×
10.07.2020
220.018.3118

Результат интеллектуальной деятельности: РЕЖУЩАЯ ПЛАСТИНА БУРОВОГО РЕЗЦА

Вид РИД

Изобретение

Аннотация: Изобретение относится к угольной промышленности, а точнее к режущему инструменту бурильных машин, оснащенному механически закрепленными твердосплавными пластинами. Режущая пластина бурового резца состоит из тела пластины, задней грани и лезвия с постоянным углом заострения. Задняя грань пластины выполнена по поверхности, обеспечивающей изменение заднего угла γ для каждой точки лезвия пластины в соответствии с определенным математическим выражением, при этом величина заднего угла γ зависит от величины h удельной подачи резца на один оборот, радиуса r удаления соответствующей точки лезвия от оси вращения резца и угла Δα между задней гранью пластины и траекторией движения соответствующей точки лезвия, величина которого принимается в диапазоне от 5 до 10°. Технический результат – обеспечение процесса свободного резания породы по всей длине лезвия пластины за счет исключения соприкосновения задней грани пластины с разрушаемой горной породой. 2 ил.

Изобретение относится к угольной промышленности, а точнее, к режущему инструменту бурильных машин, оснащенному механически закрепленными твердосплавными пластинами.

Известна режущая пластина формы «Г38», предназначенная для армирования резцов вращательного бурения горных пород, состоящая из собственно тела пластины, двухстороннего лезвия и двух размещенных на нем задних наклонных граней, образующих заостренный клин, который разделяет лезвие на две части (Баженов, М.Ф. Твердые сплавы. Справочник. [Текст] / М.Ф. Баженов, С.Г. Байчман, Д.Г. Карпачев. - М.: Металлургия, 1978. - 184 с, с. 130, рис. 177).

Недостатком этой пластины является наличие на ней заостренного клина, являющегося концентратором напряжений на лезвии, что приводит к неизбежным сколам пластины и быстрому затуплению лезвия, что влечет выход из строя всего бурового резца.

Наиболее близкой к предлагаемой, является режущая пластина формы «Г51», предназначенная для армирования коронок вращательного бурения геологоразведочных скважин и представляющая собой пластину, состоящую из собственно тела пластины, лезвия и задней грани пластины с постоянным углом заострения вдоль всего лезвия пластины и задним углом в 18° (Баженов, М.Ф. Твердые сплавы. Справочник. [Текст] / М.Ф. Баженов, С.Г. Байчман, Д.Г. Карпачев. - М.: Металлургия, 1978. - 184 с., с. 131, рис. 181).

Недостатком известной пластины «Г51» является неизменность ее заднего угла по всей длине лезвия, что при работе резца, оснащенного такой пластиной, приводит к касанию участков задней грани пластины с забоем, находящихся наиболее близко от оси вращения. В результате этого процесс резания породы заменяется на смятие, что неизбежно увеличивает энергоемкость бурения.

Техническая проблема, которую решает настоящее изобретение, - это исключение возможности соприкосновения задней грани пластины с горной породой и обеспечение за счет этого процесса свободного резания породы по всей длине лезвия пластины.

Техническая проблема решается тем, что в известной режущей пластине бурового резца, состоящей из тела пластины, задней грани и лезвия с постоянным углом заострения, согласно изобретению, задняя грань пластины выполнена по поверхности, обеспечивающей изменение заднего угла γi для каждой точки лезвия пластины в соответствии со следующей зависимостью:

где

h - величина удельной подачи резца на один оборот, мм;

ri - радиус удаления соответствующей точки лезвия от оси вращения резца, мм;

Δα - угол между задней гранью пластины и траекторией движения соответствующей точки лезвия, величина которого принимается в диапазоне от 5° до 10°;

π=3,14 - математическая константа.

Технический результат предлагаемого изобретения заключается в обеспечении процесса свободного резания породы по всей длине лезвия пластины, за счет исключения соприкосновения задней грани пластины с разрушаемой горной породой.

Предлагаемая режущая пластина бурового резца поясняется чертежами. На фигуре 1 показан ее трехмерный вид. На фигуре 2 приведены сечения пластины вдоль лезвия.

На фигуре 1 обозначены: 1 - тело пластины; 2 - лезвие; 3 - задняя грань пластины; Х-Х - геометрическая ось буримой скважины (шпура), стрелки а и b показывают направления вращения пластины относительно X-X и ее подачи - углубления пластины в производимую скважину (шпур). Точками А, В, С, D обозначены вершины пластины, образующие заднюю грань пластины, L - толщина пластины, β - угол заострения пластины.

Лезвием пластины является линия АВ, где А - точка лезвия режущей пластины, определяющая внутренний край пластины, наиболее приближенная к оси вращения Х-Х, В - точка лезвия режущей пластины, определяющая внешний край пластины, наиболее удаленная от оси вращения Х-Х. Угол заострения лезвия β от внутреннего края пластины А к внешнему краю пластины В выполняется постоянным.

Эффект, достигаемый при использовании заявляемой режущей пластины бурового резца, продемонстрирован на фигуре 2, где приведены сечения пластины, обозначенные как 11, 12, 13, 14, 15, вдоль лезвия АВ. На каждом сечении 11, 12, 13, 14, 15, пластины вдоль лезвия АВ показаны: неизменный угол заострения пластины β и изменяющийся задний угол γi, состоящий из переменного угла наклона траектории движения точки лезвия αi и угла Δα между задней гранью режущей пластины и траекторией движения точки лезвия.

Развертка винтовой траектории движения каждой точки лезвия АВ, удаленной от оси вращения Х-Х на расстояние ri, за один оборот бурового резца представляет собой гипотенузу прямоугольного треугольника, катетами которого является величина подачи h бурового резца и длина окружности радиусом ri, описанной соответствующей точкой относительно оси Х-Х. При этом траектория резания каждой точки лезвия АВ составляет угол наклона αi с плоскостью резания резца при нулевой подаче. Этот угол может быть определен как:

Из зависимости (1) видно, что значение угла αi является переменной величиной и уменьшается от внутренней части лезвия к его периферии, т.е. от точки А к точке В. Недопущение касания задней гранью ABCD пластины горной породы по всей длине лезвия АВ в заявляемой вставке обеспечивается за счет угла Δα при неизменном угле заострения лезвия β. Угол Δα может быть принят в диапазоне от 5° до 10°. Тогда величина заднего угла γi для каждой точки лезвия пластины может быть обозначена как , где Δα принимает значение в диапазоне от 5° до 10°.

Работа предлагаемой режущей пластины бурового резца осуществляется следующим образом: буровому резцу задается вращение в соответствии со стрелкой а на фигуре 1 с одновременной осевой подачей на забой по стрелке b. При этом режущая пластина своим лезвием начинает срезать слой горной породы таким образом, что угол Δα между задней гранью режущей пластины бурового резца и винтовой траекторией движения точек лезвия остается постоянным.

Положительный результат заявляемого изобретения заключается в исключении возможности касания забоя задней гранью пластины и обеспечения за счет этого процесса свободного резания породы по всей длине лезвия пластины.


РЕЖУЩАЯ ПЛАСТИНА БУРОВОГО РЕЗЦА
РЕЖУЩАЯ ПЛАСТИНА БУРОВОГО РЕЗЦА
РЕЖУЩАЯ ПЛАСТИНА БУРОВОГО РЕЗЦА
Источник поступления информации: Роспатент

Showing 1-9 of 9 items.
03.10.2018
№218.016.8d99

Механизм для вычерчивания пространственных кривых

Механизм для вычерчивания пространственных кривых относится к механизмам, применяемым в технике для получения заданного движения выходного звена, и может быть использован при обработке внутренних поверхностей различной кривизны, лазерной резки, воспроизведении пространственных кривых сложной...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002668414
Дата охранного документа: 28.09.2018
03.04.2019
№219.016.fa7c

Машина для контактной стыковой сварки

Изобретение относится к области контактной стыковой сварки изделий. Машина содержит корпус, установленные на нем подвижный и неподвижный зажимы, соединенные с устройствами зажатия свариваемых деталей, закрепленными на основаниях зажимов, электромеханический привод оплавления и осадки,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002683668
Дата охранного документа: 01.04.2019
16.05.2019
№219.017.5254

Винторычажный смесительный механизм

Изобретение относится к перемешивающим устройствам, применяемым в пищевой, медицинской, химической и строительной отраслях промышленности, а также в сельском хозяйстве с целью смешивания различных материалов, приготовления однородных сред и выравнивания концентрации перемешиваемых веществ по...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002687407
Дата охранного документа: 13.05.2019
02.10.2019
№219.017.cae7

Способ получения сырьевой смеси для декоративной строительной керамики

Изобретение относится к производству строительных материалов и может быть использовано в технологии производства изделий строительной керамики, в частности декоративного керамического кирпича. Техническим результатом изобретения является упрощение способа за счет снижения количества сырьевых...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002701657
Дата охранного документа: 30.09.2019
12.07.2020
№220.018.323e

Порошковая проволока

Изобретение относится к сварочным материалам и может быть использовано при наплавке без использования флюса для восстановления изношенных деталей и получения износостойкого защитного покрытия на детали горнорудного оборудования, работающих в условиях абразивного износа. Порошковая проволока...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002726230
Дата охранного документа: 10.07.2020
24.07.2020
№220.018.35fe

Способ нанесения износостойких покрытий на основе алюминия и оксида иттрия на силумин

Изобретение относится к области поверхностного упрочнения алюминиевых сплавов с помощью комбинированной обработки и может быть использовано при нанесении предлагаемым способом покрытий на детали и изделия, подверженные износу. Способ нанесения износостойких покрытий на основе алюминия и оксида...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002727376
Дата охранного документа: 21.07.2020
12.04.2023
№223.018.4680

Способ очистки газов от пыли

Изобретение относится к технологии очистки газов от пыли в теплоэнергетике, черной и цветной металлургии. Способ очистки газов от пыли включает ввод в циклон очищаемого газа через подводящий патрубок, очистку газа от пыли в цилиндрическом корпусе за счет действия центробежных сил при...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002779452
Дата охранного документа: 07.09.2022
21.04.2023
№223.018.4f41

Способ нанесения биоинертных покрытий на основе титана, ниобия, циркония и азота на титановые имплантаты

Изобретение направлено на формирование на титановых имплантатах покрытий на основе титана, ниобия, циркония и азота, которые могут быть использованы в медицинской технике, травматологии и ортопедии как биоинертные покрытия с антибактериальным эффектом. Осуществляют электрический взрыв...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002792909
Дата охранного документа: 28.03.2023
01.06.2023
№223.018.74a7

Порошковая проволока

Изобретение относится к сварочным материалам и может быть использовано при наплавке без использования флюса для восстановления изношенных деталей и получения износостойкого защитного покрытия на деталях горнорудного оборудования, работающих в условиях абразивного износа. Порошковая проволока...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002779557
Дата охранного документа: 09.09.2022
Showing 11-20 of 57 items.
10.01.2015
№216.013.1a18

Щековая дробильная машина со взаимоподвижными щеками

Щековая дробильная машина со взаимоподвижными щеками предназначена для дробления горных пород. Дробилка содержит приводной кривошип (1), щеку упора (3) и щеку дробления (4). Щека дробления и щека упора посредством трехпарного балансирного звена (5) и трехпарного приводного звена (2) образуют...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002538108
Дата охранного документа: 10.01.2015
10.02.2015
№216.013.257c

Самоустанавливающийся трехсателлитный планетарный редуктор

Изобретение относится к машиностроению, а именно к планетарным редукторам. Трехсателлитный планетарный редуктор содержит входное зубчатое колесо, три сателлита (2, 3, 4), первый трехпарный шатун (5), второй трехпарный шатун (6), водило и неподвижное зубчатое колесо (8). Первый (2) и второй (3)...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002541049
Дата охранного документа: 10.02.2015
27.06.2015
№216.013.586c

Пятизвенный механизм с перекатывающимся рычагом

Изобретение относится к машиностроению, а именно к механизмам, используемым в прессовых машинах, основанных на эффекте перекатывающихся рычагов. Механизм с перекатывающимся двухпарным рычагом содержит кривошип, шатун, коромысло и перекатывающийся по неподвижному звену рычаг, который соединен с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002554177
Дата охранного документа: 27.06.2015
20.07.2015
№216.013.64af

Пространственный четырёхзвенный кривошипно-ползунный механизм

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при создании пространственных четырехзвенных механизмов, воспроизведения пространственных кривых или обеспечения движения различных инструментов. Пространственный четырехзвенный кривошипно-ползунный механизм включает кривошип,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002557322
Дата охранного документа: 20.07.2015
27.07.2015
№216.013.67b0

Четырехступенчатый трехлезвийный буровой резец для вращательного бурения шпуров

Изобретение относится к резцам, предназначенным для бурения шпуров в массивах горных пород. Технический результат заключается в повышении работоспособности и создании конструкции резца, способного производить бурение шпуров в массивах горных пород. Четырехступенчатый трехлезвийный буровой резец...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002558097
Дата охранного документа: 27.07.2015
10.10.2015
№216.013.81a7

Двухподвижная кинематическая пара

Изобретение относится к области машиностроения и может использоваться для соединения звеньев механизмов и деталей машин. Двухподвижная кинематическая пара включает два звена - цилиндр (2) и двойной корсет (1), поверхности которых имеют разную кривизну и входят между собой в точечный контакт....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002564788
Дата охранного документа: 10.10.2015
20.12.2015
№216.013.99d9

Сдвижные тиски

Изобретение относится к машиностроению, а именно к винтовым механизмам в виде сдвижных тисков. Сдвижные тиски содержат вал с резьбой, соединенный со стойкой в поворотную пару, подвижную губку, соединенную со стойкой в поступательную пару и с валом в винтовую кинематическую пару. На валу...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002571010
Дата охранного документа: 20.12.2015
27.02.2016
№216.014.c0fe

Односателлитная планетарная передача

Изобретение относится к машиностроению, а именно к планетарным передачам. Односателлитная планетарная передача состоит из ведущего центрального колеса, сателлита и водила. Между сателлитом и водилом устанавливается дополнительный рычаг. Сателлит в этом случае опирается на центральное колесо и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002576215
Дата охранного документа: 27.02.2016
27.03.2016
№216.014.c7e9

Трехподвижная кинематическая пара

Изобретение относится к области машиностроения, а более конкретно к шарнирным соединениям. Трёхподвижная кинематическая пара состоит из прямого желоба с цилиндрическим дном и расположенного в нём второго звена в виде круговой бочки с шаровыми сегментами, жестко установленными на торцах. В...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002578809
Дата охранного документа: 27.03.2016
20.06.2016
№217.015.04df

Устройство для определения энергоемкости разрушения горных пород

Изобретение относится к исследованию механических свойств горных пород. Технический результат заключается в упрощении процесса проведения измерения энергоемкости за счет возможности удаления фракций разрушенной горной породы посредством вращения перфорированного стакана. Устройство для...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002587391
Дата охранного документа: 20.06.2016
+ добавить свой РИД