 maszyny według fig. 5 jest wykonana w postaci bramy.

Dwie blachy prowadzące 15 utrzymują urabiany materiał z dala od podwozia dwugąsienicowego 1. Z powierzchni podłoża 6 urobiony materiał może następnie być przejęty przez urządzenie pomocnicze i załadowany na wywrotkę tylnozsypową. Możliwe jest także to, aby w celu odprowadzenia urabianego materiału przewidzieć dodatkowy odprowadzający przenośnik taśmowy i w taki sposób uniknąć przejściowego magazynowania na powierzchni podłoża 6.

Obsługa maszyny jest realizowana łatwo odpowiednio do jej funkcjonowania. Wszystkie funkcje są regulowane za pomocą aparatury zdalnego sterowania. W zależności od wyboru, operator maszyny może sterować urządzeniem ze stanowiska operatora 4 lub z miejsca na zewnątrz.

Z powodu prostej budowy również masa maszyny do testowania jest mała. Jeżeli ta masa nie jest wystarczająca, aby przy dostosowywaniu maszyny z uwagi na występujące drgania lub niewystarczający nacisk walca frezującego osiągnąć korzystne warunki urabiania, masa maszyny może być zwiększona dzięki dodatkowym obciążnikom 16 i 17 na ramie nośnej 7 dla walca frezującego 5 i na przeciwległym końcu ramy 2 maszyny. Dzięki tym obciążnikom 16 i 17 można zmieniać także położenie środka ciężkości maszyny. W wyniku tego można osiągnąć lepsze warunki pracy i jazdy.

W celu uzyskania za pomocą maszyny do testowania, przy małych kosztach, wyników dających się wykorzystać do zoptymalizowanego finalnego wykonania maszyny do urabiania odkrywkowego, takie parametry jak masa całkowita, moc napędowa i zdolność przerobowa są transponowane do maszyny finalnej jako stałe, mniejsze wielkości stosunkowe. Prędkość obwodowa narzędzia skrawającego 13 i siła działająca na każde pojedyncze narzędzie skrawające 13 w maszynie do testowania i w maszynie do urabiania odkrywkowego powinny mieć taką samą wartość.

Wielkości średniej szerokości skrawania i głębokości skrawania narzędzia skrawającego 13 dobiera się w taki sposób, że ich wartości są bliskie sobie. Aby podczas testu uzyskać wartości optymalne dla przypadku zastosowania, prędkość jazdy maszyny, która jednocześnie jest prędkością posuwu oraz prędkość obrotowa walca określająca prędkość obwodową i zarazem prędkość skrawania narzędzi skrawających 13 są zmienne.

Za pomocą przedstawionej maszyny mogą być wypróbowywane i dobierane następujące ważne części, a także dopasowywane do siebie takie parametry i cechy jak: odpowiednie narzędzie skrawające 13, nie wykazujące większego zużycia ukształtowanie uchwytu narzędziowego, możliwość wymiany narzędzi skrawających 13, liczba narzędzi skrawających 13, odstęp między narzędziami skrawającymi 13, nie wykazujące większego zużycia ukształtowanie blach prowadzących w kształcie spirali, wyznaczanie optymalnej prędkości skrawania, wyznaczanie wymaganej mocy skrawania, wyznaczanie optymalnej prędkości posuwu, optymalna masa maszyny i optymalne położenie środka ciężkości maszyny.

Narzędzia skrawające 13 w postaci frezujących noży trzpieniowych są dostępne w różnych wariantach wykonania pod względem ich wymiarów i materiału. Wybiera się takie frezujące noże trzpieniowe, które zapewniają najlepsze warunki przy danym zakresie zastosowania. Liczba frezujących noży trzpieniowych na płaszczu 5b walca wraz z prędkością skrawania i prędkością posuwu jest decydująca dla wydajności urabiania i ziarnistości uzyskanego urobionego materiału. Ponieważ frezujące noże trzpieniowe mogą być umieszczone na płaszczu 5b walca tylko na całkowitej liczbie linii w kierunku obrotu w kształcie litery V i odstępy frezujących noży trzpieniowych powinny być zgodne w maszynie do testowania i w maszynie do urabiania odkrywkowego, jest nie do uniknięcia to, że między obydwiema maszynami wystąpią różnice w stosunku liczby frezujących noży trzpieniowych na jednostkę powierzchni bloku urabiania.

PL 194 429 B1

W celu uzyskania w maszynie do testowania wyników dających się wykorzystać w maszynie do urabiania odkrywkowego prędkość posuwu maszyny do testowania jest zmieniana w ten sposób, że nacisk na frezujący nóż trzpieniowy jest tak duży jak prawdopodobny nacisk działający na frezujący nóż trzpieniowy maszyny do urabiania odkrywkowego.

Blachy kierujące umieszczone na płaszczu 5b walca, służące do transportowania urobku w kierunku poprzecznym, mogą być optymalizowane na podstawie oznak zużycia występujących w eksploatacji próbnej.

Optymalna prędkość skrawania i prędkość posuwu są wyznaczane podczas eksploatacji próbnej w wyniku regulacji napędu na optymalną wydajność urabiania.

Maszyna może być zastosowana nie tylko jako maszyna do testowania służąca do optymalizacji większej maszyny do urabiania odkrywkowego, lecz także jako prosta maszyna do urabiania odkrywkowego.

Claims (7)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Maszyna do urabiania odkrywkowego i maszyna do testowania urabialności skrawaniem materiału krytycznego składająca się z podwozia gąsienicowego, ramy maszyny z zespołem napędowym oraz stanowiska operatora i walca frezującego, rozprzestrzeniającego się na całej szerokości maszyny oraz umieszczonego w kierunku jazdy przed podwoziem, obracającego się podsiębiernie wokół poziomej osi obrotu prostopadle do kierunku jazdy, pracującego w sposób umożliwiający jego podnoszenie i opuszczanie, który jest zaopatrzony w narzędzia skrawające, blachy prowadzące i blachy wyrzutnika, przy czym walec frezujący jest połączony funkcjonalnie z rynną pierścieniową, znamienna tym, że masa całkowita, moc napędu i zdolność przerobowa maszyny (maszyny do testowania) w stosunku do maszyny do urabiania odkrywkowego (maszyny finalnej) są mniejsze w określonym stosunku, a prędkość obwodowa narzędzi skrawających (13) i siła działająca na narzędzie skrawające (13) mają jednakże taką samą wartość i w celu optymalizacji wydajności urabiania prędkość obrotową walca i prędkość posuwu są zmienialne bezstopniowo.
2. 2. Maszyna według zastrz. 1, znamienna tym, że walec frezujący (5) jest umieszczony wychylnie na ramie (2) maszyny i poprzez przestawialność w kierunku pionowym urządzenia wychylającego w stosunku do ramy (2) maszyny na jednej z dwóch stron jest przewidziane przestawianie nachylenia poprzecznego.
3. 3. Maszyna według zastrz. 1 albo 2, znamienna tym, że w celu umożliwiającego zmianę wysokości umieszczenia walca frezującego (5) jest wyposażona w ramę nośną (7), wykonaną jako ramię wychylne w postaci wideł, która jest połączona przegubowo z ramą (2) maszyny, a między dwoma swobodnymi końcami ramy nośnej (7) znajdują się łożyska, za pomocą których walec frezujący (5) jest zamocowany za pomocą swojego wału (5a), zaś człon przestawiający stanowi podnośnik hydrauliczny (11) umieszczony między ramą (2) maszyny i ramą nośną (7).
4. 4. Maszyna według zastrz. 1 albo 2, znamienna tym, że przegubowe połączenie ramy nośnej (7) z ramą (2) maszyny składa się z przegubu prawego (8) i lewego (9), z których każdy ma jeden sworzeń (8a, 9a) przegubu, przy czym jeden z dwóch przegubów (9) jest umieszczony na ramie (2) maszyny nieruchomo, a drugi przegub (8) jest umieszczony w sposób umożliwiający przesuwanie na wysokości, przy czym sworzeń (8a) przegubu po stronie przegubu (8) umożliwiającego przesuwanie na wysokość w odniesieniu do jego całkowitej długości jest umieszczony w środku ramy nośnej (7), i z jednej strony jest prowadzony w pionowym rowku (8b), który znajduje się w podporze (2a) należącej do ramy maszyny (2) i ze swojej drugiej strony jest połączony funkcjonalnie z poziomującym podnośnikiem hydraulicznym (8c), a połączenia przegubowe sworzni (8a, 9a) z ramą maszyny (2) są łożyskami wahliwymi.
5. 5. Maszyna według zastrz. 1, znamienna tym, że zarówno narzędzia skrawające (13) jak i blachy prowadzące w całkowitej liczbie rzędów przebiegają w postaci spirali w kierunku obracania od środka na zewnątrz, a prędkość obrotowa walca oraz prędkość posuwu są w taki sposób zmieniane w zależności od wielkości powierzchni bloku urabiania, że nacisk działający na ostrza narzędzi skrawających (13) jest tak duży jak w maszynie do urabiania odkrywkowego (maszynie finalnej).

   PL 194 429 B1
6. 6. Maszyna według zastrz. 1, znamienna tym, że w celu zwiększenia masy maszyny i zmiany położenia środka ciężkości maszyny mogą być zamocowane dodatkowe obciążniki (16 i 17).
7. 7. Maszyna według zastrz. 1, znamienna tym, że obsługa przez operatora maszyny jest przewidziana albo bezpośrednio ze stanowiska operatora albo z zewnątrz za pomocą aparatury zdalnego sterowania.