WO2011105930A1 - Устройство для резки твердых материалов и его бесконечный рабочий орган - Google Patents

Устройство для резки твердых материалов и его бесконечный рабочий орган Download PDF

Info

Publication number
WO2011105930A1
WO2011105930A1 PCT/RU2011/000073 RU2011000073W WO2011105930A1 WO 2011105930 A1 WO2011105930 A1 WO 2011105930A1 RU 2011000073 W RU2011000073 W RU 2011000073W WO 2011105930 A1 WO2011105930 A1 WO 2011105930A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
cutting
flexible endless
rollers
working body
endless working
Prior art date
Application number
PCT/RU2011/000073
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Левон Мурадови МУРАДЯН
Жанна Левоновна СЕДРАКЯН
Мурад Левонович МУРАДЯН
Original Assignee
Muradyan Levon Muradovich
Sedrakyan Zhanna Levonovna
Muradyan Murad Levonovich
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 Muradyan Levon Muradovich, Sedrakyan Zhanna Levonovna, Muradyan Murad Levonovich filed Critical Muradyan Levon Muradovich
Publication of WO2011105930A1 publication Critical patent/WO2011105930A1/ru

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B28—WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
    • B28D—WORKING STONE OR STONE-LIKE MATERIALS
    • B28D1/00—Working stone or stone-like materials, e.g. brick, concrete or glass, not provided for elsewhere; Machines, devices, tools therefor
    • B28D1/02—Working stone or stone-like materials, e.g. brick, concrete or glass, not provided for elsewhere; Machines, devices, tools therefor by sawing
    • B28D1/08—Working stone or stone-like materials, e.g. brick, concrete or glass, not provided for elsewhere; Machines, devices, tools therefor by sawing with saw-blades of endless cutter-type, e.g. chain saws, i.e. saw chains, strap saws

Definitions

  • the invention relates to the field of extraction and processing of various solid materials by cutting using a flexible endless working body, for example, stone mining and stone processing.
  • a known installation for rope sawing of stone containing vertical guides connected to the upper part of the beam, on which calipers with a displacement drive are located, pulleys mounted on calipers, one of which is connected to an electric motor, covered by an endless cutting body in the form of a rope (Copyright certificate SU 1065218 A , CL B28D 1/08; 01/07/1984; Bull. Jfe l).
  • the basis of the present invention is the creation of a device for cutting using a flexible endless working body of various solid materials with such a design that would eliminate the above disadvantages.
  • the cutting feed mechanism consists of at least one pair of rollers provided with peripheral ring grooves in which the branches of the belt transmission belts are movably mounted, and one of the rollers is equipped with a linear feed drive.
  • the guiding drive mechanism consists of a belt drive with a tightening mechanism equipped with an adjustable traction and at least one pair of rollers provided with peripheral ring grooves, one of which is driving and kinematically connected with the drive of the device.
  • the device is characterized in that the branches of the flexible endless working body are movably installed in the peripheral annular grooves of the rollers of the feed mechanism for cutting and, enveloping the rollers of the feed mechanism for cutting, pass through the peripheral ring grooves of the rollers of the guide drive mechanism so that they form an open loop that is capable of linearly move when moving the movable roller of the feed mechanism for cutting, and the branches of the belts of the belt gears of the feed mechanism for cutting and the guide drive mechanism in the contact areas of the flexible endless working body with peripheral annular grooves pressing rollers provide a flexible endless working body to contact the peripheral surfaces of the annular grooves of rollers.
  • the main principle of the proposed device is that the tension of a flexible endless working body is centrifugal inertial forces that occur in an open loop when the flexible endless working body moves along a curved trajectories.
  • inertial centrifugal forces act, the magnitude of which depends on the speed of the flexible infinite working body and its linear mass (mass of a flexible working body divided by its length).
  • tensile forces arise, giving it sufficient elastic stiffness to carry out the cutting process. Given that the cutting of hard rocks is carried out at high speeds with the help of the proposed device, you can get the tension of a flexible working body, quite sufficient for the implementation of the cutting process.
  • the tension force of the endless working body in the cutting zone is more than 2,500 N.
  • an increase in the feed to the depth of cut leads to a decrease in the tension force of the flexible endless working body. Therefore, rupture of the supporting steel rope of the endless working body during cutting is excluded.
  • the guiding drive mechanism is installed in the housing of the device for cutting solid materials and serves to transmit movement and maintain the direction of movement of the branches of a flexible endless working body.
  • the guiding drive mechanism consists of a pair of rollers equipped with ring grooves, one of which is a drive and belt drive.
  • the drive roller is kinematically connected to the drive of the cutting device for solid materials.
  • the belt drive of the guide drive mechanism is installed in the plane of rotation of the rollers of the drive mechanism on the opposite side of the open loop of the flexible endless working body and in the contact areas of the flexible endless working body with the peripheral ring grooves of the rollers of the guide drive mechanism, the flexible endless working body is pressed against the peripheral contact surfaces b
  • the proposed design allows the flexible working body to transmit the movement of the required power with a relatively small amount of tension and there is no need to create a preliminary tension of the flexible endless working body.
  • the structural elements of a belt drive must be calculated from the condition of ensuring their strength when creating the necessary contact pressure on a flexible endless working body using a belt.
  • the magnitude of the contact pressure is determined from the condition of contact of the flexible endless working body with the annular groove of the drive roller at a maximum speed of rotation of the drive roller.
  • the diameter of the drive roller is determined from the strength condition of the flexible working body when it is exposed to the tension and bending necessary for cutting along the radius of the drive roller.
  • Using the motion transmission device of our design allows us to ensure the minimum diameter of the drive roller and regardless of the speed of the flexible endless working body, to ensure the transmission of the drive power necessary for the cutting process.
  • the diameter of the driven roller should be taken equal to the diameter of the driving roller.
  • the open loop of a flexible endless working body receives linear movement in the direction of the branches of the working body forming an open loop, which provides the necessary depth of cut.
  • the cutting feed mechanism consists of one pair of rollers equipped with peripheral ring grooves and belt drives mounted in the plane of rotation of each roller.
  • One of the rollers of the cutting feed mechanism is equipped with a drive and equipped with guides, which allows you to smoothly change the distance between the rollers of the feed mechanism for cutting.
  • the relatively small tension of the rope and the absence of the possibility of its growth during the cutting process, as well as the implementation of the cutting process with a disk-shaped (open loop of a flexible endless working body) working tool, can significantly increase the durability of a flexible working body, simplify the cutting process and reduce the energy consumption of the technological process.
  • a device for cutting solid materials can also be used to perform cutting according to known methods.
  • the lingering mechanisms of the belt gears of the feeding mechanism for cutting are disabled
  • An open loop of a flexible endless working body embraces a cutting object.
  • the lingering mechanisms of the belt drives of the guiding drive mechanism and the cutting feed mechanism are provided with a drive. Tightening mechanisms allow you to adjust the contact pressure from the side of the belts and provide the necessary contact pressure on the flexible endless working body, depending on the process operation.
  • the device can equip the device with several flexible endless working bodies, which will allow for simultaneous cutting in several parallel planes. Moreover, the total number of sets of guiding drive mechanisms and cutting feed mechanisms is equal to the number of flexible endless working bodies used. To simplify the installation of the thickness of the cut plates, it is convenient to set the kits staggered. Moreover, in Unlike existing machines that use complex tension mechanisms, the proposed design provides almost uniform tension of a flexible endless working body.
  • the device for cutting solid materials both during the cutting process and during transportation, it can be equipped with a movement mechanism.
  • three wheel pairs under the body of the device for cutting solid materials (along the length of the device) in such a way as to allow the installation to roll relative to the middle pairs of wheels, it is possible not only to facilitate its movement, but also to provide an inclination of the open loop of the flexible endless working body relative to the cutting surface and thereby ease the cutting process our. In this case, it is necessary to install the middle wheel pairs at the center of gravity of the device for cutting solid materials.
  • the main link directly involved in the cutting process is a flexible endless working body.
  • the known flexible endless working bodies do not ensure the performance of the proposed device for cutting solid materials, we have developed a new design of the working body.
  • a flexible endless working body for cutting solid materials including a steel cable, on which at least one cutting sleeve holds intermediate bushes and a lock for connecting the ends of the steel cable, characterized in that between the cutting bushes, intermediate bushes and the lock on steel the cable is installed on at least one spring washer, and the intermediate bushings and the lock are mounted on the steel cable in such a way that they provide continuous contact of the spring washers with the end surfaces intermediate bushings, cutting bushings and lock during deformation of a flexible endless working body in the zone of an open loop.
  • a steel cable is a supporting element of a flexible endless working body on which cutting and intermediate bushings are mounted.
  • the ends of the steel cable are installed in the locking sleeve (lock) and pressed.
  • the diameter of the lock must not exceed the diameter of the inner bushings installed in the cutting bushings.
  • Cutting bushings are integral. They consist of two coaxial bushings.
  • the inner sleeve which is in direct contact with the steel cable, is made of mild steel, which eliminates damage to the surface of the steel cable during the cutting process.
  • the outer cutting layer of the cutting sleeves is made by thermal pressing of a diamond-containing metal charge on the inner sleeve or by galvanic planting of diamond powder on the surface of the inner sleeve.
  • the length of the cutting sleeves is determined from the following condition: the difference in the radii of the circumscribed and inscribed circles drawn along the outer contour of the cutting sleeves in the open loop of a flexible endless working body does not exceed the height of the middle protrusions of the diamond grains of the cutting sleeves.
  • axisymmetric spring washers for example, disk or gear or wavy with an even number of waves
  • centrally symmetric for example, wave washers with an odd number of waves
  • spring washers are installed one after another (to ensure the necessary flexibility of the working body)
  • a flat washer should be installed between them to ensure axisymmetric deformation of the flexible endless working body.
  • the number and rigidity of the installed spring washers is determined from the conditions of the necessary flexibility of a flexible endless working body.
  • the outer diameter of the spring washers must not exceed the diameter of the inner bushings installed in the cutting bushings.
  • intermediate bushes are provided that are made of soft but strong materials (for example, brass or mild steel) and are fixed to the steel cable through at least each cutting sleeve.
  • intermediate sleeves are conveniently installed through 1-4 cutting sleeves.
  • the diameter of the intermediate bushings must not exceed the diameter of the inner bushings mounted in cutting bushings.
  • the amount of pre-compression of the spring washers is determined from the condition of ensuring full contact of the spring washers with the end surfaces of the intermediate and cutting bushings during bending deformation of a flexible endless working body in the zone of formation of an open loop.
  • a plastic layer for example, desmopan
  • a steel cable under pressure, which will eliminate wrinkling and contact wear of the steel cable wires.
  • toothed spring washers with external teeth, the outer diameter of which is equal to the outer diameter of the cutting bushings.
  • the great flexibility of the gear spring washers is high.
  • both the ends of the cutting bushings and the teeth of the toothed spring washers wear out, which increases their rigidity.
  • the cutting bushings can be made of hard alloy. Given that hard alloys have high specific gravity, the tension of a flexible endless working body can be provided at relatively low cutting speeds.
  • Figure 1 schematically depicts the design of a device for cutting solid materials with a flexible endless working body according to the invention
  • Figure 2 schematically depicts a flexible endless working body of the proposed device for cutting solid materials
  • Fig.Z depicts on an enlarged scale a segment of a flexible endless working body shown in Fig.2;
  • Figure 4 schematically depicts a segment of a flexible endless working body with two spring washers installed.
  • the proposed device for cutting solid materials with a flexible endless working body (Fig. 1), consists of a housing (2), on which a guiding drive mechanism with a drive (12) and a cutting feed mechanism are installed.
  • the guiding drive mechanism consists of one pair of rollers (3, 4) equipped with peripheral annular grooves and a belt drive (5).
  • One of the rollers is the leading one (3) and kinematically connected with the drive of the device (12).
  • the belt drive (5) is equipped with an adjustable tightening mechanism (6).
  • the cutting feed mechanism consists of a roller (7) mounted on a fixed axis and a movable roller (9), which is equipped with a linear feed mechanism (11).
  • belt drives (8) and (10) are installed, which press the branches of the flexible endless working body (1) to the peripheral grooves of the rollers (7 and 9) of the feed mechanism.
  • Figure 2 shows a schematic representation of a flexible endless working body, designed to work in the proposed device for cutting solid materials according to the claims.
  • intermediate sleeves (14) are fixed through one mounted cutting sleeve (13).
  • the ends of the steel cable (18) are connected using a lock (16). Between the intermediate bushings (14), the cutting bushings (13) and the lock, spring washers pressed by them (15) are installed.
  • Figure 4 shows, on an enlarged scale, a segment of a flexible endless working body, in which four cutting bushings (13) are installed between the fixed intermediate bushings (14). Between the cutting bushings (13), two spring washers (15) are installed, separated by a straight washer (17).
  • the device operates as follows.
  • the main drive of the device turns on.
  • a flexible endless working body is communicated with a working movement. After reaching the contact of the endless working body with the processed material, the cutting process begins.
  • the present invention can be used in the extraction and processing of various stone materials.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Processing Of Stones Or Stones Resemblance Materials (AREA)

Abstract

Изобретение относится к области добычи и обработки различных твердых материалов резанием. Техническим результатом является увеличение долговечности рабочего органа и уменьшение энергоемкости процесса резания. Устройство оснащен гибким бесконечным рабочим органом, режущие и промежуточные втулки которого отделены друг от друга пружинными шайбами, корпусом, на котором установлены механизм подачи на резание и направляюще-приводной механизм. Механизм подачи на резание состоит из одной пары роликов, один из которых оснащен приводом линейной подачи. Направляюще-приводной механизм состоит из ременной передачи и одной пары роликов, один из которых является ведущим и кинематически связан с приводом устройства. Ветви гибкого бесконечного рабочего органа подвижно установлены в периферийные кольцевые пазы роликов механизма подачи на резание и, огибая ролики механизма подачи на резание, проходят через периферийные кольцевые пазы роликов направляюще-приводного механизма таким образом, что за ними образуют открытую петлю, которая способна линейно перемещаться. Ветви ремней ременных передач механизма подачи на резание и направляюще приводного механизма в зонах контакта гибкого бесконечного рабочего органа с периферийными кольцевыми пазами роликов обеспечивают прижатие гибкого бесконечного рабочего органа к контактным поверхностям периферийных кольцевых пазов роликов.

Description

УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕЗКИ ТВЕРДЫХ МАТЕРИАЛОВ И ЕГО
БЕСКОНЕЧНЫЙ РАБОЧИЙ ОРГАН
Область техники
Изобретение относится к области добычи и обработки различных твердых материалов резанием при помощи гибкого бесконечного рабочего органа, например камнедобычи и камнеобработки.
Предшествующий уровень техники
В настоящее время для добычи и обработки различных каменных материалов резанием широко используются станки с гибким бесконечным рабочим органом.
Известна установка для канатной распиловки камня, содержащая вертикальные направляющие, соединенные в верхней части балкой, на которых размещены суппорты с приводом перемещения, установленные на суппортах шкивы, один из которых соединен с электродвигателем, охватываемые бесконечным режущим органом в виде каната (Авторское свидетельство SU 1065218 А ,Кл. B28D 1/08; 07.01. 1984г. ; Бюл. Jfe l ).
Во всех известных установках для осуществления технологического процесса резания необходимо создавать определенной величины контактное давление между гибким бесконечным рабочим органом и обрабатываемым материалом. Нормальное контактное давление создается при помощи натяжения гибкого бесконечного рабочего органа, который предварительно затягивается на приводных шкивах для передачи ему движения соответствующей мощности. Величина усилия предварительного натяжения соизмерима с рабочим усилием. Напряжения, возникающие от изгиба гибкого бесконечного рабочего органа на приводных шкивах, пропорциональны отношению диаметра поперечного сечения несущей части рабочего органа к диаметрам приводных шкивов. Уменьшение величин изгибных напряжений при помощи увеличения диаметров приводных шкивов приводит к тому, что увеличивается межосевое расстояние передачи и для осуществления технологического процесса приходится увеличивать предварительное натяжение гибкого бесконечного рабочего органа.
Учитывая, что процесс резки осуществляется при скоростях 30-н40 м/сек, алмазные перлины, установленные периодически на несущей части гибкого бесконечного рабочего органа, претерпевают большие ударные нагрузки при входе в зону резания, что отрицательно влияет на прочность гибкого бесконечного рабочего органа.
Неэффективное использование прочностных ресурсов гибкого бесконечного рабочего органа, приводит к увеличению диаметра несущей части гибкого бесконечного рабочего органа, а сравнительно длинная зона резания затрудняет удаление продуктов процесса резания и создает условия для интенсивного износа рабочего органа.
Ограничены технологические возможности при осуществлении реза в больших массивах или деталях строительных конструкций, подход к краевым элементам которых затруднено. Приходится заранее перфорировать технологические отверстия в зоне резки, через которое проводят ветвь гибкого бесконечного рабочего органа и после закрепления его концов переходят к процессу резания. Вспомогательные операции приводят к снижению производительности процесса резания. Часть приведенных недостатков устранена в предложенной нами конструкции устройства с гибким бесконечным рабочим органом (заявка Jsfo20061 18034; 25.05.2006; опуликовано Бюл. N°35). Однако, как показали проведенные нами испытания, предложенная конструкция устройства с гибким бесконечным рабочим органом не может нормально функционировать с выпускающимися промышленностью гибкими бесконечными рабочими органами.
Известные конструкции гибкого бесконечного рабочего органа (US Patent "Cable variety stone cutting saw; N22679839; 01.06.1954") не обеспечивают необходимую гладкость траектории движения режущих втулок в зоне образования висячей открытой петли, что приводит к возникновению ударных нагрузок в зоне резания. При больших скоростях возникающие ударные нагрузки являются причиной появления беспорядочных колебаний висячей открытой петли гибкого бесконечного рабочего органа, что препятствует нормальному процессу резания. Контакт бесконечного рабочего органа с приводным роликом в зоне прижатия ременной передачи носит дискретный характер и является причиной его неравномерного движения. В зонах огибания гибкого бесконечного рабочего органа на направляющих роликах возникают большие изгибные деформации, которые являются причиной отсутствия непрерывного контакта гибкого бесконечного рабочего органа с роликами и уменьшения жесткости системы резания.
Следовательно, необходима конструкция гибкого бесконечного рабочего органа, способная функционировать с предлагаемой конструкцией устройства резания твердых материалов.
Раскрытие изобретения
В основу настоящего изобретения положена задача создания устройства для резки при помощи гибкого бесконечного рабочего органа различных твердых материалов с таким конструкторским выполнением, которое позволило бы устранить указанные выше недостатки.
Эта задача решена созданием устройства резки твердых материалов, включающее, по меньшей мере, один гибкий бесконечный рабочий орган (его конструкция рассматривается ниже), оснащенный режущими втулками, корпус, на котором установлены механизм подачи на резание и направляющий приводной механизм. Механизм подачи на резание состоит, по меньшей мере, одной пары роликов, снабженных периферийными кольцевыми пазами, в которых подвижно установлены ветви ремней ременных передач, а один из роликов оснащен приводом линейной подачи. Направляющий приводной механизм состоит из ременной передачи с затяжным механизмом, снабженным регулируемой тягой и по меньшей мере, одной пары снабженных периферийными кольцевыми пазами роликов, один из которых является ведущим и кинематически связан с приводом устройства. Устройство отличается тем, что ветви гибкого бесконечного рабочего органа подвижно установлены в периферийные кольцевые пазы роликов механизма подачи на резание и, огибая ролики механизма подачи на резание проходят через периферийные кольцевые пазы роликов направляюще приводного механизма таким образом, что за ними образуют открытую петлю, которая способна линейно перемещаться при перемещении подвижного ролика механизма подачи на резание, а ветви ремней ременных передач механизма подачи на резание и направляюще приводного механизма в зонах контакта гибкого бесконечного рабочего органа с периферийными кольцевыми пазами роликов обеспечивают прижатие гибкого бесконечного рабочего органа к контактным поверхностям периферийных кольцевых пазов роликов.
Основной принцип работы предложенного устройства заключается в том, что для натяжения гибкого бесконечного рабочего органа служат центробежные инерционный силы, возникающие в открытой петле при движении гибкого бесконечного рабочего органа по криволинейной траектории. В открытой петле гибкого бесконечного рабочего органа, действуют инерционные центробежные силы, величина которых зависит от скорости движения гибкого бесконечного рабочего органа и его линейной массы (масса гибкого рабочего органа, деленная на его длину). В гибком бесконечном рабочем органе под действием центробежных сил возникают растягивающие усилия, придающие ему достаточной упругой жесткости для осуществления процесса резания. Учитывая, что резание твердых пород производят при больших скоростях при помощи предложенного устройства можно получить натяжение гибкого рабочего органа, вполне достаточное для осуществления процесса резания. Например, для часто применяемых в практике гибких рабочих органов, оснащенных алмазсодержащими перлинами диаметром 11 -12 мм, при скорости резания 60 м/сек, сила натяжения бесконечного рабочего органа в зоне резания равно более 2 500 Н. При этом, в отличие от существующих устройств, увеличение подачи на глубину резания, приводит к уменьшению силы натяжения гибкого бесконечного рабочего органа. Следовательно исключается разрыв несущего стального каната бесконечного рабочего органа в процессе резания.
Направляюще приводной механизм установлен в корпусе устройства для резки твердых материалов и служит для передачи движения и поддержания направления движения ветвей гибкого бесконечного рабочего органа. Направляюще приводной механизм состоит из, снабженных кольцевыми пазами пары роликов, один из которых является приводным и ременной передачи. Приводной ролик кинематически связан с приводом устройства резки твердых материалов. Ременная передача направляюще приводного механизма установлена в плоскости вращения роликов приводного механизма с противоположной стороны открытой петли гибкого бесконечного рабочего органа и в зонах контакта гибкого бесконечного рабочего органа с периферийными кольцевыми пазами роликов направляюще приводного механизма обеспечивает прижатие гибкого бесконечного рабочего органа к контактным поверхностям периферийных б
кольцевых пазов роликов. Предлагаемая конструкция позволяет передавать гибкому рабочему органу движение необходимой мощности при сравнительно небольшой величине его натяжения и отпадает необходимость создания предварительного натяжения гибкого бесконечного рабочего органа. Для обеспечения долговечности ремня и обеспечении высоких скоростей движения гибкого бесконечного рабочего органа удобно пользоваться плоскоременной передачей. Конструктивные элементы ременной передачи необходимо рассчитывать из условия обеспечения их прочности при создании необходимого контактного давления на гибкий бесконечный рабочий орган при помощи ремня. Величина контактного давления определяется из условия обеспечения контакта гибкого бесконечного рабочего органа с кольцевым пазом приводного ролика при максимальной скорости вращения приводного ролика. Диаметр ведущего ролика определяется из условия прочности гибкого рабочего органа при действии на него необходимого для резания натяжения и изгиба по радиусу ведущего ролика. Использование устройства передачи движения предложенной нами конструкции позволяет обеспечить минимальный диаметр ведущего ролика и независимо от величины скорости гибкого бесконечного рабочего органа, обеспечить передачу необходимой для процесса резания приводной мощности. Для обеспечения необходимой долговечности ременной передачи и, исходя из удобства конструкторской компоновки устройства, следует диаметр ведомого ролика принимать равный диаметру ведущего ролика.
При помощи механизма подачи на резание открытая петля гибкого бесконечного рабочего органа получает линейное перемещение по направлению ветвей рабочего органа образующих открытую петлю, что обеспечивает необходимую глубину резания. Механизм подачи на резание состоит из одной пары роликов, оснащенных периферийными кольцевыми пазами и ременных передач, установленных в плоскости вращения каждого ролика. Один из роликов механизма подачи на резание оснащен приводом и снабжен направляющими, что позволяет плавно менять расстояние между роликами механизма подачи на резание. Когда включается привод линейного перемещения ролика механизма подачи на резание, автоматически снижается величина усилия натяжения ремня ременной передачи (например, включается привод затяжного механизма ременной передачи приводного механизма) направляюще приводного механизма и инерционные центробежные силы, действующие в открытой петле гибкого бесконечного рабочего органа, сообщают перемещение открытой петле гибкого бесконечного рабочего органа. После достижения соответствующей глубины резания затягивается ремень ременной передачи направляюще приводного механизма, и устройство резки твердых материалов продолжает технологический процесс резания. Ременные передачи механизма подачи на резание установлены в плоскости вращения роликов механизма подачи на резание со стороны огибания роликов гибким бесконечным рабочим органом. Они в зонах контакта гибкого бесконечного рабочего органа с периферийными кольцевыми пазами роликов обеспечивают прижатие гибкого бесконечного рабочего органа к контактным поверхностям периферийных кольцевых пазов роликов и при уменьшении расстояния между роликами позволяют освобожденному отрезку рабочего органа под действием инерционных сил перемещаться к открытой петле.
Сравнительно небольшое натяжение каната и отсутствие возможности его роста в процессе резания, а также осуществление процесса реза дискообразным (форма открытой петли гибкого бесконечного рабочего органа) рабочим инструментом позволяет существенно увеличить долговечность гибкого рабочего органа, упростить технологический процесс резания и уменьшить энергоемкость технологического процесса.
Устройство для резки твердых материалов можно использовать также для выполнения резки по известным методам. При этом отключаются затяжные механизмы ременных передач механизма подачи на резание, а открытая петля гибкого бесконечного рабочего органа обхватывает объект резания.
Для обеспечения необходимого контактного давления на гибкий бесконечный рабочий орган затяжные механизмы ременных передач направляюще приводного механизма и механизма подачи на резание снабжают приводом. Затяжные механизмы позволяют регулировать контактное давление со стороны ремней и обеспечить необходимое контактное давление на гибкий бесконечный рабочий орган в зависимости от выполняемой технологической операции.
Можно ведомый ролик направляюще приводного механизма снабжать возможностью линейного перемещения, что позволит регулировать расстояние между приводным и ведомым роликом и тем самим регулировать кривизну открытой петли гибкого бесконечного рабочего органа, что позволит обеспечить необходимую интенсивность инерционных центробежных сил в зоне резания. ?
Можно периферийные кольцевые пазы роликов направляюще приводного механизма и механизма подачи на резание снабжать слоем фрикционного покрытия (например, пластик EPDM 80). Это позволит существенно повысить коэффициент трения между гибким бесконечным рабочим органом и роликами направляюще приводного механизма и тем самым не только увеличить приводную мощность, но и увеличить долговечность гибкого бесконечного рабочего органа и уменьшить истирание алмазных зерен.
Можно устройство оснастить несколькими гибкими бесконечными рабочими органами, что позволит осуществить одновременный рез в нескольких параллельных плоскостях. При этом общее количество комплектов направляюще приводных механизмов и механизмов подачи на резание равно количеству используемых гибких бесконечных рабочих органов. Для упрощения установки толщин разрезаемых плит удобно комплекты установить смещенными в шахматном порядке. При этом, в отличие от существующих станков, в которых используются сложные механизмы натяжения, предлагаемая конструкция обеспечивает практически равномерное натяжение гибкого бесконечного рабочего органа.
Можно устройство оснастить системой подачи воды в зону резания. Это позволит увеличить долговечность гибкого бесконечного рабочего органа.
Для передвижения устройства для резки твердых материалов, как во время технологического процесса резания, так и при транспортировке можно его оснастить механизмом передвижения. Установив под корпусом устройства для резки твердых материалов три колесных пар (по длине устройства) таким образом, чтобы обеспечить возможность качения установки относительно средних пар колес можно не только облегчить его передвижение, но и обеспечить уклон открытой петли гибкого бесконечного рабочего органа относительно поверхности резания и тем самим облегчить процесс резания. При этом необходимо средние колесные пары установить у центра тяжести устройства для резки твердых материалов.
Основное звено, осуществляющее непосредственно процесс резания является гибкий бесконечный рабочий орган. Учитывая, что известные гибкие бесконечные рабочие органы не обеспечивают работоспособность предложенного устройства резки твердых материалов нами разработана новая конструкция рабочего органа.
Гибкий бесконечный рабочий орган для резки твердых материалов, включающий, стальной трос, на котором, по меньшей мере, через одну режущую втулку закреплены промежуточные втулки и замок для соединения концов стального троса, отличающийся тем, что между режущими втулками, промежуточными втулками и замком на стальной трос установлены, по меньшей мере, по одной пружинной шайбы, а промежуточные втулки и замок закреплены на стальном тросе таким образом, что обеспечивают непрерывный контакт пружинных шайб с торцевыми поверхностями промежуточных втулок, режущих втулок и замка при деформации гибкого бесконечного рабочего органа в зоне открытой петли.
Стальной трос является несущим элементом гибкого бесконечного рабочего органа, на котором установлены режущие и промежуточные втулки. Концы стального троса устанавливаются в замковую втулку (замок) и прессуются. Диаметр замка не должен превышать диаметр внутренних втулок, установленных в режущих втулках. Для обеспечения достаточной прочности соединения при прессовании необходимо обеспечить изостатическое сжатие втулки, что достигается ограничением его осевой деформации при прессовании. Можно совместно с прессованием произвести пайку. Сначала производится прессование и потом только пайка. При этом для восстановления структурного состояния концов стального троса замковый узел необходимо подвергать температурному отпуску.
Режущие втулки (перлины) являются составными. Они состоят из двух соосных втулок. Внутренняя втулка, которая непосредственно контактирует со стальным тросом, изготавливается из мягкой стали, что позволяет исключить повреждение поверхности стального троса в процессе резки. Внешний режущий слой режущих втулок изготавливается методом термической прессовки алмазсодержащей металлической шихты на внутреннюю втулку или гальваническим насаждение алмазного порошка на поверхность внутренней втулки. Длина режущих втулок определяется из следующего условия: разность радиусов описанной и вписанной окружностей, проведенных по внешнему контуру режущих втулок в открытой петле гибкого бесконечного рабочего органа, не превосходит величину высоты средних выступов алмазных зерен режущих втулок. Это позволяет избежать появления ударных нагрузок при входе режущих втулок в зону резания. Для избежания от возникновения ударных нагрузок в процессе резания необходимо также ограничивать расстояние между режущими втулками. Это расстояние не должно превышать длину режущих втулок. Для плавного изменения нагрузки на режущие втулки при входе в зону резания, а также установления необходимого зазора как между режущими втулками так и между режущими и промежуточными втулками, а также замком (для удаления отходов процесса резания), с обоих концов режущих втулок устанавливаются пружинные шайбы, которые обеспечивают необходимую жесткость деформации гибкого бесконечного рабочего органа при минимальной толщине пружинной шайбы. Для обеспечения работоспособности гибкого бесконечного рабочего органа при его повороте относительно своей геометрической оси необходимо использовать осесимметричные пружинные шайбы (например, тарельчатые или зубчатые или волнистые с четным количеством волн) или центрально симметричные (например, волновые шайбы с нечетным числом волн). Если устанавливаются пружинные шайбы друг за другом (для обеспечения необходимой гибкости рабочего органа) то следует между ними устанавливать плоскую шайбу для обеспечения осесиммметричности деформации гибкого бесконечного рабочего органа. Количество и жесткость устанавливаемых пружинных шайб определяется из условия необходимой гибкости гибкого бесконечного рабочего органа. Внешний диаметр пружинных шайб не должен превосходить диаметр внутренних втулок, установленных в режущих втулках.
Для ограничения осевого перемещения режущих втулок по длине стального троса гибкого бесконечного рабочего органа предусмотрены промежуточные втулки, которые изготавливаются из мягких, но прочных материалов (например, латунь или мягкая сталь) и закрепляются на стальном тросе, по меньшей мере, через каждую режущую втулку. Количество режущих втулок, через которые закрепляются промежуточные втулки, вместе с жесткостью используемых пружинных шайб определяют статическую жесткость гибкого бесконечного рабочего органа. Практически промежуточные втулки удобно установить через 1-4 режущих втулок. Диаметр промежуточных втулок не должен превышать диаметр внутренних втулок, установленных в режущих втулках. Для обеспечения постоянства статической гибкости по длине гибкого бесконечного рабочего органа необходимо обеспечить предварительное сжатие пружинных шайб в процессе сборки гибкого бесконечного рабочего органа. Величина предварительного сжатия пружинных шайб определяется из условия обеспечения полного контакта пружинных шайб с торцевыми поверхностями промежуточных и режущих втулок при изгибной деформации гибкого бесконечного рабочего органа в зоне образования открытой петли.
Для увеличения гибкости гибкого бесконечного рабочего органа между режущими втулками устанавливаются два и более пружинные шайбы. При этом для обеспечения осесимметричности передаваемых усилий, возникающих в процессе резания, между пружинными шайбами устанавливаются прямые шайбы.
Можно перед сборкой бесконечного рабочего органа, на поверхность стального троса под давлением нанести слой пластика (например, десмопан), что позволит исключить смятие и контактный износ проволок стального троса. Для обеспечения прочности гибкого бесконечного органа перед закреплением концов стального троса необходимо его подзамковые поверхности очищать от пластика.
Удобно использовать зубчатые пружинные шайбы с внешними зубьями, внешний диаметр которых равняется внешнему диаметру режущих втулок. При этом в начальной стадии работы, когда еще концы режущих втулок не изношены (округлены) и ударная нагрузка, действующая на режущие втулки при входе в зону резания, большая гибкость зубчатых пружинных шайб бывает высокой. Со временем изнашиваются как концы режущих втулок, так и зубья зубчатых пружинных шайб, что увеличивает их жесткость.
При резке материалов не высокой прочности режущие втулки можно изготовить из твердого сплава. Учитывая, что твердые сплавы обладают высоким удельным весом, натяжение гибкого бесконечного рабочего органа можно будет обеспечить при сравнительно низких скоростях резания.
Для лучшего понимания предлагаемого изобретения приведены схематичные изображения предлагаемого устройства и гибкого бесконечного рабочего органа.
Фиг.1 схематично изображает конструкцию устройства для резки твердых материалов с гибким бесконечным рабочим органом согласно изобретению;
Фиг.2 схематично изображает гибкий бесконечный рабочий орган предлагаемого устройства для резки твердых материалов;
Фиг.З изображает в увеличенном масштабе отрезок гибкого бесконечного рабочего органа, приведенного на Фиг.2;
Фиг.4 схематично изображает отрезок гибкого бесконечного рабочего органа с установленными по два пружинными шайбами.
Предлагаемое устройство для резания твердых материалов с гибким бесконечным рабочим органом (фиг. 1), состоит из корпуса (2), на котором установлены направляюще приводной механизм с приводом (12) и механизм подачи на резание. Направляюще приводной механизм состоит из одной пары снабженных периферийными кольцевыми пазами роликов (3, 4) и ременной передачи (5). Один из роликов является ведущим (3) и кинематически связан с приводом устройства (12). Для обеспечения прижатия гибкого бесконечного рабочего органа (1) к периферийным кольцевым пазам роликов (3, 4) направляюще приводного механизма ременная передача (5) снабжена регулируемым затяжным механизмом (6).
Механизм подачи на резание состоит из ролика (7), установленного на неподвижной оси и подвижного ролика (9), который снабжен механизмом линейной подачи (11). На обоих роликах установлены ременные передачи (8) и (10), которые прижимают ветви гибкого бесконечного рабочего органа (1) к периферийным пазам роликов (7 и 9) механизма подачи. На Фиг.2 показано схематичное изображение гибкого бесконечного рабочего органа, предназначенного для работы в предлагаемом устройстве по резки твердых материалов согласно формуле изобретения. На стальном тросе (18) (Фиг.З) через одну установленную режущую втулку (13) закреплены промежуточные втулки (14). Концы стального троса (18) соединены при помощи замка (16). Между промежуточными втулками (14), режущими втулками (13) и замком установлены прижатые ими пружинные шайбы (15).
На Фиг.4 приведен в увеличенном масштабе отрезок гибкого бесконечного рабочего органа, в котором между закрепленными промежуточными втулками (14) установлены по четыре режущие втулки (13). Между режущими втулками (13) установлены по два пружинные шайбы (15), разъединенные прямой шайбой (17).
Устройство работает следующим образом.
Включается главный привод устройства. При помощи приводного механизма гибкому бесконечному рабочему органу сообщается рабочее движение. После достижения контакта бесконечного рабочего органа с обрабатываемым материалом начинается процесс резки.
Настоящее изобретение может быть использовано при добыче и обработке различных каменных материалов.

Claims

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
1. Устройство для резки твердых материалов, включающее, по меньшей мере, один гибкий бесконечный рабочий орган, оснащенный режущими втулками, корпус, на котором установлены механизм подачи на резание, состоящий, по меньшей мере, одной пары роликов, снабженных периферийными кольцевыми пазами, а один из роликов оснащен приводом линейной подачи и направляюще приводной механизм, состоящий, из ременной передачи с затяжным механизмом, снабженным регулируемой тягой и по меньшей мере, одной пары снабженных периферийными кольцевыми пазами роликов, один из которых является ведущим и кинематически связан с приводом устройства, отличающееся тем, что ветви гибкого бесконечного рабочего органа подвижно установлены в периферийные кольцевые пазы роликов механизма подачи на резание и, огибая ролики механизма подачи на резание проходят через периферийные кольцевые пазы роликов направляюще приводного механизма таким образом, что за ними образуют открытую петлю, которая способна линейно перемещаться при перемещении подвижного ролика механизма подачи на резание, а ветви ремней ременных передач механизма подачи на резание и направляюще приводного механизма в зонах контакта гибкого бесконечного рабочего органа с периферийными кольцевыми пазами роликов обеспечивают прижатие гибкого бесконечного рабочего органа к контактным поверхностям периферийных кольцевых пазов роликов.
2. Устройство по пункту 1, отличающееся тем, что при осуществлении резания открытая петля гибкого бесконечного рабочего органа обхватывает объект резания.
3. Устройство по пункту 1 , отличающееся тем, что ременные передачи оснащены приводом затяжных механизмов, которые обеспечивают необходимые контактные давления на гибкий бесконечный рабочий орган.
4. Устройство по пункту 1-2, отличающееся тем, что устройство снабжено механизмом для изменения расстояния между приводным и ведомым роликами направляюще приводного механизма.
5. Устройство по одному из пунктов 1 -3, отличающееся тем, что он снабжен ходовым механизмом для обеспечения движения устройства по направлению резания.
6. Устройство по одному из пунктов 1-4, отличающееся тем, что кольцевые пазы роликов механизма подачи и роликов направляюще приводного механизма снабжены фрикционным покрытием.
7. Устройство по одному из пунктов 1-5, отличающееся тем, что оно оснащено несколькими гибкими бесконечными рабочими органами.
8. Устройство по одному из пунктов 1-6, отличающееся тем, что оно оснащено устройством для подачи охлаждающей жидкости в зону резания.
9. Устройство по одному из пунктов 1-7, отличающееся тем, что устройство снабжено механизмом передвижения.
10. Гибкий бесконечный рабочий орган для резки твердых материалов, включающий, стальной трос, на котором, по меньшей мере, через одну режущую втулку закреплены промежуточные втулки и замок для соединения концов стального троса, отличающийся тем, что между режущими втулками, промежуточными втулками и замком на стальной трос установлены, по меньшей мере, по одной пружинной шайбы, а промежуточные втулки и замок закреплены на стальном тросе таким образом, что обеспечивают непрерывный контакт пружинных шайб с торцевыми поверхностями промежуточных втулок, режущих втулок и замка при деформации гибкого бесконечного рабочего органа в зоне открытой петли.
1 1. Гибкий бесконечный рабочий оран по пункту 10, отличающийся тем, что между режущими втулками установлены, по меньшей мере, две волнистые шайбы, которые разделены прямой шайбой.
12. Гибкий бесконечный рабочий оран по пункту 10, отличающийся тем, что перед сборкой гибкого бесконечного рабочего органа на поверхность стального троса наносится слой пластика.
13. Гибкий бесконечный рабочий орган по пункту 10, отличающийся тем, что между режущими втулками, промежуточными втулками и замком на стальной трос установлены зубчатые пружинные шайбы с внешними зубьями, внешний диаметр которых равняется внешнему диаметру режущих втулок.
14. Гибкий бесконечный рабочий оран по пункту 10, отличающийся тем, что режущие втулки являются твердосплавными.
PCT/RU2011/000073 2010-02-26 2011-02-09 Устройство для резки твердых материалов и его бесконечный рабочий орган WO2011105930A1 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010106519/03A RU2441751C2 (ru) 2010-02-26 2010-02-26 Устройство для резки твердых материалов и его бесконечный рабочий орган
RU2010106519 2010-02-26

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2011105930A1 true WO2011105930A1 (ru) 2011-09-01

Family

ID=44507079

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/RU2011/000073 WO2011105930A1 (ru) 2010-02-26 2011-02-09 Устройство для резки твердых материалов и его бесконечный рабочий орган

Country Status (2)

Country Link
RU (1) RU2441751C2 (ru)
WO (1) WO2011105930A1 (ru)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112140360A (zh) * 2020-08-17 2020-12-29 陈厚明 一种石料切块机

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2679839A (en) * 1952-09-05 1954-06-01 Super Cut Cable variety stone cutting saw
SU1065218A1 (ru) * 1982-05-10 1984-01-07 Всесоюзный Научно-Исследовательский И Проектно-Изыскательский Институт По Проблемам Добычи,Транспорта И Переработки Минерального Сырья В Промышленности Строительных Материалов Установка дл канатной распиловки камн
SU1620311A1 (ru) * 1989-01-09 1991-01-15 Научно-производственное объединение по природным и искусственным алмазам и алмазному инструменту Алмазно-канатна пила
RU2020071C1 (ru) * 1991-06-13 1994-09-30 Владислав Васильевич Бородин Канатная пила
RU7933U1 (ru) * 1998-02-03 1998-10-16 Владимир Николаевич Пашнин Станок для канатной распиловки камня
RU2323822C2 (ru) * 2006-05-25 2008-05-10 Левон Мурадович Мурадян Устройство с гибким бесконечным рабочим органом

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2679839A (en) * 1952-09-05 1954-06-01 Super Cut Cable variety stone cutting saw
SU1065218A1 (ru) * 1982-05-10 1984-01-07 Всесоюзный Научно-Исследовательский И Проектно-Изыскательский Институт По Проблемам Добычи,Транспорта И Переработки Минерального Сырья В Промышленности Строительных Материалов Установка дл канатной распиловки камн
SU1620311A1 (ru) * 1989-01-09 1991-01-15 Научно-производственное объединение по природным и искусственным алмазам и алмазному инструменту Алмазно-канатна пила
RU2020071C1 (ru) * 1991-06-13 1994-09-30 Владислав Васильевич Бородин Канатная пила
RU7933U1 (ru) * 1998-02-03 1998-10-16 Владимир Николаевич Пашнин Станок для канатной распиловки камня
RU2323822C2 (ru) * 2006-05-25 2008-05-10 Левон Мурадович Мурадян Устройство с гибким бесконечным рабочим органом

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112140360A (zh) * 2020-08-17 2020-12-29 陈厚明 一种石料切块机

Also Published As

Publication number Publication date
RU2010106519A (ru) 2011-09-10
RU2441751C2 (ru) 2012-02-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1169256B1 (en) Improved sheave design
JP4851105B2 (ja) ベルト伝動装置
JP4323357B2 (ja) プーリ製造方法
CN201900541U (zh) 一种弯管砂光机
CN110430958B (zh) 线锯、导线辊与用于从料锭同时切割多个晶片的方法
CN104097269B (zh) 一种定制槽型的多线切割用导轮及其制备方法
EP2055662A1 (en) Guide rail for elevator, and rail surface processing device for elevator
EP0912307A1 (en) Hand-held motor-driven saw
RU2441751C2 (ru) Устройство для резки твердых материалов и его бесконечный рабочий орган
US2860862A (en) Methods and apparatus for wire sawing
RU2323822C2 (ru) Устройство с гибким бесконечным рабочим органом
KR102468203B1 (ko) 벨트 도르래 및 임프린팅 방법
KR20160123996A (ko) 케이블 이송장치
CN103286863A (zh) 用于切割半导体工件的方法及设备
EP3290149B1 (en) A sheave knurling tool and method of operating
CN103753719B (zh) 组合绳锯机
RU2178080C1 (ru) Станок с бесконечным гибким рабочим органом
EP0231985B1 (en) Process and apparatus for machining a transverse element for a driving belt
CN111670088B (zh) 工件的切断方法及线锯
US6237502B1 (en) Sheave arrangement suitable for slack pulling carriage
CN105142836A (zh) 包括有槽滑轮的线锯
JPS61121819A (ja) ワイヤ−ソ−用ワイヤ−
RU2719822C1 (ru) Способ обработки фасонных поверхностей вращения
RU2413586C1 (ru) Способ ротационной вытяжки полых изделий
RU2193485C1 (ru) Устройство резки твердых материалов

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 11747779

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 11747779

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1