RU2039196C1

RU2039196C1 - Rock crushing insert

Info

Publication number: RU2039196C1
Authority: RU
Inventors: Л.Н. Федоров
Original assignee: Институт горного дела Севера СО РАН
Priority date: 1992-01-31
Filing date: 1992-01-31
Publication date: 1995-07-09

Abstract

FIELD: mining industry. SUBSTANCE: rock crushing insert has grooves made on its rear plane in parallel to blade 2. First in sequence grooves are siding with blade 2. Bulges 3 are made of much wearable material, than material of blade, for example, of hexanite-P. Blade 2 is made of wearable material, for example, of diamond-solid-alloy plate. EFFECT: rock crushing insert is used in mining industry. 3 cl, 6 dwg

Description

Изобретение относится к горному делу, а именно к вооружению рабочих органов очистных, проходческих и буровых машин, оснащенных высокочастотными вибраторами. The invention relates to mining, namely to arming the working bodies of treatment, sinking and drilling machines equipped with high-frequency vibrators.

Известен породоразрушающий резец с положительным задним углом. Недостатками этого резца являются слабое разупрочнение поверхностного слоя породы, невозможность резания крепких пород и быстрый износ в абразивных породах. Но основным недостатком является одностадийный характер процесса взаимодействия резца с породой. Даже при наложении удара при вибрации локальный характер контакта с породой не изменяется, что не отвечает объемному характеру процесса накопления повреждений. Known rock cutting tool with a positive rear angle. The disadvantages of this cutter are weak softening of the surface layer of the rock, the inability to cut hard rocks and rapid wear in abrasive rocks. But the main disadvantage is the one-stage nature of the process of interaction of the cutter with the rock. Even when a shock is applied during vibration, the local nature of the contact with the rock does not change, which does not correspond to the volumetric nature of the damage accumulation process.

Известен породоразрушающий инструмент (авт.св. N 382812). В этом инструменте одна группа рабочих элементов выполнена в виде секторов, армированных по всей площади между резцами зернами твердого сплава, за счет генерирования тепла трением о горную породу проводит предварительное разупрочнение, т.е. подготовку к разрушению пород забоя. Окончательное доразрушение осуществляется ударными зубками, которые расположены между секторами трения. Known rock cutting tool (ed. St. N 382812). In this tool, one group of working elements is made in the form of sectors reinforced over the entire area between the cutters with hard alloy grains; due to the generation of heat by friction against the rock, it carries out preliminary softening, i.e. preparation for the destruction of face rocks. The final destruction is carried out by impact teeth, which are located between the friction sectors.

Достоинство этого инструмента заключается в том, что процесс разрушения проводится в две стадии, согласно стадийному характеру процесса разрушения горных пород. Недостатком этого инструмента является сложность его конструкции, выделение большого количества тепла в зоне забоя, низкая эффективность при разрушении термопластичных пород. The advantage of this tool is that the destruction process is carried out in two stages, according to the staged nature of the destruction of rocks. The disadvantage of this tool is the complexity of its design, the release of a large amount of heat in the bottom zone, low efficiency in the destruction of thermoplastic rocks.

Наиболее близкой по технической сути и достигаемому результату к предлагаемой является буровая коронка, содержащая алмазные сектора и установленный с набегающей стороны сектора резец со сплошным лезвием. Причем резец установлен от первого ряда алмазов на расстоянии равном их шагу. Такое близкое расположение резца и алмазов и изготовление их монолитными позволяют рассматривать как один комбинированный резец с лезвием и удлиненной задней гранью с выступами, которая контактирует с забоем и выполнена в виде алмазного сектора. Задняя грань такого резца создает зону предразрушения, а его лезвие отделяет от забоя разупрочненный предыдущим резцом слой. Такое поочередное последовательное воздействие на породу, по нашему мнению, достаточно объективно соответствует стадийному характеру процесса разрушения горных пород. The closest in technical essence and the achieved result to the proposed one is a drill bit containing diamond sectors and a cutter with a solid blade mounted on the upstream side of the sector. Moreover, the cutter is installed from the first row of diamonds at a distance equal to their pitch. Such a close arrangement of the cutter and diamonds and their manufacture in monolithic can be considered as one combined cutter with a blade and an elongated rear face with protrusions, which contacts the face and is made in the form of a diamond sector. The back face of such a cutter creates a pre-fracture zone, and its blade separates the layer weakened by the previous cutter from the bottom face. Such sequential sequential impact on the rock, in our opinion, quite objectively corresponds to the staged nature of the process of destruction of rocks.

Однако ввиду малого выпуска алмазов (0,1-0,3 мм) зона предразрушения будет неглубокой, следовательно, и сплошной резец будет снимать незначительный разупрочненный слой. However, due to the small production of diamonds (0.1-0.3 mm), the prefracture zone will be shallow, therefore, a solid cutter will remove an insignificant softened layer.

Таким образом, существенным недостатком комбинации резцов со сплошным лезвием и алмазного сектора в единичный породоразрушающий резец является низкая механическая скорость по сравнению с потенциальными возможностями двухстадийного воздействия. В этом плане варьирование материалом резца ощутимого эффекта тоже не дает. Например, выполнение резца из износостойких алмазно-твердосплавных пластин (АТП) делает резец хрупким, поэтому в условиях крепких и трещиноватых пород он не применим. При выполнении лезвия из твердого сплава область оптимального режима эксплуатации алмазной части и лезвия не совпадают, что тоже делает невозможным реализацию потенциальных возможностей коронки. Известно, что твердосплавный инструмент и алмазный имеют разные оптимальные параметры режима эксплуатации. Thus, a significant drawback of the combination of incisors with a solid blade and the diamond sector into a single rock cutting tool is the low mechanical speed compared to the potential of a two-stage impact. In this regard, varying the material of the cutter does not give a tangible effect either. For example, the implementation of the cutter from wear-resistant diamond carbide inserts (ATP) makes the cutter brittle, therefore, in conditions of strong and fractured rocks, it is not applicable. When performing a hard alloy blade, the region of the optimal operating mode of the diamond part and the blade do not coincide, which also makes it impossible to realize the potential of the crown. It is known that carbide and diamond tools have different optimal operating conditions.

При высокой частоте вращения рабочего органа, оптимальной для алмазных секторов, последние будут работать больше в режиме микрорезания, а твердосплавный резец будет снимать минимальный разупрочненный слой и быстро износится. При малых частотах вращения, оптимальных для твердосплавного резца, если последний будет снимать слой порядка 3-10 мм, то алмазный сектор ввиду малого выпуска алмазов (максимум 0,2-0,3 мм) будет создавать зону предразрушения не более 0,3-1,0 мм, т.е. подготовительная стадия разрушения будет малоэффективной. At a high rotational speed of the working body, optimal for diamond sectors, the latter will work more in the micro-cutting mode, and the carbide cutter will remove the minimum softened layer and will quickly wear out. At low speeds, optimal for carbide cutters, if the latter will remove a layer of the order of 3-10 mm, then the diamond sector, due to the low diamond output (maximum 0.2-0.3 mm), will create a prefracture zone of not more than 0.3-1 , 0 mm, i.e. the preparatory stage of destruction will be ineffective.

К недостаткам таких комбинированных резцов следует отнести также механизм разрушения микрорезанием, что делает неэффективным их использование для вооружения рабочих органов выемочных и проходческих машин, а также станков для бурения скважин большого диаметра. Изготовление алмазных секторов требует специальной технологии, что удорожает породоразрушающий инструмент. The disadvantages of such combined cutters should also include the mechanism of destruction by microcutting, which makes them ineffective for arming the working bodies of excavating and sinking machines, as well as machines for drilling large diameter wells. The manufacture of diamond sectors requires special technology, which increases the cost of rock cutting tools.

Таким образом, анализ вышеприведенных аналогов и других источников информации позволяет надеяться, что наше предложение не известно и явным образом не следует из уровня техники. Thus, the analysis of the above analogues and other sources of information allows us to hope that our proposal is not known and does not explicitly follow from the prior art.

Цель изобретения повышение производительности разрушения горных пород за счет более интенсивного разупрочнения поверхностного слоя породы. The purpose of the invention is to increase the productivity of the destruction of rocks due to more intensive softening of the surface layer of the rock.

Для достижения поставленной цели необходимо решить задачу предварительного накопления дефектов в объеме очага разрушения, т.е. интенсивного разупрочнения поверхностного слоя породы. Постановка этой задачи исходит из современных представлений процесса разрушения твердых тел, развиваемых Ленинградской школой физиков акад. С.Н.Журкова. По современным представлениям с наиболее общих позиций физики разрушения разрушение является двухстадийным процессом. На первой стадии происходит в объеме тела накопление повреждений в виде дислокаций, микротрещин и других дефектов. После достижения критической концентрации этих дефектов за счет их объединения происходит катастрофический рост магистральной трещины, которая завершается разрушением. Причем, если накопление повреждений носит объемный характер, то разрушение локальный. Краткий анализ современных способов и средств разрушения, в том числе и породоразрушающих резцов показывает, что одностадийное механическое воздействие не соответствует многостадийному характеру самого процесса разрушения и потому оно неэффективно и недостаточно. Важнейшую роль играют процессы зарождения и накопления трещин. To achieve this goal, it is necessary to solve the problem of preliminary accumulation of defects in the volume of the fracture zone, i.e. intensive softening of the surface layer of the rock. The statement of this problem proceeds from modern concepts of the process of destruction of solids developed by the Leningrad school of acad physicists. S.N. Zhurkova. According to modern concepts, from the most general positions of the physics of destruction, destruction is a two-stage process. At the first stage, damage accumulates in the body volume in the form of dislocations, microcracks, and other defects. After reaching a critical concentration of these defects due to their combination, a catastrophic growth of the main crack occurs, which ends with destruction. Moreover, if the accumulation of damage is voluminous, then the destruction is local. A brief analysis of modern methods and means of destruction, including rock cutting tools, shows that a single-stage mechanical effect does not correspond to the multi-stage nature of the destruction process itself and therefore it is inefficient and insufficient. The most important role is played by the processes of nucleation and accumulation of cracks.

Поэтому двухстадийному характеру разрушения должна отвечать соответствующая двухстадийная организация процесса разрушения горных пород. Иными словами, одна группа элементов инструмента должна отвечать стадии накопления дефектов, микротрещин, т.е. разупрочнять поверхностный слой, создавать зону предразрушения, а вторая группа элементов инструмента завершать разрушение, т. е. отделять от забоя разупрочненный слой породы. Этим требованиям двухстадийного процесса отвечает наше предложение. Выступы на задней грани, образующие отрицательный угол 3-10^о, под действием вибрации, создают интенсивную зону предразрушения с глубокими канавками, тем самым осуществляется первая стадия разрушения. Вторая стадия окончательное разрушение осуществляется сплошным лезвием, отделяющим от породы слой породы, в котором накопление повреждений достигало критического уровня. Следует заметить, что на первой стадии одновременно разрушается порода, образуя канавки. Однако этот объем гораздо меньше объема разрушаемого сплошным лезвием, т.е. на второй стадии.Therefore, the two-stage nature of the destruction must correspond to the corresponding two-stage organization of the process of destruction of rocks. In other words, one group of tool elements must correspond to the stage of accumulation of defects, microcracks, i.e. to soften the surface layer, create a pre-fracture zone, and the second group of tool elements to complete the destruction, i.e., to separate the softened rock layer from the bottom. These requirements of the two-stage process are met by our proposal. The protrusions on the rear face, forming a negative angle of 3-10 ^about , under the action of vibration, create an intense pre-fracture zone with deep grooves, thereby the first stage of fracture. The second stage, the final destruction is carried out by a solid blade, separating the rock layer from the rock, in which the accumulation of damage reached a critical level. It should be noted that in the first stage, the rock is simultaneously destroyed, forming grooves. However, this volume is much smaller than the volume destroyed by a solid blade, i.e. in the second stage.

Положительный задний угол по впадинам образует пространство, которое не препятствует росту объема зоны предразрушения и разрушенной породы, т.е. бурового шлама. При этом, если конструктивно невозможно заточить, положительный угол должен быть достаточно великим, чтоб выполнить эту функцию по мере износа выступов и лезвия и в то же время не снижать прочность вставки. The positive trailing angle in the depressions forms a space that does not impede the growth of the volume of the prefracture zone and the destroyed rock, i.e. drill cuttings. Moreover, if it is structurally impossible to sharpen, the positive angle must be large enough to fulfill this function as the protrusions and the blade wear and at the same time not reduce the strength of the insert.

Таким образом, поставленная цель достигается тем, что породоразрушающая вставка для виброрежущего рабочего органа горных машин с выступами на задней грани, взаимодействующей с забоем, выполнена с отрицательным задним углом по выступам и с положительным задним углом по впадинам, причем впадины между выступами выполнены с возможностью пропуска шлама, образующего под задней гранью резца. Thus, the goal is achieved by the fact that the rock cutting insert for the vibration-cutting working body of mining machines with protrusions on the rear face interacting with the face is made with a negative rear angle along the protrusions and with a positive rear angle along the troughs, and the troughs between the protrusions are skipped sludge forming under the posterior face of the incisor.

Предлагаемая породоразрушающая вставка по сравнению с прототипом имеет следующие преимущества:
более интенсивное разупрочнение горных пород с образованием глубоких бороздок;
возможность установки породоразрушающей вставки на рабочие органы машин различного целевого назначения;
возможность изготовления вставки целиком из одного материала, например из твердого сплава, что повышает технологичность ее изготовления, следовательно, делает более дешевым, чем прототип;
возможна оптимизация параметров режима работы резца при выполнении лезвия и выступов из одного материала;
возможность применения сравнительно хрупких, но износостойких материалов в качестве лезвия резца;
повышение износостойкости и ударопрочности резца при бурении трещиноватых пород увеличением сечения выступов.The proposed rock cutting insert in comparison with the prototype has the following advantages:
more intense softening of rocks with the formation of deep grooves;
the ability to install rock cutting inserts on the working bodies of machines for various purposes;
the possibility of manufacturing the insert entirely from one material, for example, from a hard alloy, which increases the manufacturability of its manufacture, therefore, makes it cheaper than the prototype;
it is possible to optimize the parameters of the operating mode of the cutter when performing blades and protrusions of the same material;
the possibility of using relatively fragile, but wear-resistant materials as a cutter blade;
increasing the wear resistance and impact resistance of the cutter while drilling fractured rocks by increasing the cross section of the protrusions.

На фиг. 1 изображен общий вид породоразрушающего резца; на фиг.2 то же, вид снизу; на фиг.3 общий вид резца в работе; на фиг.4 разрез А-А на фиг.3; на фиг. 4 породоразрушающий зубок, оснащенный предлагаемым резцом; на фиг.5 буровая коронка, оснащенная предлагаемым резцом. In FIG. 1 shows a general view of a rock cutting tool; figure 2 is the same, bottom view; figure 3 General view of the cutter in operation; figure 4 section aa in figure 3; in FIG. 4 rock-cutting clove equipped with the proposed cutter; figure 5 drill bit equipped with the proposed cutter.

Породоразрушающая вставка состоит из корпуса 1, лезвия 2 и выступов 3. Выпуск выступов нарастает пропорционально расстоянию от лезвия, образуя отрицательный задний угол (- α), а впадины 4 между выступами имеют возможность пропускать шлам 5 (фиг.4), образуя положительный задний угол α, превышающий не менее в 2-3 раза абсолютную величину заднего угла по выступам (фиг.1). Причем максимальное значение этого угла или глубина впадины такова, что шлам свободно проходит при износе лезвия и выступов. The rock-breaking insert consists of a body 1, a blade 2 and protrusions 3. The release of the protrusions increases in proportion to the distance from the blade, forming a negative rear angle (- α), and the depressions 4 between the protrusions have the ability to pass the slurry 5 (Fig. 4), forming a positive rear angle α, exceeding at least 2-3 times the absolute value of the rear angle of the protrusions (figure 1). Moreover, the maximum value of this angle or the depth of the cavity is such that the sludge passes freely when the blade and protrusions are worn.

Породоразрушающая вставка работает следующим образом. Под действием осевого усилия в первую очередь контактирует с забоем крайние выступы 3. Под действием осевого усилия и вибрации, например от магнитостриктора, эти выступы внедряются в породу, затем вступают в контакт с забоем последующие выступы, соседние с лезвием резца. За это время рабочий орган со вставкам и сделает не менее одного оборота, тогда резец внедрится в уже подготовленный для разрушения верхний слой породы Н и срезает его (фиг.3). В начальный момент работы рабочего органа вращение минимальное, благодаря этому развивается зона предразрушения на максимальную глубину h (фиг.4). Опыт внедрения шарошечного бурения с магнитострикционным вибратором показывает, что происходит увеличение механической скорости бурения при том же режиме бурения. Причем, благодаря малой чувствительности к притуплению резца, чем крепче порода, тем эффект выше, достигая до 3-4 раз. Более того наблюдается углубка долота и при полном износе его вооружения. Это позволяет утверждать, что при наложении соответствующей вибрации выступы будут внедряться в крепкие породы при нормальных режимах нагружения и создавать значительную зону предразрушения. От внедренных выступов при вращении выступов образуется шлам 5, который удаляется через впадины 4 между выступами (фиг.4). Таким образом, после воздействия задней грани резца с породой остается сой породы весь пронизанный микро- и макротрещинами, к тому же еще прорезанный глубокими канавками (фиг. 3 и 4). Следующая вставка своим сплошным лезвием отделяет этот слой от породы, т.е. проводит окончательное разрушение. При этом работа лезвия интенсифицируется вибрацией. Благодаря наложению интенсивной вибрации на опережающие лезвие выступы, разрушение предлагаемой вставкой происходит в две стадии. Первая подготовительная стадия, которая заключается в наведении в поверхностном слое густой сети микро- и макротрещин, осуществляется выступами задней грани вставки. Вторая стадия окончательное разрушение проводится лезвием вставки в режиме виброрезания. Такое двухстадийное воздействие на горную породу с целью ее разрушения соответствует физическим процессам, происходящим в горной породе при разрушении, а именно, накоплению повреждений до их критической концентрации в объеме тела и катастрофическому росту магистральной трещины за счет поглощения микротрещин и других дефектов. На наш взгляд, соответствие внешнего воздействия внутренним процессам разрушения несомненно является основным фактором повышения эффективности разрушения горных пород. The rock-breaking insert works as follows. Under the action of the axial force, the protrusions 3 are in contact with the face first. Under the action of the axial force and vibration, for example from a magnetostrictor, these protrusions are introduced into the rock, then subsequent protrusions adjacent to the cutter come into contact with the face. During this time, the working body with the inserts will make at least one revolution, then the cutter will penetrate into the upper layer of rock N already prepared for destruction and cut it off (Fig. 3). At the initial moment of operation of the working body, the rotation is minimal, due to this, the pre-fracture zone develops to the maximum depth h (Fig. 4). The experience of introducing roller-boring drilling with a magnetostrictive vibrator shows that there is an increase in the mechanical drilling speed with the same drilling mode. Moreover, due to the low sensitivity to blunting of the cutter, the stronger the rock, the higher the effect, reaching up to 3-4 times. Moreover, a deepening of the bit is observed even with the complete wear of its weapons. This allows us to argue that when the appropriate vibration is applied, the protrusions will be embedded in strong rocks under normal loading conditions and create a significant prefracture zone. From the embedded protrusions during rotation of the protrusions, a slurry 5 is formed, which is removed through the depressions 4 between the protrusions (Fig. 4). Thus, after exposure to the trailing edge of the incisor with the rock, the whole soybean remains permeated with micro- and macrocracks, and moreover, it is cut through by deep grooves (Figs. 3 and 4). The next insert with its solid blade separates this layer from the rock, i.e. conducts final destruction. In this case, the operation of the blade is intensified by vibration. Due to the imposition of intense vibration on the protrusions leading the blade, the destruction of the proposed insert occurs in two stages. The first preparatory stage, which consists in inducing in the surface layer a dense network of micro- and macrocracks, is carried out by the protrusions of the rear face of the insert. The second stage, the final destruction is carried out by the insert blade in vibration cutting mode. Such a two-stage impact on the rock with the purpose of its destruction corresponds to the physical processes that occur in the rock during destruction, namely, the accumulation of damage to their critical concentration in the body volume and the catastrophic growth of the main crack due to absorption of microcracks and other defects. In our opinion, the correspondence of external influences to internal processes of destruction is undoubtedly the main factor in increasing the efficiency of rock destruction.

Все вышеуказанное справедливо при любом материале лезвия и выступов грани. Поэтому возможна любая в соответствии с физико-механическими свойствами горных пород комбинация материалов лезвия и выступов задней грани вставки. Для пород крепких и очень крепких, трещиноватых и монолитных и несильно абразивных возможен цельный резец из одного материала, например из твердого сплава. Такой резец очень технологичен, его легко изготовить, а при износе заточить. Для пород в высшей степени крепких и несильноабразивных выступы могут быть изготовлены из термостойких и износостойких материалов, например из гексанита Р, а лезвие из твердого сплава. Для тех же пород, но к тому же более абразивных, можно выполнять лезвие вставки из износостойкого материала, например из АТП, увеличив при этом сечение выступов. All of the above is true for any material of the blade and protrusions of the face. Therefore, any combination of blade materials and protrusions of the rear edge of the insert is possible in accordance with the physicomechanical properties of rocks. For rocks of strong and very strong, fractured and monolithic and slightly abrasive, an integral cutter from one material, for example, from a hard alloy, is possible. Such a cutter is very technological, it is easy to manufacture, and sharpen when worn. For rocks with extremely strong and slightly abrasive protrusions, the protrusions can be made of heat-resistant and wear-resistant materials, for example, hexanite R, and the blade is made of hard alloy. For the same breeds, but also more abrasive, the insert blade can be made of wear-resistant material, for example, from ATP, while increasing the cross section of the protrusions.

Применение хрупких материалов, например, из АТП, в нашем инструменте обусловлено тем, что выступы задней грани опережают лезвие, поэтому динамическое воздействие забоя в первую очередь воспринимают выступы, в результате которого крепкие включения или берега трещин разрушаются. И только последствие такого динамического воздействия забоя и выступов через предразрушенную зону передается лезвию. Таким образом ударопрочность вставки обеспечивается главным образом материалом выступов. При этом износостойкость выступов и их ударопрочность обеспечивается кроме материала, но и увеличением площади их контакта с забоем. Как упоминалось выше, увеличение сечения выступов для трещиноватых пород, хоть и в ущерб производительности разрушения, может быть весьма значительным. The use of brittle materials, for example, from ATP, in our tool is due to the fact that the protrusions of the rear face are ahead of the blade, therefore, the protrusions primarily perceive the dynamic impact of the face, as a result of which strong inclusions or crack edges are destroyed. And only the consequence of such dynamic impact of the face and protrusions is transmitted to the blade through the pre-fractured zone. Thus, the impact resistance of the insert is provided mainly by the material of the protrusions. In this case, the wear resistance of the protrusions and their impact resistance is ensured in addition to the material, but also by an increase in the area of their contact with the face. As mentioned above, the increase in the cross section of the protrusions for fractured rocks, although to the detriment of fracture performance, can be quite significant.

Пусть максимальная скорость бурения будет 72 м/ч т.е. проходка за 1 с составит 20 мм, число оборотов снаряда 60 об/мин или 1 об/с, радиус установки резца на инструмент примем 30 мм в линию резания установлен 1 резец. Углубка за один оборот составит 20 мм, тогда тангенс угла подъема винтовой линии забоя составит

0,1 отсюда угол подъ- ема 6^о. Этот уголь должен быть значительно меньше заднего угла резца по впадинам, чтобы обеспечить проход шлама под задней гранью резца. Чтобы обеспечить проходку за 1 оборот 20 мин, под каждым выступом должна образоваться зона предразрушения с канавками в 7 мм. Если зона предразрушения образуется слабо, то резец снимает слой, прорезанный канавками. Тогда, имея ввиду, что углубка за 1 оборот 20 мм, выпуск задних выступов должен быть равным приблизительно толщине снимаемого слоя резцов плюс толщина шлама между забоем и впадиной.Let the maximum drilling speed be 72 m / h i.e. the penetration in 1 s will be 20 mm, the number of revolutions of the projectile is 60 rpm or 1 rpm, the radius of the cutter on the tool is 30 mm; 1 cutter is installed in the cutting line. The depth for one revolution will be 20 mm, then the tangent of the angle of elevation of the helical bottom line will be

0.1 pod- hence the angle 6 ^of EMA. This charcoal should be significantly smaller than the trailing edge of the cutter in the troughs to allow passage of sludge under the trailing edge of the cutter. To ensure penetration in 1 revolution of 20 minutes, a pre-fracture zone with grooves of 7 mm should be formed under each protrusion. If the pre-fracture zone is weakly formed, then the cutter removes the layer cut through by the grooves. Then, bearing in mind that the recess for 1 revolution of 20 mm, the release of the rear protrusions should be equal to approximately the thickness of the removed layer of incisors plus the thickness of the sludge between the face and the cavity.

В нашем случае ориентировочно выпуск первого ряда выступов 10 мм, второго ряда 20 мм и последнего 30 мм. Если образуется интенсивная зона предразрушения, то выпуск выступов значительно уменьшается. При алмазном бурении зона предразрушения в 4-7 раз превышает глубину внедрения выступов. При наложении вибрации зона предразрушения без сомнения будет еще мощнее. In our case, approximately the release of the first row of protrusions 10 mm, the second row of 20 mm and the last 30 mm. If an intense pre-fracture zone forms, then the release of the protrusions is significantly reduced. In diamond drilling, the prefracture zone is 4-7 times greater than the depth of penetration of the protrusions. When vibration is applied, the pre-fracture zone will no doubt be even more powerful.

Исходя из этого, величины выпуска выступов можно приблизительно принять равными от первого ряда до последнего соответственно 3,0. 5.0, 7,0 мм, считая что под каждым выступом образуется зона предразрушения не менее 6-8 мм. Based on this, the magnitude of the release of the protrusions can be approximately taken equal from the first row to the last, respectively 3.0. 5.0, 7.0 mm, assuming that under each protrusion a pre-fracture zone of at least 6-8 mm is formed.

Задний угол резца по выступам будет во всех случаях отрицательным. The rear corner of the incisor over the protrusions will be negative in all cases.

Исходя из этих соображений считаем, что каждым выступом прорежется канавка глубиной 2 мм и образуется трещиноватая разупрочненная зона 5 мм, т.е. каждый выступ подготавливает слой породы в 7 мм, а три ряда выступов 21 мм, и таким образом обеспечивается съем слоя в 20 мм лезвием резца. Однако мы приняли максимальную скорость бурения. Для крепких пород можно реально ограничиться скоростями 10-25 м/ч, и с учетом износа до заточки высоту выступов для крепких пород может быть уменьшена в 1,5-2 раза, т.е. до 2,0; 3,5; 5.0 мм. Based on these considerations, we believe that a groove of 2 mm deep will cut through each protrusion and a fissured softened zone of 5 mm will form, i.e. each protrusion prepares a rock layer of 7 mm, and three rows of protrusions 21 mm, and this ensures the removal of a layer of 20 mm with a cutter blade. However, we have adopted the maximum drilling speed. For hard rocks, you can really limit yourself to speeds of 10-25 m / h, and taking into account wear before sharpening, the height of the protrusions for hard rocks can be reduced by 1.5-2 times, i.e. up to 2.0; 3.5; 5.0 mm.

Если заточка конструкцией не предусмотрена, то задний угол по впадинам должен обеспечить значительную глубину впадин, чтоб и при износе лезвия и выступов свободно проходил шлам под задней гранью. If sharpening is not provided for by the design, then the rear corner along the troughs should provide a significant depth of the troughs, so that when the blade and protrusions wear, the sludge freely passes under the rear face.

Таким образом, можно утверждать, что наше предложение промышленно применимо. Thus, it can be argued that our proposal is industrially applicable.

Claims

1. BREEDING-INSERT, including the front and rear faces, a blade formed by their intersection, and located on the rear side with the depth of the recess increasing from the blade, the longitudinal axes of which are parallel to the axis of symmetry of the rear side, characterized in that the parallel edges of the recess are made on the rear side, the first in a number of which is adjacent to the blade.

2. The insert according to claim 1, characterized in that the protrusions on the rear face are made of a more wear-resistant material than the blade, for example, hexanite-R.

3. The insert according to claims 1 and 2, characterized in that the blade is made of wear-resistant material, for example, from a diamond carbide plate.