×
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 21-30 of 57 items.
10.05.2016
№216.015.3a57

Уравновешенный кривошипно-ползунный механизм

Изобретение относится к машиностроению, а именно к кривошипно-ползунным механизмам. Уравновешенный кривошипно-ползунный механизм содержит четыре кинематически подвижных звена, в том числе кривошип, шатун и ползун. Шатун соединен с ползуном через четвёртое звено, образующее сферическую пару с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002583329
Дата охранного документа: 10.05.2016
10.05.2016
№216.015.3c79

Самоустанавливающаяся четырёхсателлитная планетарная передача

Изобретение относится к области машиностроения, а именно, к планетарным передачам. Передача содержит входное зубчатое колесо, четыре сателлита, первый трехшарнирный рычаг, второй трехшарнирный рычаг, третий трехшарнирный рычаг, выходное звено и неподвижное зубчатое колесо. Первый и второй...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002583320
Дата охранного документа: 10.05.2016
10.05.2016
№216.015.3d8b

Трёхзвенное кинематическое соединение (трекс) с восьмью относительными движениями

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано для соединения деталей машин. Трехзвенное кинематическое соединение (трекс) с восемью относительными движениями содержит входное, выходное и промежуточные звенья. Входное звено образует с промежуточным звеном...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002583323
Дата охранного документа: 10.05.2016
20.08.2016
№216.015.4d55

Пространственный механизм с четырёхподвижным приводом

Изобретение относится к машиностроению, а более конкретно к пространственным механизмам с четырехподвижным приводом. Пространственный механизм с четырехподвижным приводом состоит из ведущего звена, соединенного со стойкой через сферический поршень, помещенный в гидро- или в пневмоцилиндр. Между...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002595100
Дата охранного документа: 20.08.2016
20.08.2016
№216.015.4e32

Пространственный четырёхзвенный винто-рычажный механизм

Изобретение относится к машиностроению, а более конкретно к пространственным четырехзвенным винто-рычажным механизмам. Пространственный четырехзвенный винто-рычажный механизм содержит кривошип, шатун и коромысло. Кривошип и шатун выполнены в виде винта и гайки, образующих между собой...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002595101
Дата охранного документа: 20.08.2016
25.08.2017
№217.015.ca8e

Буровой резец

Изобретение относится к горной промышленности, а точнее к резцам, предназначенным для бурения шпуров в массивах горных пород. Технический результат заключается в снижении энергоемкости процесса разрушения забоя при бурении. Буровой резец включает корпус и прерывистые лезвия, выполненные в виде...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002619958
Дата охранного документа: 22.05.2017
25.08.2017
№217.015.cab3

Режущая пластина бурового резца

Изобретение относится к режущему инструменту бурильных машин, оснащенному механически закрепленными твердосплавными пластинами. Режущая пластина бурового резца содержит тело пластины, лезвие и заднюю грань. Задняя грань пластины выполнена по поверхности, обеспечивающей заострение лезвия от...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002619953
Дата охранного документа: 22.05.2017
26.08.2017
№217.015.d7e6

Самоустанавливающаяся пятисателлитная планетарная передача

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к планетарным передачам. Пятисателлитная планетарная передача содержит входное зубчатое колесо, пять сателлитов, первый трехпарный шатун, второй трехпарный шатун, третий трехпарный шатун, четвертый трехпарный шатун, двухпарный повод,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002622731
Дата охранного документа: 19.06.2017
26.08.2017
№217.015.db5a

Погружной измеритель энергоёмкости разрушения горных пород

Изобретение относится к горной промышленности и предназначено для определения энергоемкости разрушения горных пород в скважинах, пробуренных из подземных горных выработок. Технический результат заключается в повышении точности определения энергоемкости разрушения горных пород, а также упрощении...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002624064
Дата охранного документа: 30.06.2017
19.01.2018
№218.015.ffe6

Режущая вставка тангенциального поворотного резца

Изобретение относится к горному делу, а именно к резцам горных комбайнов, предназначенным для разрушения горных пород. Технический результат - повышение работоспособности и стойкости инструмента. Режущая вставка тангенциального поворотного резца включает ступень резания и ступень крепления. При...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002629507
Дата охранного документа: 29.08.2017
+ добавить свой РИД