RU1794685C - Device for crushing solid material plates - Google Patents

Device for crushing solid material plates

Info

Publication number
RU1794685C
RU1794685C SU914933618A SU4933618A RU1794685C RU 1794685 C RU1794685 C RU 1794685C SU 914933618 A SU914933618 A SU 914933618A SU 4933618 A SU4933618 A SU 4933618A RU 1794685 C RU1794685 C RU 1794685C
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
plate
elements
load
along
plates
Prior art date
Application number
SU914933618A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Александр Михайлович Анисин
Original Assignee
Институт сверхтвердых материалов АН УССР
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Институт сверхтвердых материалов АН УССР filed Critical Институт сверхтвердых материалов АН УССР
Priority to SU914933618A priority Critical patent/RU1794685C/en
Application granted granted Critical
Publication of RU1794685C publication Critical patent/RU1794685C/en

Links

Abstract

Использование: обработка камн , сверхтвердых материалов. Сущность изобретени : пластину и прилегающие к ней податливые элементы помещают в замкнутый объем, ограниченный жесткими элементами , к которым прикладывают нагрузку. 2 з.п, ф-лы, 3 ил.Usage: processing of stones, superhard materials. SUMMARY OF THE INVENTION: A plate and adjacent malleable elements are placed in a confined space limited by rigid elements to which a load is applied. 2 s.p., f-ly, 3 ill.

Description

Изобретение относитс  к обработке камн  и т.п. материалов и может быть использовано при изготовлении элементов из пластин путем их надрезани  и разламыва- ни . Область приложений изобретени , в частности, охватывает класс пластин из сверхтвердых материалов на основе алмаза , кубического нитрида бора, карбида бора и др., требующих, вследствие высокой твердости и жесткости, значительных затрат при обработке.The invention relates to the processing of stones and the like. materials and can be used in the manufacture of elements from plates by notching and breaking them. The field of application of the invention, in particular, encompasses a class of wafers made of superhard materials based on diamond, cubic boron nitride, boron carbide, etc., which require considerable processing costs due to their high hardness and stiffness.

Известен способ резки камн  путем раскалывани , согласно которому на объекте производ т надрез и со стороны противоположной надрезу прикладыбают ударную нагрузку. Применение способа ограниченно классом крупногабаритных объектов с большой инерционностью при глубинах надрезов - несколько сантиметров.A known method of cutting stones by splitting is according to which an incision is made at the object and an impact load is applied from the side opposite to the incision. The application of the method is limited to the class of large-sized objects with high inertia at the depth of the notches - a few centimeters.

Известен способ разделени  пластин с надрезами, согласно которому предварительно надрезанна  пластина размещаетс  между двум  гибкими пластинами, к которым посредством прижимных валков прикладывают нагрузку. К недостаткам способа следует отнести то, что используема  схема нагружени  вследствие относительно высокой податливости гибких элементов не может обеспечить уровней нагрузок, достзточ- ных дл  разламывани  надрезанных пластин с высокой изшбной жесткостью.A method for separating notched plates is known, according to which a pre-notched plate is placed between two flexible plates to which a load is applied by means of pressure rolls. The disadvantages of the method include the fact that the used loading scheme, due to the relatively high flexibility of the flexible elements, cannot provide load levels sufficient to break the notched plates with high erect stiffness.

Наиболее близким по технической сущности к за вл емому изобретению  вл етс  способ разламывани  пластин, согласно которому предварительно надрезанную пластину помещают между податливыми элементами: упругим основанием и листом из гибкого материала, к последнему прикладывают нагрузку посредством пружинного ролика. Этот способ обладает тем же недостатком , что и способ-аналог. Кроме того, из-за необходимости позиционировани  прижимного ролика над каждой линией надреза , увеличиваетс  продолжительность процесса разламывани  длт пластин со сложной конфигурацией с большим количеством надрезов.The closest in technical essence to the claimed invention is a method of breaking plates, according to which a pre-cut plate is placed between pliable elements: an elastic base and a sheet of flexible material, a load is applied to the latter by means of a spring roller. This method has the same drawback as the analogue method. In addition, due to the need to position the pinch roller over each notch line, the length of the fracture process for long plates with a complex configuration with a large number of notches increases.

Цель изобретени  - расширение технологических возможностей, а также увеличение производительности за счет одновременного разламывани  пластины по всем лини м надрезов.The purpose of the invention is to expand technological capabilities, as well as increase productivity by simultaneously breaking the plate along all notch lines.

В способе разламывани  пластин из твердых материалов, включающем размеелIn a method for breaking plates of solid materials, comprising

СWITH

vj Юvj yu

HVHv

00

0000

елate

щение предварительно надрезанной по заданному контуру пластины между податливыми элементами, к которым посредством жестких элементов прикладывают нагрузку, пластину дополнительно ограничивают по боковым поверхност м, образу  над торцами пластины матричные полости, в которых помещают податливые элементы, имеющие жесткостные характеристики, асимметричные относительно срединной плоскости пластины и, по крайней мере, в одном элементе - переменные от боковой поверхности к центру.the joint of a plate previously cut along a predetermined contour between compliant elements to which a load is applied by means of rigid elements, the plate is further limited by lateral surfaces to form matrix cavities above the ends of the plate, in which compliant elements are placed having stiffness characteristics asymmetric with respect to the median plane of the plate and in at least one element - variables from the side surface to the center.

При этом приложенный способ отличаетс  тем, что по крайней мере, один из податливых элементов выполн ют из жидкого, пастообразного или порошкового материала .Moreover, the applied method is characterized in that at least one of the pliable elements is made of liquid, pasty or powder material.

Кроме того, на боковой поверхности пластины образуют сообщающуюс  с имеющимис  матричную полость, в которукьпомещают дополнительный податливый элемент. In addition, on the lateral surface of the plate, a cavity is formed which communicates with the existing matrix cavity, into which an additional flexible element is placed.

С позиции сопротивлени  материалов в пластине с надрезами (концентраторами напр жений), нагруженной давлением д, действуют максимальные напр жени .From the position of resistance of materials in a plate with notches (stress concentrators) loaded with pressure e, the maximum stresses act.

tfmax а Б Он. (1)tfmax a b he. (1)

где «Б - коэффициент концентрации напр жений;where "B - stress concentration coefficient;

Он - номинальные напр жени  или на- пр жени  в образце без концентратора. Можно считать, что уровни напр жений о пропорциональны величине нагрузки д. Тогда на основании (1) имеем:It is the nominal voltages or voltages in the sample without a hub. We can assume that the stress levels are proportional to the load d. Then, on the basis of (1), we have:

ОГтах «БР(2)ОГТА «БР (2)

Разламывание пластины происходит, когда напр жени  сгтах превыс т предел прочности материала пластины, Из анализа (2) следует два возможных варианта достижени  требуемых уровней Ohiax. При больших значени х «Б разламывание наступает при меньших нагрузках g и наоборот. Однако повышение а Б , как правило, предполагает увеличение глубины надреза. Это сопр жено с дополнительными затратами, особенно при обработке сверхтвердых материалов . Поэтому предпочтительнее увеличивать уровни нагрузок при минимальных значени х а Б . При этом дл  разламывани  пластины с большей изгибной жесткостью будут требоватьс  большие нагрузки д. Их предельна  величина будет ограничена несущей способностью жестких или податливых элементов, передающих давление на пластину. Согласно прототипу податливые элементы испытывают сжатие, близкое к одноосному . Предельна  нагрузка g дл  случа  одноосного сжати  не может превышатьPlate breaking occurs when the stresses exceed the tensile strength of the plate material. From analysis (2), there are two possible ways to achieve the required Ohiax levels. At large values of Б B, breaking occurs at lower loads g and vice versa. However, increasing a B, as a rule, implies an increase in the depth of incision. This involves additional costs, especially when processing superhard materials. Therefore, it is preferable to increase the load levels at the minimum values of a B. At the same time, large loads will be required to break the plate with greater bending stiffness. Their ultimate value will be limited by the bearing capacity of rigid or pliable elements transmitting pressure to the plate. According to the prototype, pliable elements experience compression close to uniaxial. The ultimate load g for uniaxial compression cannot exceed

предел текучести материала податливого элемента - в противном случае произойдет его выдавливание. Ориентировочно можно ограничить величину g уровн ми Б-10 МПа.yield strength of the material of the compliant element - otherwise it will be extruded. It can be tentatively limited to g levels of B-10 MPa.

В предлагаемом изобретении податливый элемент помещаетс  в матричную полость и стеснен в своем деформировании. Это позвол ет достигать нагрузочных давлений до 1000 МПа и выше, вплоть до потери прочно0 сти жестких нагрузочных элементов, окружающих матричную полость.In the present invention, a malleable element is placed in a matrix cavity and is constrained in its deformation. This makes it possible to achieve loading pressures up to 1000 MPa and higher, up to the loss of strength of the rigid loading elements surrounding the matrix cavity.

Сказанное выше не ограничивает область использовани  изобретени  и дл The foregoing does not limit the scope of the invention to

пластин с низкой изгибной жесткостью, уве5 личива  производительность зэ счет одновременного разламывани  пластины по всем лини м надрезов.plates with low bending stiffness, increases the productivity of the mesh due to the simultaneous breaking of the plate along all notch lines.

На фиг. 1 показана деформированна  пластина с надрезами; на фиг. 2 - схемаIn FIG. 1 shows a deformed notched plate; in FIG. 2 - diagram

0 нагрузок на пластине; на фиг. 3 - схема элементов силовой цепи.0 loads on the plate; in FIG. 3 is a diagram of power circuit elements.

Механизм взаимодействи  признаков за вл емой совокупности заключаетс  в следующем.The mechanism of interaction of features of the claimed population is as follows.

5Исходной предпосылкой к разлому  вл етс  изгибиа  деформаци  пластины, при которой раст нутые волокна наход тс  со стороны надрезов (фиг. 1). Дл  осуществлени  такого вида деформации примен ют5 The initial prerequisite for fracture is bending deformation of the plate, in which the stretched fibers are on the notch side (Fig. 1). To carry out this type of deformation,

0 схему силового нагружени , котора  вызывает в пластине изгибающие моменты соответствующего знака. Рассмотрим например, достаточную общую схему, изображенную на фиг, 2. Встречные нагрузки gi и д2 асим5 метрнчно распредел ют относительно срединной плоскости пластины, но их равнодействующа  равна нулю. Возможен вариант, когда прикладывают дополнительную боковую нагрузку дз, котора  увеличи0 вает гидростатическую составл ющую напр женного состо ни  и, как показали проведенные эксперименты, улучшает качество разлома дл  пластин с высокой изгибной жесткостью. Давлени  gi, да, дз0 is a force loading circuit which causes bending moments of the corresponding sign in the plate. Consider, for example, a sufficient general scheme depicted in Fig. 2. The counterpropagating loads gi and d2 are asymmetrically distributed metrically relative to the median plane of the plate, but their resultant is zero. A variant is possible when an additional lateral load DZ is applied, which increases the hydrostatic component of the stress state and, as shown by experiments, improves the fracture quality for plates with high bending stiffness. Pressure gi, yes, dz

5 передают на пластину 1 посредством податливых элементов 2, 3, 4 (фиг, 3), конфигураци  и (или) жесткость которых- имеет характерную дл  закона распределени  нагрузок g (фиг. 2) асимметрию. Податливые5 are transferred to the plate 1 by means of compliant elements 2, 3, 4 (FIG. 3), the configuration and (or) rigidity of which has asymmetry characteristic of the law of load distribution g (FIG. 2). Malleable

0 элементы помещают в матричные полости и подвергают действию жестких нагрузочных элементов 5, б, 7 (фиг. 3), замыкающих силовую цепь,0 elements are placed in matrix cavities and subjected to the action of hard load elements 5, b, 7 (Fig. 3), closing the power circuit,

Из удобства заполнени  матричных по5 лостей в качестве податливых элементов, по возможности, используют жидкие, пастообразные или порошкообразные материалы. Причем в двух последних состо ни х материалов легко получают композиции с заданными свойствами. Жидкости, как иFor the convenience of filling matrix cavities, liquid, paste-like or powder materials are used as malleable elements whenever possible. Moreover, in the last two states of materials, compositions with desired properties are easily obtained. Liquids like

другие материалы с нулевой или близкой к нулю сдвиговой жидкостью, примен ют, как правило, в виде тонких прослоек, толщина которых соизмерима с деформаци ми пластины .other materials with zero or near-zero shear fluid are used, as a rule, in the form of thin interlayers, the thickness of which is comparable with the deformations of the plate.

Пример 1. На алмазно-твердосплавной пластине диаметром 13,5 мм и высотой 3,5 мм со стороны твердого сплава протачивают диаметральный надрез сечением 0,3 х 0,3 мм. В цилиндрическую полость диаметром 13,5 мм с плоским основанием последовательно помещали: резиновый диск высотой 1 мм; пластину надрезами вверх; графитовый диск высотой 3 мм; стальной цилиндр диаметром 13,5 мм с рабочим профилем в виде конуса с углом 150° , обращен- ного вершиной вверх. К стальному цилиндру прикладывали давление 800 МПа, после чего пластина разламывалась вдоль надреза на две части.Example 1. On a diamond-carbide plate with a diameter of 13.5 mm and a height of 3.5 mm, a diametrical incision with a cross section of 0.3 x 0.3 mm is pierced from the side of the hard alloy. In a cylindrical cavity with a diameter of 13.5 mm with a flat base sequentially placed: a rubber disk 1 mm high; the plate is notched up; graphite disk 3 mm high; a steel cylinder with a diameter of 13.5 mm with a working profile in the form of a cone with an angle of 150 °, turned upward. A pressure of 800 MPa was applied to the steel cylinder, after which the plate broke into two parts along the notch.

Пример 2. В услови х примера 1 на пластине протачивали два, три или четыре диаметральных надреза, после чего пласти0Example 2. Under the conditions of example 1, two, three or four diametrical cuts were machined on the plate, after which the plastic

55

00

на разламывалась вдоль надрезов соответственно на четыре, шесть и восемь частей, Пример 3. В услови х примера 1 графитовый диск заменили графитовым порошком при высоте засыпки 4 мм, тем самым исключив предварительную операцию изготовлени  графитового диска.it was broken along the cuts into four, six and eight parts, respectively, Example 3. Under the conditions of Example 1, the graphite disk was replaced with graphite powder at a filling height of 4 mm, thereby eliminating the preliminary operation of manufacturing a graphite disk.

Пример 4, В услови х примера 1 резиновый диск заменили слоем жидкого машинного масла, который наносили путем контакта пластины со смоченной маслом поверхностью . При этом снижали стоимость вспомогательного материала.Example 4 Under the conditions of Example 1, the rubber disc was replaced with a layer of liquid engine oil, which was applied by contacting the plate with a surface moistened with oil. At the same time, the cost of auxiliary material was reduced.

Пример 5. В услови х примера 1 диаметр цилиндрической полости и всех цилиндрических элементов, за исключением пластины, увеличивали до 20 мм. В образовавшуюс  со стороны боковой поверхности пластины полость поместили графитовое кольцо диаметром 20 мм и высотой 3,5 мм. В результате повысили качество поверхности разлома.Example 5. Under the conditions of Example 1, the diameter of the cylindrical cavity and all cylindrical elements, with the exception of the plate, was increased to 20 mm. A graphite ring with a diameter of 20 mm and a height of 3.5 mm was placed in the cavity formed from the side surface of the plate. As a result, the quality of the fault surface was improved.

Claims (3)

Формула изобретени  1. Способ разламывани  пластин из твердых материалов, включающий размещение предварительно надрезанной по заданному контуру пластины между податливыми элементами, к которым посредством жестких элементов прикладывают нагрузку, отличающийс  тем, что, с целью расширени  технологических возможностей , а также увеличени  производительности за счет одновременного разламывани  пластины по всем лини м надрезов, пластину ограничивают по боковым поверхност м с образованием над торцами пластины матричных полостей, вSUMMARY OF THE INVENTION 1. A method for breaking plates of solid materials, comprising placing a plate previously cut along a predetermined contour between pliable elements, to which a load is applied by means of rigid elements, characterized in that, in order to expand technological capabilities, as well as increase productivity by simultaneously breaking plates along all notch lines, the plate is limited along the lateral surfaces with the formation of matrix cavities above the plate ends, in которых размещают податливые элементы, которые имеют жесткостные характеристики , асимметричные относительно срединной плоскости и по крайней мере в одном элементе - переменные от боковой поверхности к центру,which accommodate pliable elements that have stiffness characteristics asymmetric with respect to the median plane and in at least one element - variables from the side surface to the center, 2. Способ поп. 1, о т л и ч ающийс  тем, что по крайней мере один из податливых элементов выполн ют из жидкого, пас- тообразного или порошкообразного материала.2. The method of pop. 1, wherein at least one of the pliable elements is made of a liquid, pasty or powdery material. 3. Способ по п. 1,отличающийс 3. The method of claim 1, wherein тем, что на боковой поверхности пластиныso that on the side surface of the plate образуют сообщающуюс  с имеющимис form communicating with existing дополнительную матричную полость, в которую помещают податливый элемент.an additional matrix cavity into which the compliant element is placed. Фи 2. 2Fi 2.2 Фиг.ЗFig.Z
SU914933618A 1991-05-05 1991-05-05 Device for crushing solid material plates RU1794685C (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU914933618A RU1794685C (en) 1991-05-05 1991-05-05 Device for crushing solid material plates

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU914933618A RU1794685C (en) 1991-05-05 1991-05-05 Device for crushing solid material plates

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU1794685C true RU1794685C (en) 1993-02-15

Family

ID=21573106

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU914933618A RU1794685C (en) 1991-05-05 1991-05-05 Device for crushing solid material plates

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU1794685C (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Патент FR № 2223968, кл. В 28 1/22,1974. За вка JP № 52-39607, кл В 28 1/22,1977. За вка GB № 1297561, кл. В 28 1/28,1972. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Dong et al. Advanced damper with negative structural stiffness elements
NL8004191A (en) CYLINDRICAL ELASTANE BEARING.
CN1141223A (en) Metal cutting inserts having superhard abrasive bodies and methods of making same
Cottrell Mechanics of fracture in large structures
EP0995851A3 (en) Damper
Hooper The failure of glass cylinders in diametral compression
Inasaki Speed-stroke grinding of advanced ceramics
RU1794685C (en) Device for crushing solid material plates
WO2013082002A1 (en) High pressure carbide component incorporating gradient structures
Plumbridge et al. Low cycle fatigue of a titanium 829 alloy
Michel et al. Indentation of an S2 floating ice sheet in the brittle range
Dempster The mechanics of paraffin sectioning by the microtome
US4130624A (en) Piezo-electric disc mounting methods and apparatus
US20120088619A1 (en) Chain plate having increased press out force and method for making same
Hwu et al. Contact problems of two dissimilar anisotropic elastic bodies
US3231935A (en) High pressure apparatus
Al-Hawamdeh et al. Finite element coding of functionally graded beams under various boundary and loading conditions
Bridgman Certain Aspects of Plastic Flow under High Stresses
JP2002210729A (en) Method for cutting separately brittle material and block obtained by cutting separately
Bobji et al. Determination and study of the strength of the blister field generated by conical indentation
Anderson et al. Experimental study of size effects and surface damage in closed-cell polymethacrylimide and open-cell copper foams
Sun et al. Research on the cracks extending mechanism of grinding silicon nitride ceramics
NO123416B (en)
Swallowe PS Leevers
RU2198761C2 (en) Built-up die