RU2098623C1 - Tool for breakage of mineral and artificial materials - Google Patents
Tool for breakage of mineral and artificial materials Download PDFInfo
- Publication number
- RU2098623C1 RU2098623C1 RU95116255A RU95116255A RU2098623C1 RU 2098623 C1 RU2098623 C1 RU 2098623C1 RU 95116255 A RU95116255 A RU 95116255A RU 95116255 A RU95116255 A RU 95116255A RU 2098623 C1 RU2098623 C1 RU 2098623C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- tool
- head
- carbide element
- longitudinal axis
- axial protrusion
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к горной промышленности, в частности к режущему инструменту для разрушения минеральных и искусственных материалов, и может быть использовано при образовании выработок в породе или при добыче полезного ископаемого с помощью горных комбайнов, а также при ремонте дорожного или подобного покрытия для удаления последнего. The invention relates to the mining industry, in particular to a cutting tool for the destruction of mineral and artificial materials, and can be used in the formation of workings in the rock or in the extraction of minerals using mountain combines, as well as in the repair of road or similar coatings to remove the latter.
Известен резец для разрушения минеральных и искусственных материалов, которые содержит рабочую часть (головку), державку и закрепленную на головке вставку из твердосплавного материала [1]
Известный инструмент относится к типу радиальных неповоротных резцов, экспериментально установлено, что радиальные неповоротные резцы разрушают породу с усилиями в 1,3 1,5 раза меньшим, чем поворотные резцы (при прочих равных условиях). Однако, по мере износа усилия резания и подачи возрастают и, по достижении определенной длины пути резания, вначале сравниваются, а затем превышают усилия на поворотных резцах. Таким образом, при достаточно высокой эффективности разрушения горных пород технически острые неповоротные резцы обладают низкой износостойкостью.Known cutter for the destruction of mineral and artificial materials, which contains the working part (head), holder and fixed to the head insert made of carbide material [1]
A well-known tool refers to the type of radial non-rotary incisors, it has been experimentally established that radial non-rotary incisors destroy the rock with forces 1.3 to 1.5 times less than rotary incisors (ceteris paribus). However, as wear and tear, the cutting and feed forces increase and, upon reaching a certain length of the cutting path, are first compared and then exceeded the forces on the turning tools. Thus, with a sufficiently high efficiency of rock destruction, technically sharp fixed rotary cutters have low wear resistance.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому техническому результату является инструмент для разрушения минеральных и искусственных материалов, который включает державку, головку в виде тела вращения с расположенным на ее переднем торце осевым выступом, который образует на ней кольцевую упорную поверхность, расположенную на торце осевого выступа выемку, которая имеет форму тела вращения и продольная ось которой расположена на продольной оси симметрии инструмента, и установленный коаксиально на осевом выступе головки твердосплавный элемент, содержащий режущую кромку кольцевой формы, переднюю торцевую поверхность кольцевой формы и расположенную на его заднем торце опорную поверхность для взаимодействия с упорной поверхностью головки инструмента [2]
Известный инструмент относится к типу поворотных резцов, у которых износостойкость существенно выше, чем у неповоротных резцов. Указанное обстоятельство вызвано тем фактором, что резец указанного типа в процессе работы вращается и его износ происходит менее интенсивно и более равномерно. Наиболее часто встречаются два вида износа поворотных резцов: один, при котором осуществляется интенсивное изнашивание рабочей части инструмента (головки) и практически незначительный износ режущей части (твердосплавного элемента), и второй, при котором происходит одновременное изнашивание твердосплавного элемента и головки резца. Причем интенсивность изнашивания режущей части может приближаться к интенсивности изнашивания головки инструмента. Следует отметить, что разные виды износа проявляются не только в изменении формы твердосплавного элемента и головки инструмента, но и оказывают неодинаковое влияние на формирование усилий, действующих на инструмент. Так, при первом виде износа усилия, действующие на инструмент, остаются либо практически неизменными, либо постепенно уменьшаются и при достижении определенной величины износа стабилизируются. При втором виде износа усилия, действующие на инструмент, непрерывно возрастают по мере увеличения степени износа. Таким образом, при достаточно высокой износостойкости инструмента поворотного типа к их недостаткам можно отнести сравнительно низкую эффективность разрушения минеральных и искусственных материалов, которая обусловлена повышенной энергоемкостью процесса разрушения материала.The closest in technical essence and the achieved technical result is a tool for the destruction of mineral and artificial materials, which includes a holder, a head in the form of a body of revolution with an axial protrusion located on its front end, which forms an annular thrust surface located on the end of the axial protrusion , which has the shape of a body of revolution and whose longitudinal axis is located on the longitudinal axis of symmetry of the tool, and mounted coaxially on the axial protrusion of the head of the solid an alloying element comprising a ring-shaped cutting edge, a ring-shaped front end surface and a supporting surface located on its rear end for interacting with a thrust surface of the tool head [2]
A well-known tool refers to the type of rotary cutters, in which the wear resistance is significantly higher than that of non-rotary cutters. This circumstance is caused by the fact that the cutter of the specified type rotates during operation and its wear occurs less intensively and more evenly. Two types of wear of rotary cutters are most often encountered: one in which intensive wear of the working part of the tool (head) and almost insignificant wear of the cutting part (carbide element) are carried out, and the second in which there is simultaneous wear of the carbide element and head of the cutter. Moreover, the wear rate of the cutting part may approach the wear rate of the tool head. It should be noted that different types of wear are manifested not only in the change in the shape of the carbide element and tool head, but also have an uneven effect on the formation of forces acting on the tool. So, in the first type of wear, the forces acting on the tool either remain virtually unchanged or gradually decrease and, when a certain amount of wear is reached, stabilize. In the second type of wear, the forces acting on the tool continuously increase as the degree of wear increases. Thus, with a sufficiently high wear resistance of a rotary type tool, their disadvantages include the relatively low destruction efficiency of mineral and artificial materials, which is due to the increased energy intensity of the material destruction process.
Изобретение направлено на решение задачи по созданию такого инструмента для разрушения минеральных и искусственных материалов, который при достаточно высокой его износостойкости обеспечивал бы высокую эффективность разрушения, т.е. обладал бы достоинствами как поворотных, так и неповоротных резцов. Указанное обстоятельство позволит расширить арсенал инструментов, предназначенных для разрушения минеральных и искусственных материалов. Технический результат, который может быть получен при использовании изобретения, заключается в снижении усилий, действующих на инструмент в процессе разрушения материала, и в повышении срока службы инструмента. The invention is aimed at solving the problem of creating such a tool for the destruction of mineral and artificial materials, which, with a sufficiently high wear resistance, would provide high destruction efficiency, i.e. would possess the advantages of both rotary and non-rotary incisors. This circumstance will allow to expand the arsenal of tools designed for the destruction of mineral and artificial materials. The technical result that can be obtained by using the invention is to reduce the forces acting on the tool during the destruction of the material, and to increase the life of the tool.
Решение поставленной задачи обеспечивается за счет того, что в инструменте для разрушения минеральных и искусственных материалов, который включает державку, головку в виде тела вращения с расположенным на ее переднем торце осевым выступом, который образует на ней кольцевую упорную поверхность, расположенную на торце осевого выступа выемку, которая имеет форму тела вращения и продольная ось которой расположена на продольной оси симметрии инструмента, и установленный коаксиально на осевом выступе головки инструмента твердосплавный элемент, содержащий режущую кромку кольцевой формы, переднюю торцевую поверхность кольцевой формы и расположенную на его заднем торце опорную поверхность для взаимодействия с упорной поверхностью головки инструмента, выемка на торце осевого выступа выполнена в виде глухого гнезда для выхода продуктов разрушения, диаметр стенок которого уменьшается в направлении к державке инструмента, при этом максимальный диаметр стенок гнезда в осевом выступе равен внутреннему диаметру передней торцевой поверхности твердосплавного элемента. The solution to this problem is provided due to the fact that in the tool for the destruction of mineral and artificial materials, which includes a holder, a head in the form of a body of revolution with an axial protrusion located on its front end, which forms an annular thrust surface located on the end of the axial protrusion , which has the shape of a body of revolution and whose longitudinal axis is located on the longitudinal axis of symmetry of the tool, and carbide mounted coaxially on the axial protrusion of the tool head a piece containing a cutting edge of a ring shape, a front end surface of a ring shape and a supporting surface located at its rear end for interacting with a thrust surface of the tool head, a recess at the end of the axial protrusion is made in the form of a blind socket for the exit of fracture products, the wall diameter of which decreases in the direction to the tool holder, while the maximum diameter of the walls of the socket in the axial protrusion is equal to the inner diameter of the front end surface of the carbide element.
Кроме того, решение поставленной задачи обеспечивается за счет того, что твердосплавный элемент выполнен в виде цилиндрической втулки, при этом боковая поверхность осевого выступа на головке инструмента образована боковой поверхностью цилиндра вращения. При таком варианте конструктивного выполнения твердосплавного элемента значительно упрощается технология изготовления элементов инструмента, что в итоге приводит к уменьшению стоимости инструмента. In addition, the solution of the problem is provided due to the fact that the carbide element is made in the form of a cylindrical sleeve, while the lateral surface of the axial protrusion on the tool head is formed by the lateral surface of the rotation cylinder. With this embodiment of the structural implementation of the carbide element, the manufacturing technology of the tool elements is greatly simplified, which ultimately leads to a decrease in the cost of the tool.
Кроме того, решение поставленной задачи обеспечивается за счет того, что твердосплавный элемент выполнен в виде конической втулки, а боковая поверхность осевого выступа на головке инструмента образована боковой поверхностью усеченного конуса вращения, вершина которого ориентирована в направлении к режущей кромке твердосплавного элемента, при этом угол наклона образующей усеченного конуса, который определяет форму боковой поверхности осевого выступа на головке инструмента, к продольной оси инструмента равен углу наклона образующей конической поверхности, которая определяет форму внутренней боковой поверхности конической втулки, к той же оси. При таком варианте конструктивного выполнения твердосплавного элемента несколько усложняется технология изготовления инструмента. Однако, в этом случае одновременно несколько уменьшается материалоемкость инструмента, что позволяет сохранить стоимость инструмента на прежнем уровне и, главное, существенно улучшаются прочностные характеристики соединения твердосплавного элемента с головкой инструмента, что обеспечивает повышение эксплуатационной надежности инструмента в целом. In addition, the task is achieved due to the fact that the carbide element is made in the form of a conical sleeve, and the lateral surface of the axial protrusion on the tool head is formed by the lateral surface of the truncated rotation cone, the apex of which is oriented towards the cutting edge of the carbide element, while the angle of inclination generatrix of a truncated cone, which determines the shape of the lateral surface of the axial protrusion on the head of the tool, to the longitudinal axis of the tool is equal to the angle of inclination of the generatrix onicheskoy surface which defines the shape of the inner side surface of the conical sleeve to the same axis. With this embodiment of the structural embodiment of the carbide element, the manufacturing technology of the tool is somewhat complicated. However, in this case, the material consumption of the tool is somewhat reduced at the same time, which allows you to keep the tool cost at the same level and, most importantly, the strength characteristics of the connection of the carbide element with the tool head are significantly improved, which ensures an increase in the operational reliability of the tool as a whole.
Кроме того, решение поставленной задачи обеспечивается за счет того, что длина твердосплавного элемента по продольной оси инструмента не менее длины осевого выступа на головке инструмента по той же оси. Такой вариант конструктивного выполнения инструмента позволяет дополнительно несколько снизить энергоемкость процесса разрушения за счет обеспечения более полного выхода разрушенного материала из полости гнезда, а также за счет снижение переизмельчения разрушаемого материала. In addition, the solution of the problem is provided due to the fact that the length of the carbide element along the longitudinal axis of the tool is not less than the length of the axial protrusion on the tool head along the same axis. This embodiment of the design of the tool allows you to further reduce the energy intensity of the destruction process by providing a more complete exit of the destroyed material from the cavity of the nest, as well as by reducing the overmilling of the destroyed material.
Кроме того, решение поставленной задачи обеспечивается за счет того, что опорная поверхность твердосплавного элемента и упорная поверхность на головке инструмента расположены перпендикулярно продольной оси инструмента, что позволяет несколько улучшить прочностные характеристики соединения твердосплавного элемента с головкой инструмента за счет более оптимального распределения нагрузок, действующих на твердосплавный элемент в процессе разрушения материала. In addition, the task is achieved due to the fact that the supporting surface of the carbide element and the abutting surface on the tool head are perpendicular to the longitudinal axis of the tool, which allows to slightly improve the strength characteristics of the connection of the carbide element with the tool head due to a more optimal distribution of loads acting on the carbide element in the process of destruction of the material.
Кроме того, решение поставленной задачи обеспечивается за счет того, что гнездо выполнено с плоским дном, которое расположено перпендикулярно продольной оси инструмента. Такой вариант выполнения гнезда снижает вероятность уплотнения продуктов разрушения в полости гнезда и обеспечивает улучшение условий выхода продуктов разрушения из его полости, что обеспечивает снижение энергоемкости процесса разрушения материала. In addition, the task is achieved due to the fact that the socket is made with a flat bottom, which is located perpendicular to the longitudinal axis of the tool. This embodiment of the nest reduces the likelihood of compaction of the destruction products in the cavity of the nest and provides improved conditions for the output of the destruction products from its cavity, which reduces the energy consumption of the process of destruction of the material.
Кроме того, решение поставленной задачи обеспечивается за счет того, что дно гнезда и упорная поверхность на головке инструмента расположены в одной плоскости. При таком варианте конструктивного выполнения инструмента появляется возможность обеспечения работы инструмента в оптимальных условиях до полного износа твердосплавного элемента, поскольку в процессе эксплуатации при износе твердосплавного элемента постоянно поддерживается определенная форма гнезда для выхода продуктов разрушения. In addition, the solution of the problem is provided due to the fact that the bottom of the socket and the thrust surface on the tool head are located in the same plane. With this embodiment of the constructive implementation of the tool, it becomes possible to ensure the tool operates under optimal conditions until the carbide element is completely worn out, since during operation, when the carbide element is worn, a certain shape of the socket for the exit of fracture products is constantly maintained.
Кроме того, решение поставленной задачи обеспечивается за счет того, что по меньшей мере часть передней торцевой поверхности твердосплавного элемента образована поверхностью конуса вращения, вершина которого ориентирована в направлении к головке инструмента. При этом режущая кромка твердосплавного элемента может быть образована пересечением его наружной боковой поверхности с его передней торцевой поверхностью, которая образована поверхностью конуса вращения. При таких вариантах конструктивного выполнения твердосплавного элемента несколько снижается износостойкость твердосплавного элемента, но существенно снижается энергоемкость процесса разрушения за счет уменьшения величины усилий действующих на резец. Такие варианты конструктивного выполнения твердосплавного элемента наиболее целесообразно использовать при разрушении пластинчатых и средней крепости материалов. In addition, the task is achieved due to the fact that at least part of the front end surface of the carbide element is formed by the surface of the cone of rotation, the apex of which is oriented towards the head of the tool. In this case, the cutting edge of the carbide element can be formed by the intersection of its outer side surface with its front end surface, which is formed by the surface of the cone of rotation. With such variants of the structural embodiment of the carbide element, the wear resistance of the carbide element is slightly reduced, but the energy intensity of the fracture process is significantly reduced by reducing the magnitude of the forces acting on the cutter. Such options for the structural implementation of the carbide element is most appropriate for the destruction of plate and medium strength materials.
Кроме того, решение поставленной задачи обеспечивается за счет того, что поверхность стенок гнезда образована поверхностью усеченного конуса вращения. При этом угол наклона образующей усеченного конуса вращения, который определяет форму стенок гнезда, к продольной оси инструмента может быть равен углу наклона образующей конуса вращения, который определяет форму передней торцевой поверхности твердосплавного элемента. Выполнение гнезда в осевом выступе головки инструмента с указанной конфигурацией его стенок позволяет упростить технологию изготовления инструмента и, следовательно, снизить его стоимость. Плавное сопряжение передней торцевой поверхности твердосплавного элемента со стенками гнезда в осевом выступе головки инструмента позволяет снизить энергоемкость процесса разрушения материала за счет более снижения сопротивления выходу продуктов разрушения. In addition, the solution of the problem is provided due to the fact that the surface of the walls of the nest is formed by the surface of a truncated cone of rotation. The angle of inclination of the generatrix of the truncated cone of rotation, which determines the shape of the walls of the socket, to the longitudinal axis of the tool can be equal to the angle of inclination of the generatrix of the cone of rotation, which determines the shape of the front end surface of the carbide element. The implementation of the socket in the axial protrusion of the tool head with the specified configuration of its walls allows to simplify the manufacturing technology of the tool and, therefore, reduce its cost. Smooth coupling of the front end surface of the carbide element with the walls of the socket in the axial protrusion of the tool head allows you to reduce the energy intensity of the process of destruction of the material due to a more reduced resistance to the output of the destruction products.
На фиг. 1 изображен инструмент для разрушения минеральных и искусственных материалов с твердосплавным элементом в виде цилиндрической втулки; на фиг. 2 один из вариантов конструктивного выполнения инструмента с твердосплавным элементом в виде цилиндрической втулки; на фиг. 3 один из вариантов конструктивного выполнения инструмента с твердосплавным элементом в виде цилиндрической втулки и на фиг. 4 инструмент для разрушения минеральных и искусственных материалов с твердосплавным элементом в виде конической втулки. In FIG. 1 shows a tool for the destruction of mineral and artificial materials with a carbide element in the form of a cylindrical sleeve; in FIG. 2 one of the options for constructive execution of the tool with a carbide element in the form of a cylindrical sleeve; in FIG. 3 one of the options for constructive execution of the tool with a carbide element in the form of a cylindrical sleeve and in FIG. 4 tool for the destruction of mineral and artificial materials with a carbide element in the form of a conical sleeve.
Инструмент для разрушения минеральных и искусственных материалов содержит державку 1, на которой может быть выполнена кольцевая проточка 2 для размещения стопорного элемента (на чертежах не изображен), обеспечивающего крепление инструмента в резцедержателе (на чертежах не изображен). С державкой 1 соединена головка 3, которая имеет форму тела вращения, например, цилиндра, усеченного конуса или параболоида. На переднем торце головки 3 инструмента расположен осевой выступ 4, форма которого предпочтительно определена телом вращения. Однако не исключен вариант конструктивного выполнения осевого выступа 4 (на чертежах не изображен), при котором он может иметь форму многогранника, например, правильной призмы или правильной пирамиды. Осевой выступ 4 образует на головке 3 инструмента кольцевую упорную поверхность 5. На торце осевого выступа 4 расположена выемка в виде глухого гнезда 6 для выхода продуктов разрушения. Выемка имеет форму тела вращения, например, шарового слоя (на чертежах не изображено), конуса вращения (фиг. 4), усеченного конуса вращения (фиг.1 и 3) или нескольких сопряженных между собой тел вращения (фиг.2). При этом диаметр стенок 7 гнезда 6 уменьшается в направлении к державке 1 инструмента. Следует отметить, что уменьшение диаметра стенок 7 гнезда 6 может происходить как плавно, так и ступенчато. Продольная ось выемки расположена на продольной оси 8 симметрии инструмента. На осевом выступе 4 головки 3 коаксиально установлен твердосплавный элемент 9, который известным способом жестко соединен с рабочей головкой 3 инструмента с помощью разъемного или неразъемного соединения (на чертежах не показано). Твердосплавный элемент 9 содержит режущую кромку 10 кольцевой формы, переднюю торцевую поверхность 11 кольцевой формы и наружную боковую поверхность 12. На заднем торце твердосплавного элемента 9 расположена опорная поверхность 13 для взаимодействия с упорной поверхностью 5 головки 3 инструмента. Максимальный диаметр стенок 7 гнезда 6 в осевом выступе 4 равен внутреннему диаметру передней торцевой поверхности 11 твердосплавного элемента 9, т.е. внутренний диаметр кольца, который определяет форму передней торцевой поверхности 11 твердосплавного элемента 9, равен диаметру стенок 7 гнезда 6 в устье последнего, т.е. в том месте где стенки 7 гнезда 6 имеют максимальный диаметр. The tool for the destruction of mineral and artificial materials contains a
Твердосплавный элемент 9 может иметь любую форму, т.е. формы его наружной боковой поверхности 12 и его внутренней боковой поверхности 14 не оговаривается. Наиболее предпочтителен вариант конструктивного выполнения твердосплавного элемента 9, при котором он выполнен в виде цилиндрической втулки (фиг.1,2 и 3), т.е. его наружная боковая поверхность 12 и его внутренняя боковая поверхность 14 образованы боковыми поверхностями двух коаксиально расположенных цилиндров вращения. При этом боковая поверхность осевого выступа 4 на головке 3 инструмента также должна быть образована боковой поверхностью цилиндра вращения. The
Твердосплавный элемент 9 может быть выполнен в виде конической втулки (фиг. 4), т.е. его наружная боковая поверхность 12 и его внутренняя боковая поверхность 14 образованы боковыми поверхностями двух коаксиально расположенных усеченных конусов вращения. При таком варианте конструктивного выполнения твердосплавного элемента 9 целесообразно, чтобы боковая поверхность осевого выступа 4 головки 3 инструмента была образована боковой поверхностью усеченного конуса вращения, вершина которого ориентирована в направлении к режущей кромке 10 твердосплавного элемента 9. При этом угол наклона образующей усеченного конуса, который определяет форму боковой поверхности осевого выступа 4 на головке 3 инструмента, к продольной оси 8 симметрии инструмента должен быть равен углу наклона образующей конической поверхности, которая определяет форму внутренней боковой поверхности 14 твердосплавного элемента 9 в виде конической втулки, к той же оси 8. The
Предпочтительно такое выполнение твердосплавного элемента 9, при котором его длина по продольной оси 8 симметрии инструмента была бы не менее длины осевого выступа 4 на головке 3 по той же оси 8. Так на фиг.2 и 3 изображены такие варианты конструктивного выполнения инструмента, при которых длина твердосплавного элемента 9 по продольной оси 8 инструмента превышает длину осевого выступа 4 на головке 3 инструмента по той же оси 8, а на фиг.1 и 4 изображены такие варианты конструктивного выполнения инструмента, при которых длина твердосплавного элемента 9 по продольной оси 8 инструмента равна длине осевого выступа 4 на головке 3 инструмента. Preferably, this embodiment of the
Опорная поверхность 13 твердосплавного элемента 9 и упорная поверхность 5 на головке 3 инструмента могут быть расположены друг к другу под углом (на чертежах не изображено) или параллельно (фиг.1 4) друг к другу. При этом ориентация опорной поверхности 13 твердосплавного элемента 9 и упорной поверхности 5 на головке 3 инструмента относительно продольной оси 8 симметрии инструмента может быть любой. Так на фиг.3 изображен вариант конструктивного выполнения инструмента, при котором указанные поверхности расположены параллельно друг другу и под углом к продольной оси 8 симметрии инструмента. Наиболее предпочтительным является такой вариант конструктивного выполнения инструмента (фиг. 1,2 и 4), при котором опорная поверхность 13 твердосплавного элемента 9 и упорная поверхность 5 на головке 3 инструмента расположены перпендикулярно продольной оси 8 симметрии инструмента. При этом на опорной поверхности 13 твердосплавного элемента 9 и/или на упорной поверхности 5 на головке 3 инструмента могут быть выполнены выступы для формирования паяного соединения между твердосплавным элементом 9 и головкой 3 инструмента заданной толщины (на чертежах не представлены). The supporting
Гнездо 6 в осевом выступе 4 головки 3 инструмента может быть выполнено с плоским дном 15 (фиг.1 и 3), которое расположено перпендикулярно продольной оси 8 инструмента. При такой конфигурации гнездо 6 в осевом выступе 4 головки 3 инструмента целесообразно дно 15 гнезда 6 и упорную поверхность 5 на головке 3 расположить в одной плоскости (фиг.1), то есть при таком варианте конструктивного выполнения инструмента глубина гнезда 6 в осевом выступе 4 на головке 3 инструмента равна длине осевого выступа 4 на головке 3 инструмента по продольной оси 8 симметрии последнего. The
Передняя торцевая поверхность 11 твердосплавного элемента 9 может иметь плоскую форму и быть расположена перпендикулярно к продольной оси 8 симметрии инструмента (фиг. 1,2 и 4). По меньшей мере часть передней торцевой поверхности 11 твердосплавного элемента 9 может быть образована боковой поверхностью конуса вращения, вершина которого ориентирована в направлении к головке 3 инструмента. Так на фиг.3 изображен инструмент для разрушения минеральных и искусственных материалов, у которого вся передняя торцевая поверхность 11 твердосплавного элемента 9 образована боковой поверхностью конуса вращения. Не исключен вариант конструктивного выполнения инструмента (на чертежах не изображен), при котором передняя торцевая поверхность 11 твердосплавного элемента 9 может содержать кольцевой участок, который расположен перпендикулярно к продольной оси 8 симметрии инструмента, и сопряженный с ним кольцевой участок, образованный боковой поверхностью конуса вращения. При этом режущая кромка 10 твердосплавного элемента 9 может быть образована пересечением двух расположенных под углом друг к другу кольцевых участков передней торцевой поверхности 11 твердосплавного элемента 9, каждый из которых боковой поверхностью конуса вращения (на чертежах не изображено). Режущая кромка 10 твердосплавного элемента 9 может быть образована пересечением его наружной боковой поверхности 12 с его передней торцевой поверхность 11, которая расположена перпендикулярно к продольной оси 8 симметрии инструмента (фиг.1,2 и 4). Режущая кромка 10 твердосплавного элемента 9 может быть образована пересечением его наружной боковой поверхности 12 с его передней торцевой поверхностью 11, которая образована боковой поверхностью конуса вращения (фиг. 3). The
Как уже указывалось выше, поверхность стенок 7 гнезда 6 в осевом выступе 4 головки 3 инструмента может быть образована путем вращения отрезка кривой (выпуклой или вогнутой) или прямой линии вокруг продольной оси 8 симметрии инструмента. Наиболее предпочтительно, чтобы поверхность стенок 7 гнезда 6 в осевом выступе 4 головки 3 инструмента была образована поверхностью усеченного конуса вращения (фиг. 1 и 3), т.е. образована путем вращения отрезка прямой линии, которая расположена под углом к оси 8 симметрии инструмента, вокруг продольной оси 8 симметрии инструмента. Угол α наклона образующей усеченного конуса вращения, который определяет форму стенок 7 гнезда 6 в осевом выступе 4 головки 3 инструмента, к продольной оси 8 устройства может быть меньше угла b наклона образующей конуса вращения, который определяет форму передней торцевой поверхности 11, твердосплавного элемента (фиг.3). Наиболее целесообразно такое выполнение инструмента, при котором угол a наклона образующей усеченного конуса вращения, который определяет форму стенок 7 гнезда 6 в осевом выступе 4 на головке 3 инструмента, к продольной оси 8 инструмента был равен углу b наклона образующей конуса вращения, который определяет форму передней торцевой поверхности 11 твердосплавного элемента 9 (на чертежах не изображено), то есть стенки 7 гнезда 6 и передняя торцевая поверхность 11 образованы боковой поверхностью одного усеченного конуса вращения. As already mentioned above, the surface of the
Инструмент для разрушения минеральных и искусственных материалов работает следующим образом. A tool for the destruction of mineral and artificial materials works as follows.
В канале резцедержателя, который закреплен на корпусе исполнительного органа (на чертеже не изображен) горной или строительной машины, размещают державку 1 инструмента и закрепляют инструмент с помощью стопорного элемента, который размещают в проточке 2. Следует отметить, что державка 1 инструмента установлена в канале резцедержателя с возможностью вращения вокруг продольной оси 8 инструмента и стопорный элемент не препятствует указанному вращению. При этом на основании проведенных исследований эмпирически установлено, что наиболее целесообразным с точки зрения повышения эффективности работы инструмента является такое расположение инструмента, при котором угол наклона касательной к наружной боковой поверхности 12 твердосплавного элемента 9 в рассматриваемой точке режущей кромки 10 твердосплавного элемента 9 и плоскостью резания, т.е. задний угол инструмента, составлял не менее 0,5o и не более 45o. Указанное расположение инструмента может быть осуществлено, например, установкой корпуса резцедержателя под углом к корпусу исполнительного органа или выполнением канала в резцедержателе под определенным углом относительно корпуса резцедержателя.In the channel of the tool holder, which is mounted on the body of the executive body (not shown) of the mining or construction machine, place the
При перемещении исполнительного органа инструмент своим твердосплавным элементом 9 вступает во взаимодействие с разрушаемым материалом и осуществляет разрушение последнего. При этом разрушаемый материал поступает по поверхности стенок 7 гнезда 6 и удаляется из него. When moving the executive body, the tool with its
Следует отметить, что при определенном соотношении диаметра режущей кромки 10 твердосплавного элемента 9 и длины головки 3 инструмента полость глухого гнезда 6 не забивается спрессованными продуктами разрушения и не происходит образования большого уплотненного ядра из разрушаемого материала, через которое инструмент воздействует на разрушаемый материал. При оптимальных соотношениях указанных геометрических параметров инструмента сложностей с удалением разрушенного материала не возникает, поскольку вся разрушенная масса материала выталкивается из полости гнезда 6 вверх и вбок вдоль передней поверхности инструмента. It should be noted that with a certain ratio of the diameter of the
При варианте конструктивного выполнения инструмента с режущей кромкой 10 твердосплавного элемента 9, которая образована пересечением его наружной боковой поверхности 12 и его передней торцевой поверхности 11, которая расположена перпендикулярно к продольной оси 8 симметрии инструмента, сначала усилия резания возрастают примерно на 20% при увеличении ширины передней торцевой поверхности 11 твердосплавного элемента 9. При дальнейшем увеличении ширины передней торцевой поверхности твердосплавного элемента 9 происходит менее значительный рост усилия резания примерно на 4% Из этого следует, что лишь начальная стадия увеличения ширины кольцевой передней торцевой поверхности 11 твердосплавного элемента 9 оказывает существенное влияние на рост усилия резания. При этом наличие на твердосплавном элементе 9 передней торцевой поверхности 11 изменяет геометрию режущей части инструмента, а именно угол заострения инструмента увеличивается до 90o, а передний угол инструмента увеличивается до 20o. Такое изменение геометрии режущей части инструмента позволяет существенно повысить прочность режущей кромки 10 твердосплавного элемента 9.In an embodiment of a tool with a
При варианте конструктивного выполнения инструмента с режущей кромкой 10 твердосплавного элемента 9, которая образована пересечением его наружной боковой поверхности 12 и его передней торцевой поверхности 11, которая образована боковой поверхностью конуса вращения с вершиной, ориентированной в направлении к головке 3 инструмента, усилия резания значительно снижаются при уменьшении угла b наклона образующей конуса вращения, который определяет форму передней торцевой поверхности 11 твердосплавного элемента 9. При этом прочность режущей кромки 10 твердосплавного элемента 9 при уменьшении угла b наклона образующей конуса вращения, который определяет форму передней торцевой поверхности 11 твердосплавного элемента 9, уменьшается. In an embodiment of the tool with the
Как известно, интенсивность и устойчивость вращения инструмента оказывает существенное влияние на износостойкость инструмента поворотного типа, поскольку только при условии устойчивого и интенсивного вращения инструмент указанного типа изнашивается равномерно. При несколько меньших усилиях на инструменте, выполненном согласно изобретению, вращающее усилие на инструменте, выполненном согласно изобретению, что обеспечивает больший вращающий момент и, следовательно, более интенсивное и устойчивое вращение инструмента. As you know, the intensity and stability of rotation of the tool has a significant impact on the wear resistance of a tool of a rotary type, since only with a stable and intensive rotation the tool of this type wears out uniformly. With slightly lower forces on the tool made according to the invention, the rotational force on the tool made according to the invention, which provides greater torque and, therefore, more intensive and stable rotation of the tool.
Claims (11)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU95116255A RU2098623C1 (en) | 1995-09-21 | 1995-09-21 | Tool for breakage of mineral and artificial materials |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU95116255A RU2098623C1 (en) | 1995-09-21 | 1995-09-21 | Tool for breakage of mineral and artificial materials |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU95116255A RU95116255A (en) | 1997-09-27 |
| RU2098623C1 true RU2098623C1 (en) | 1997-12-10 |
Family
ID=20172211
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU95116255A RU2098623C1 (en) | 1995-09-21 | 1995-09-21 | Tool for breakage of mineral and artificial materials |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2098623C1 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2452857C1 (en) * | 2010-10-22 | 2012-06-10 | Николай Митрофанович Панин | Cutter for mining machines (versions) |
| RU2643386C1 (en) * | 2017-04-11 | 2018-02-01 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Томский политехнический университет" | Cut for mining and road machines |
| RU2681743C1 (en) * | 2018-03-16 | 2019-03-12 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Томский политехнический университет" | Cutter for mining and road machines |
-
1995
- 1995-09-21 RU RU95116255A patent/RU2098623C1/en active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 1. FR, заявка, 2616174, кл. E 21 C 35/18, 1988. 2. CS, авторское свидетельство, 237469, кл. E 21 C 35/18, 1987. * |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2452857C1 (en) * | 2010-10-22 | 2012-06-10 | Николай Митрофанович Панин | Cutter for mining machines (versions) |
| RU2643386C1 (en) * | 2017-04-11 | 2018-02-01 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Томский политехнический университет" | Cut for mining and road machines |
| RU2681743C1 (en) * | 2018-03-16 | 2019-03-12 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Томский политехнический университет" | Cutter for mining and road machines |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP1163424B1 (en) | Cutting tool holder assembly | |
| US6102486A (en) | Frustum cutting bit arrangement | |
| US5484191A (en) | Insert for tungsten carbide tool | |
| US4729603A (en) | Round cutting tool for cutters | |
| US5176212A (en) | Combination drill bit | |
| US6003623A (en) | Cutters and bits for terrestrial boring | |
| US7950745B2 (en) | Streamlining bit assemblies for road milling, mining and trenching equipment | |
| EP0687797A1 (en) | Improvements in or relating to elements faced with superhard material | |
| US5324098A (en) | Cutting tool having hard tip with lobes | |
| RU2410499C2 (en) | Rotary cutting tool with body shaped as tilted cone | |
| US5702160A (en) | Tool for crushing hard material | |
| US6932172B2 (en) | Rotary contact structures and cutting elements | |
| EP1322424A1 (en) | Striker bar for disintegrating breakable materials | |
| US4415208A (en) | Cutter bit assembly | |
| RU2083822C1 (en) | Hard-alloy insert for rock crushing tool | |
| GB2283773A (en) | Improvements in or relating to elements faced with superhard material | |
| EA000101B1 (en) | Method of cutting and cutting rotative bit | |
| RU2098623C1 (en) | Tool for breakage of mineral and artificial materials | |
| US20070205652A1 (en) | Rotatable Cutting Tool | |
| AU2008271918A1 (en) | Cutting tip and tool | |
| JPH11509899A (en) | Rotating bit for cutting and its cutting method | |
| US20040231894A1 (en) | Rotary tools or bits | |
| RU2078926C1 (en) | Cutter cutting mineral and artificial materials | |
| US20020066600A1 (en) | Rotary tools or bits | |
| RU2052099C1 (en) | Tool breaking solid materials |