RU2126086C1 - Cutting member for mining machines - Google Patents

Abstract

FIELD: mining machinery and equipment. SUBSTANCE: this is intended for operating members of mining machines which are used preferably for development of salt and coal deposits having no hard inclusions. Cutting member has at least one strip made of hard-alloy material which is soldered with holder provided with shank. Length and thickness of hard-alloy strip are determined on basis of empirical formulas depending on physical and mechanical properties of materials used for making hard-alloy strip and its holder. Aforesaid embodiment of cutting member allows for increasing its stability with less amount of hard-alloy material used for its manufacture. EFFECT: higher efficiency. 3 cl, 5 dwg

Description

Предлагаемое изобретение относится к горной промышленности, а именно к режущим инструментам исполнительных органов горных машин, используемых преимущественно для разработки месторождений солей и углей без крепких включений. The present invention relates to the mining industry, namely to cutting tools of the executive bodies of mining machines, used mainly for the development of salt and coal deposits without strong inclusions.

При разработке режущего инструмента для разрушения некрепких сред - солей и углей без крепких включений - основной задачей является обеспечение возможно большего ресурса работы резца при одновременно возможно меньшей энергоемкости разрушения среды. When developing a cutting tool for the destruction of weak media - salts and coals without strong inclusions - the main task is to provide the largest possible resource for the cutter while at the same time the lowest energy consumption of the medium destruction.

Известен резец для горных машин (а.с. СССР N 605956), включающий державку - осесимметричный корпус с хвостовиком и головкой, образованной усеченным конусом вращения, и твердосплавную вставку в виде цилиндрического тела с конусным наконечником с рабочей стороны. При этом державка обычно выполнена из стали с временным сопротивлением изгибу σ = 140-160 кг/мм², а вставка - из твердого сплава с временным сопротивлением изгибу σ = 160-175 кг/мм².Known cutter for mining machines (AS USSR N 605956), including a holder - an axisymmetric body with a shank and a head formed by a truncated cone of rotation, and a carbide insert in the form of a cylindrical body with a conical tip on the working side. The holder is usually made of steel with a temporary bending resistance σ = 140-160 kg / mm ² and the insert is made of a hard alloy with a temporary bending resistance σ = 160-175 kg / mm ² .

Однако при вращении резца во время работы машины прилегающая к твердосплавной вставке часть державки быстро истирается (вымывается). Твердосплавная вставка при этом обнажается и, когда обнажение составляет 8-10 мм по длине вставки, вставка, незащищенная материалом державки, от изгиба разрушается. However, when the cutter rotates during operation of the machine, the part of the holder adjacent to the carbide insert is quickly worn away (washed out). In this case, the carbide insert is exposed and, when the exposure is 8-10 mm along the length of the insert, the insert, which is not protected by the holder material, is destroyed from bending.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является взятый нами за прототип резец для горных машин (Инструмент режущий. Каталог Краснолучского машзавода, Изд-во "Ворошиловоградская правда", 1976), содержащий державку, снабженную хвостовиком и головкой, которая по передней грани армирована пластинкой из твердосплавного материала (далее твердосплавной пластинкой), защищающей державку от вымывания. При этом рабочая часть твердосплавной пластинки выполнена с углом заострения 68-75^o. Державка выполнена обычно из стали марки 35ХГСА с временным сопротивлением изгибу σ = 160-165 кг/мм², а твердосплавная пластинка выполнена обычно из материала с временным сопротивлением изгибу σ = 160-175 кг/мм².The closest in technical essence to the proposed one is the cutter for mining machines we took as a prototype (Cutting tool. Catalog of the Krasnoluchsky Machine Plant, Voroshilovogradskaya Pravda Publishing House, 1976), containing a holder equipped with a shank and a head, which is reinforced with a plate of carbide material (hereinafter carbide plate) that protects the holder from leaching. In this case, the working part of the carbide plate is made with a taper angle of 68-75 ^o . The holder is usually made of steel grade 35KhGSA with a temporary bending resistance σ = 160-165 kg / mm ² , and the carbide plate is usually made of a material with a temporary bending resistance σ = 160-175 kg / mm ² .

Наиболее ранний резец, принадлежащий к резцам этой конструкции, марки И79Б имеет державку, выполненную толщиной 21 мм (здесь и далее по тексту под толщиной державки подразумевают размер державки в поперечном сечении, находящемся на половине длины твердосплавной пластинки в направлении, перпендикулярном основной ("паяной") плоскости твердосплавной пластинки), твердосплавную пластинку толщиной 7 мм, длиной 22 мм и массой 26 г, и угол заострения α = 75^o.The earliest cutter belonging to the cutters of this design, brand I79B, has a holder made of a thickness of 21 mm (hereinafter, by the thickness of the holder we mean the size of the holder in a cross section half the length of the carbide plate in the direction perpendicular to the main (“soldered” ) plane of the carbide plate), carbide plate with a thickness of 7 mm, a length of 22 mm and a weight of 26 g, and an angle of sharpening α = 75 ^o .

Более поздний резец этой конструкции - резец марки ЗР1.80 имеет державку, выполненную толщиной 23 мм, твердосплавную пластинку толщиной 9 мм, длиной 25 мм и массой 36 г, и угол заострения α = 75^o.A later cutter of this design, a cutter of the ЗР1.80 brand, has a holder made with a thickness of 23 mm, a carbide plate with a thickness of 9 mm, a length of 25 mm and a mass of 36 g, and an angle of sharpening α = 75 ^o .

Еще более поздний резец этой конструкции - резец марки ЗР2.80 имеет державку, выполненную толщиной 19 мм, твердосплавную пластинку толщиной 13 мм, длиной 30 мм и массой 86 г, и угол заострения α = 68^o.An even later cutter of this design - a cutter of the ЗР2.80 brand has a holder made with a thickness of 19 mm, a carbide plate with a thickness of 13 mm, a length of 30 mm and a mass of 86 g, and an angle of sharpening α = 68 ^o .

У резца И79Б прочность твердосплавной пластинки недостаточна, и имели место частые их поломки. Энергоемкость разрушения этим резцом высока из-за большого угла заострения. In the I79B cutter, the strength of the carbide plate is insufficient, and their frequent breakdowns took place. The energy intensity of destruction by this cutter is high due to the large angle of sharpening.

У резца ЗР1.80 прочность твердосплавных пластинок также неудовлетворительна, хотя поломок меньше, чем у И79Б, и также высока энергоемкость разрушения из-за большого угла заострения. With the cutter ЗР1.80, the strength of carbide inserts is also unsatisfactory, although breakage is less than that of I79B, and the energy intensity of destruction is also high due to the large sharpening angle.

Резец ЗР2.80 имеет прочность выше, чем резец ЗР1.80. При работе по солям и углям без крепких включений поломки твердосплавных пластинок случаются реже, но все-таки имеют место. Кроме того, энергоемкость разрушения этими резцами остается неприемлемо высокой из-за большого угла заострения (68^o) и большой ширины (25 мм) массивной твердосплавной пластинки.Cutter ЗР2.80 has a strength higher than cutter ЗР1.80. When working on salts and coals without strong inclusions, breakdowns of carbide inserts are less common, but still occur. In addition, the energy intensity of the destruction of these cutters remains unacceptably high due to the large angle of sharpening (68 ^o ) and the large width (25 mm) of the massive carbide plate.

Как видно из вышеизложенного, в практике конструирования резцов имеется тенденция к обеспечению прочности резца за счет увеличения толщины (у взятого нами за прототип резца - 7, 9 и 13 мм) и соответственно массы (26, 36 и 86 г) твердосплавной пластинки. As can be seen from the foregoing, in the practice of designing cutters there is a tendency to ensure the strength of the cutter by increasing the thickness (7, 9 and 13 mm of the cutter we took for the prototype) and, accordingly, the mass (26, 36 and 86 g) of the carbide plate.

Техническая задача, на решение которой направлено предлагаемое изобретение, заключается в создании резца, у которого изгибающую нагрузку принимает на себя державка, а не твердосплавная пластинка. The technical problem to which the invention is directed is to create a cutter in which the holder, and not the carbide plate, takes on the bending load.

Поставленная задача решается тем, что предлагается резец для горных машин, содержащий по меньшей мере одну пластинку из твердосплавного материала, спаянную с державкой, снабженной хвостовиком, и имеющий угол заострения α, в котором согласно изобретению пластинка выполнена толщиной h_пл, мм, удовлетворяющей следующему выражению:
h_пл= k•(E_держ•σ_пл/E_пл•σ_держ),
где k - коэффициент, равный 1,4-5,6;
E_пл - модуль упругости материала пластинки;
E_держ - модуль упругости материала державки;
σ_пл - временное сопротивление изгибу материала пластинки;
σ_держ - временное сопротивление изгибу материала державки.The problem is solved in that it offers a cutter for mining machines containing at least one plate of carbide material, brazed with a holder equipped with a shank, and having a taper angle α, in which according to the invention the plate is made of thickness h _PL , mm, satisfying the following expression :
h _pl = k • (E _holding • σ _pl / E _pl • σ _holding ),
where k is a coefficient equal to 1.4-5.6;
E _PL - the modulus of elasticity of the material of the plate;
E _hold - the modulus of elasticity of the material of the holder;
σ _PL - temporary bending resistance of the plate material;
σ _hold - temporary bending resistance of the material of the holder.

При этом пластинка выполнена длиной L_пл, мм, удовлетворяющей следующему соотношению:

где k₁ - коэффициент, равный 18-22,
Державка в сечении, соответствующем половине длины пластинки, выполнена толщиной h_держ, мм, равной h_держ = L_пл/2• tgα.
Угол заострения α, град., выполнен предпочтительно удовлетворяющим следующему соотношению:
tgα = k₂•h $\genfrac{}{}{0ex}{}{\text{0,6}}{\text{пл}}$ ,
где k₂ - коэффициент, равный 1,0-1,45.In this case, the plate is made of length L _PL , mm, satisfying the following ratio:

where k ₁ - coefficient equal to 18-22,
The holder in the section corresponding to half the length of the plate is made of thickness h _hold , mm, equal to h _hold = L _PL / 2 • tgα.
The angle of sharpening α, deg., Made preferably satisfying the following ratio:
tgα = k ₂ • h $\genfrac{}{}{0ex}{}{\text{0.6}}{\text{pl}}$ ,
where k ₂ is a coefficient equal to 1.0-1.45.

Угол заострения резца предпочтительно выполнен 40-60^o. Твердосплавная пластинка выполнена предпочтительно толщиной 0,5-2,0 мм. Твердосплавная пластинка выполнена предпочтительно длиной 10-30 мм.The point angle of the cutter is preferably made 40-60 ^o . The carbide plate is preferably made in a thickness of 0.5-2.0 mm. The carbide plate is preferably made in a length of 10-30 mm.

Сущность изобретения заключается в том, что были установлены зависимости между свойствами используемых для изготовления резца материалов и оптимальной толщиной твердосплавной пластинки, толщиной этой пластинки и ее длиной, а также толщиной пластинки и оптимальным углом заострения резца, обеспечивающие достаточный (не менее трех) коэффициент запаса прочности твердосплавной пластинки, означающий, что при критических нагрузках, даваемых на резец, при которых напряжения, возникающие в державке, будут разрушающими для нее, напряжения, возникающие в твердосплавной пластинке, будут составлять не более одной трети от разрушающих (n≥3). The essence of the invention lies in the fact that correlations were established between the properties of the materials used to make the cutter and the optimum thickness of the carbide plate, the thickness of this plate and its length, as well as the thickness of the plate and the optimal angle of sharpening of the cutter, providing a sufficient (at least three) safety factor carbide plate, meaning that at critical loads exerted on the cutter, at which stresses arising in the holder will be destructive for it, stresses, ikayuschie a carbide plate will not exceed one third of the depleting (n≥3).

Фактический коэффициент запаса прочности "n" твердосплавной пластинки для выбранных параметров h_пл, L_пл и α при необходимости определяется из следующего выражения;

Таким образом, удалось создать резец, у которого изгибающую нагрузку принимает на себя державка, а не твердосплавная пластинка.The actual safety factor "n" of the carbide plate for the selected parameters h _PL , L _PL and α, if necessary, is determined from the following expression;

Thus, it was possible to create a cutter in which the holder, and not the carbide plate, assumes the bending load.

При этом державка может быть изготовлена какой угодно толщины, чтобы принимать на себя изгибающую нагрузку с достаточным запасом прочности, но не менее чем L_пл/2• tgα в сечении, соответствующем половине длины твердосплавной пластинки, начиная от острия, так как наиболее уязвимым для изгиба сечением твердосплавной пластинки, как показала практика, является сечение на половине ее длины.In this case, the holder can be made of any thickness to take on a bending load with a sufficient margin of safety, but not less than L _PL / 2 • tgα in a section corresponding to half the length of the carbide plate, starting from the tip, since it is most vulnerable to bending section of a carbide plate, as practice has shown, is a section at half its length.

Таким образом, исходя из приведенных выше соотношений, для реальных материалов, обычно используемых для изготовления подобных резцов, например стали марки 35ХГСА и твердого сплава марки ВК8, реальные пределы толщины твердосплавной пластинки составили 0,502-2,01 мм при длине пластинки 10-30 мм. Thus, based on the above ratios, for real materials commonly used for the manufacture of such cutters, for example, 35KhGSA steel and VK8 hard alloy, the real thickness limits of the carbide plate were 0.502-2.01 mm with a plate length of 10-30 mm.

С использованием (при необходимости) для изготовления державки сталей с другими прочностными свойствами (например, стали ШХ15 с σ_в = 280 кг/мм² или стали 35ХГСА с более мягким режимом термообработки и σ_в = 130 кг/мм² пределы толщины пластинки при принятых коэффициентах 1,4-5,6 будут шире, а именно 0,28-2,47 мм.With the use (if necessary) for the manufacture of the holder steels with other strength properties (e.g., steel ShKh15 with σ _in = 280 kg / mm ² or steel 35HGSA a milder heat treatment regime and σ _in = 130 kg / mm ² beyond the plate thickness when taken coefficients of 1.4-5.6 will be wider, namely 0.28-2.47 mm.

Резец, параметры которого соответствуют предложенным нами соотношениям, позволяет существенно уменьшить расход дорогостоящего твердого сплава: так, вес двух пластинок (на один резец) толщиной 1 мм, длиной 15 мм и шириной 14 мм составит 3,05 г, в то время как вес твердосплавной вставки у резца РКС составляет 12 г, у резцов ЗР1.80 и ЗР2.80 вес пластинки составляет соответственно 36 и 86 г. The cutter, the parameters of which correspond to the ratios we have proposed, can significantly reduce the consumption of expensive hard alloy: for example, the weight of two plates (per cutter) 1 mm thick, 15 mm long and 14 mm wide will be 3.05 g, while the weight of carbide inserts for the cutter RKS is 12 g, for the cutters ЗР1.80 and ЗР2.80, the weight of the plate is 36 and 86 g, respectively.

Резцам, армированным пластинками толщиной 0,2-2,5 мм, представляется возможным придавать малые (40-60^o) углы заострения, что позволит существенно снизить энергоемкость разрушения. Это исходит из следующего. Известно, что при затуплении резцов, работающих по калийным солям (например, Старобинского месторождения), до 3-6 мм по задней грани у твердосплавных пластинок появляются сколы. Скалывается твердый сплав по передней грани от усилия подачи, нарастающего пропорционально затуплению по задней грани. При этом, чем меньше угол заострения, тем при меньшем затуплении начинается скалывание. При углах заострения α = 60-65^o скалывание начинается при затуплении 4-6 мм, при α = 55^o - при затуплении 2,5-4 мм. На экспериментальных резцах с углом заострения 45^o скалывание по передней начиналось с затупления 2-2,55 мм.It is possible to give small (40-60 ^o ) sharpening angles to cutters reinforced with 0.2–2.5 mm thick plates, which will significantly reduce the energy intensity of fracture. This comes from the following. It is known that during blunting of incisors working on potassium salts (for example, Starobinsky deposit), up to 3-6 mm along the back face at the carbide plates, chips appear. Chipped carbide along the front face from the feed force, increasing in proportion to the bluntness on the back side. In this case, the smaller the angle of sharpening, the less blunting begins spalling. When the sharpening angles α = 60-65 ^o chipping begins when the blunting 4-6 mm, when α = 55 ^o - when the blunting 2.5-4 mm On experimental incisors with a sharpening angle of 45 ^o, shearing along the front began with a blunting of 2-2.55 mm.

При тонких пластинках (2 мм и менее) затупление по твердому сплаву ограничивается их толщиной. Так, у пластинки толщиной 1 мм при α = 45^o и заднем угле β = 10^o максимальное затупление по твердому сплаву не будет превышать

,
и надо полагать, что скалывания от усилия подачи у этой пластинки при α = 45^o происходить не будет.With thin plates (2 mm or less), blunting in a hard alloy is limited by their thickness. So, for a plate with a thickness of 1 mm at α = 45 ^o and a trailing angle β = 10 ^{o, the} maximum blunting in the hard alloy will not exceed

,
and it must be assumed that shearing from the feed force of this plate at α = 45 ^° will not occur.

Выполнение твердосплавной пластинки толщиной 0,5-2,0 мм в настоящее время более предпочтительно. Твердосплавная пластинка толщиной меньше 0,5 мм и длиной свыше 30 мм не технологична в изготовлении, так как коробится при спекании. Кроме того, напряжения, связанные с пайкой длинных пластинок, существенно снижают их прочность. The implementation of carbide inserts with a thickness of 0.5-2.0 mm is currently more preferred. A carbide plate with a thickness of less than 0.5 mm and a length of over 30 mm is not technologically advanced to manufacture, as it warps during sintering. In addition, the stresses associated with the soldering of long plates significantly reduce their strength.

Оказалось, что для твердосплавных пластинок такой толщины наиболее оптимальный угол заострения резца составляет 60-40^o. Увеличение угла более 60^o нецелесообразно, так как это ведет, с одной стороны, к увеличению энергоемкости разрушения, а с другой - к увеличению площадки затупления и соответственно к сколу твердого сплава от усилия подачи, нарастающего пропорционально величине площадки затупления по задней грани. С другой стороны, уменьшение угла меньше 40^o также нежелательно из-за ограниченной прочности твердосплавного материала и стали.It turned out that for carbide plates of this thickness, the most optimal angle of cutter sharpening is 60-40 ^o . An increase in the angle of more than 60 ^{o is} impractical, since this leads, on the one hand, to an increase in the energy intensity of destruction, and on the other hand, to an increase in the blunting area and, accordingly, to the cleavage of the hard alloy from the feed force, increasing in proportion to the magnitude of the blunting area along the rear face. On the other hand, a decrease in the angle of less than 40 ^{o is} also undesirable due to the limited strength of the carbide material and steel.

Сущность изобретения поясняется графическими материалами, где на фиг. 1 представлено схематическое изображение предлагаемого резца А; на фиг. 2 - схематическое изображение резца Б; на фиг. 3 - схематичное изображение резца А предельно затупленным и заточенным; на фиг. 4 - схематичное изображение резца Б предельно затупленным и заточенным; на фиг. 5 - схематичное изображение резца ЗР2.80 дважды предельно затупленным и дважды заточенным. The invention is illustrated by graphic materials, where in FIG. 1 is a schematic representation of the proposed cutter A; in FIG. 2 is a schematic representation of cutter B; in FIG. 3 is a schematic representation of cutter A extremely blunt and sharpened; in FIG. 4 is a schematic illustration of a cutter B extremely blunt and sharpened; in FIG. 5 is a schematic illustration of the cutter ЗР2.80 twice extremely blunt and twice sharpened.

Предлагаемый резец (фиг. 1 и 2) содержит твердосплавную пластинку 1, стальную державку 2 и имеет угол заострения α, задний угол β, режущую кромку 3, переднюю грань 4 и заднюю грань 5. The proposed cutter (Fig. 1 and 2) contains a carbide plate 1, a steel holder 2 and has a sharpening angle α, a rear angle β, a cutting edge 3, a front face 4 and a rear face 5.

Твердосплавная пластинка 1 резца А (фиг. 1) выполнена составной из двух пластинок твердого сплава марки ВК8, имеющего E = 5,85 • 10⁶ кг/см и σ = 16000 кг/см² толщиной 0,7 мм и длиной 15 мм каждая. Державка 2 резца А (фиг. 1) выполнена из стали марки 35ХГСА, имеющей E = 2,1 • 10⁶ кг/см² и σ = 16000 кг/см² толщиной в сечении АА 7,5 мм. Величина угла α составляет 45^o, β - 12^o.The carbide plate 1 of cutter A (Fig. 1) is made of two VK8 hard alloy plates having E = 5.85 • 10 ⁶ kg / cm and σ = 16000 kg / cm ² with a thickness of 0.7 mm and a length of 15 mm each . The holder 2 of the cutter A (Fig. 1) is made of steel grade 35KhGSA having E = 2.1 • 10 ⁶ kg / cm ² and σ = 16000 kg / cm ² with a thickness in section AA 7.5 mm. The angle α is 45 ^o , β - 12 ^o .

Пластинка 1 резца А выполнена толщиной 0,7 мм и соответственно угол α заострения резца выполнен равным 45^o, потому что калийная соль на горизонте 264 м комбината Белорускалий, для которой предназначен резец А, - наиболее слабая (сопротивляемость резанию ≤ 350 кг/см) из разрабатываемых калийных солей и неабразивна. При толщине пластинки равной 0,7 мм, длина пластинки предпочтительна в пределах:

Принимаем L = 15 мм. Угол α заострения резца предпочтителен в пределах:

Принимаем α = 45^o.Plate 1 of cutter A is made with a thickness of 0.7 mm and, accordingly, the angle of sharpening of the cutter is 45 ^o , because potassium salt at the 264 m horizon of the Beloruskali plant for which cutter A is intended is the weakest (resistance to cutting ≤ 350 kg / cm) of the developed potash salts and non-abrasive. With a plate thickness of 0.7 mm, the length of the plate is preferable in the range:

We accept L = 15 mm. The angle α of the sharpening of the cutter is preferable in the range:

We take α = 45 ^o .

При этом фактический коэффициент запаса прочности твердосплавной пластинки определяется из выражения

где

Предпочтительные пределы толщины твердосплавной пластинки 1 для резца, державка которого выполнена из стали 35ХГСА, а пластинка 1 из сплава ВК8 в соответствии с заявленным соотношением равны

Таким образом, принятая нами толщина пластинки l = 0,7 мм удовлетворяет заявленному соотношению. Резец А может быть использован на комбайнах типа КШЗМ и У10КС с нагрузкой на резец до 600 кг.The actual safety factor of the carbide plate is determined from the expression

Where

The preferred thickness limits of the carbide plate 1 for the cutter, the holder of which is made of steel 35HGSA, and the plate 1 of alloy VK8 in accordance with the stated ratio are equal

Thus, the plate thickness adopted by us l = 0.7 mm satisfies the stated ratio. Cutter A can be used on combines type KShZM and U10KS with a load on the cutter up to 600 kg.

Резец Б (фиг. 2) выполнен из тех же материалов, что и резец А. Однако в связи с тем, что калийная соль, для которой предназначен этот резец, более крепкая - сопротивляемость резанию > 380 кг/см (горизонт 430 м комбината Белорускалий) и более абразивна, толщина пластинки 1 принята равной 2 мм. Параметры L_пл α и h_держ соответственно будут следующими:

Принимаем L_пл = 30 мм.Cutter B (Fig. 2) is made of the same materials as cutter A. However, due to the fact that the potassium salt for which this cutter is intended is stronger, the resistance to cutting is> 380 kg / cm (horizon 430 m of the Beloruskali plant ) and more abrasive, the thickness of the plate 1 is taken equal to 2 mm The parameters L _PL α and h _holding respectively will be as follows:

We accept L _PL = 30 mm.

Принимаем α = 60^o.

We take α = 60 ^o .

Фактический коэффициент запаса прочности пластинки будет равным

Толщина пластинки h_пл = 2 мм удовлетворяет заявленному соотношению. Такой резец может быть использован в комбайнах ПК8 с усилием на резец более 700 кг.

The actual safety factor of the plate will be equal to

The plate thickness h _PL = 2 mm satisfies the stated ratio. Such a cutter can be used in PK8 combines with a cutting force of more than 700 kg.

Работа резца заключается в разрушении некрепких сред - солей и углей без крепких включений. При этом кромка 3 резца в процессе работы изнашивается (истирается), резец затачивается, вновь изнашивается и так происходит несколько раз до полной выработки ресурса. The work of the cutter is the destruction of weak media - salts and coals without strong inclusions. In this case, the edge 3 of the cutter wears out (wears out) during operation, the cutter is sharpened, wears out again, and this happens several times until the resource is fully depleted.

На фиг. 3, 4, 5 схематично изображены режущие части соответственно резцов А, Б и для сравнения резца ЗР2.80 с предельным затуплением режущей кромки Δ_з, после которого резцы следует перетачивать, при этом затупление по задней грани 5 обозначено как Δ_з, а по передней грани 4 - Δ_п.. Как видно из фиг. 3, 4, 5, Δ_п - одинаково (у резца ЗР2.80 после двух переточек) для всех резцов и в данном конкретном примере равно 2,5 мм, что соответствует одинаковому пройденному пути или одинаковой наработке на резец.In FIG. 3, 4, 5 show schematic respectively side cutting cutters A, B and C for comparison with a limit ZR2.80 cutter blunt cutting edge Δ _h, after which the blades should be reground, the blunting of the rear face 5 is indicated as Δ _z, and on the front faces 4 - Δ _p . As can be seen from FIG. 3, 4, 5, Δ _p - the same (for the cutter ЗР2.80 after two regrinds) for all cutters and in this particular example it is 2.5 mm, which corresponds to the same distance traveled or the same running time for the cutter.

На этих же схемах показаны также съемы 6 твердосплавной пластинки 1 при переточках и съемы 7 стали державки 2. Как видно из фиг. 3, резец А имеет площадку затупления Δ_з, представляющую собой в основном сталь державки. При этом сталь державки практически не участвует в формировании усилия подачи и нагрузка от усилия подачи на заднюю площадку затупления резца составляет 1/3-1/10 части нагрузки, которая бы имела место при использовании аналога - резца марки ЗР2.80 при затуплении его по задней грани до 3-6 мм. Поэтому у предлагаемого резца (А, Б) затупления по задней грани Δ_з могут достигать 10-15 мм до переточки и, соответственно ресурс работы предлагаемого резца до переточки в 2-3 больше, чем у известного резца ЗР2.80 и перетачивать его необходимо в 2 - 3 раза реже, при этом, как видно из фиг. 3, при переточке будет сниматься в основном сталь державки 2.The same diagrams also show the removals 6 of the carbide plate 1 during regrinding and the removals 7 of the steel of the holder 2. As can be seen from FIG. 3, cutter A has a blunt pad Δ _s , which is mainly a toolholder steel. In this case, the holder steel practically does not participate in the formation of the feed force and the load from the feed force to the rear platform of the blunting of the cutter is 1 / 3-1 / 10 of the load that would have occurred when using an analogue - cutter of the ЗР2.80 brand when blunting it along the back faces up to 3-6 mm. Therefore, the proposed cutter (A, B) blunts along the rear face Δ _z can reach 10-15 mm to regrind and, accordingly, the service life of the proposed cutter to regrind is 2-3 more than the well-known cutter ЗР2.80 and it must be re-sharpened in 2 to 3 times less frequently, and, as can be seen from FIG. 3, when regrinding, mainly the steel of the holder 2 will be removed.

Таким образом, в резце А, выполненном с пластинкой 1 толщиной 0,7 мм, при переточках твердосплавная пластинка "сниматься" (затачиваться) практически не будет (см. фиг. 3). В резце Б, выполненном с пластинкой 1 толщиной 2,0 мм, при переточках твердосплавная пластинка 1 будет "сниматься" (затачиваться) (см. фиг. 4), однако величина стачивания будет в 20-40 раз меньше, чем у известного резца ЗР2.80, как это видно из фиг. 4, 5. Thus, in the cutter A, made with a plate 1 of a thickness of 0.7 mm, with regrinding, the carbide plate will not be “removed” (sharpened) (see Fig. 3). In the cutter B, made with a plate 1 with a thickness of 2.0 mm, when regrinding, the carbide plate 1 will be "removed" (sharpened) (see Fig. 4), however, the grinding value will be 20-40 times less than that of the known cutter ЗР2 .80, as can be seen from FIG. 4, 5.

Это значительно облегчает процесс периодического затачивания резцов, так как известно, что сталь державки несопоставимо легче точить, чем твердый сплав. Выполнение резцов с углом заострения 45-40 градусов позволяет снизить энергоемкость разрушения по меньшей мере на 25% и следовательно повысить производительность работы комбайна; уменьшить пылеобразование в забое; уменьшить выход мелких трудно флотируемых фракций, и тем самым уменьшить потери конечного продукта при операции обогащения. This greatly facilitates the process of periodically sharpening cutters, since it is known that toolholder steel is incomparably easier to sharpen than carbide. The implementation of the cutters with a sharpening angle of 45-40 degrees can reduce the energy intensity of destruction by at least 25% and therefore increase the productivity of the combine; reduce dust formation in the face; reduce the yield of small difficult to float fractions, and thereby reduce the loss of the final product during the enrichment operation.

Использование предлагаемых резцов позволяет также уменьшить число переточек резцов; снизить удельный расход резцов; значительно (более чем на порядок) уменьшить расход дорогостоящего твердого сплава. The use of the proposed incisors can also reduce the number of regrinding incisors; reduce specific consumption of incisors; significantly (more than an order of magnitude) reduce the consumption of expensive hard alloy.

Claims (3)

1. Резец для горных машин, содержащий по меньшей мере одну пластинку из твердосплавного материала, спаянную с державкой, снабженной хвостовиком, и имеющий угол заострения, отличающийся тем, что пластинка выполнена толщиной h_пл мм, удовлетворяющей следующему соотношению:

где k - коэффициент, равный 1,4 - 5,6;
E_пл - модуль упругости материала пластинки, кг/см²;
E_держ - модуль упругости материала державки, кг/см²;
σ_пл -временное сопротивление изгибу материала пластинки, кг/см²;
σ_держ - временное сопротивление изгибу материала державки, кг/см²,
при этом державка в сечении, соответствующем половине длины пластинки, выполнена толщиной h_держ мм, равной h_держ = L_пл/2 • tgα, где L_пл - длина твердосплавной пластинки, мм.1. The cutter for mining machines, containing at least one plate of carbide material, brazed with a holder equipped with a shank, and having a taper angle, characterized in that the plate is made with a thickness of h _PL mm, satisfying the following ratio:

where k is a coefficient equal to 1.4 - 5.6;
E _PL - the modulus of elasticity of the material of the plate, kg / cm ² ;
E _hold - the modulus of elasticity of the material of the holder, kg / cm ² ;
σ _{PL -} temporary bending resistance of the plate material, kg / cm ² ;
σ _holding - temporary bending resistance of the material of the holder, kg / cm ² ,
the holder in the section corresponding to half the length of the plate is made with a thickness h _hold mm equal to h _hold = L _PL / 2 • tgα, where L _PL is the length of the carbide plate, mm. 2. Резец по п.1, отличающийся тем, что твердосплавная пластинка L_пл мм, выполнена предпочтительно длиной, удовлетворяющей следующему соотношению:

где K₁ - коэффициент, равный 18 - 22.2. The cutter according to claim 1, characterized in that the carbide plate L _PL mm, preferably made a length that satisfies the following ratio:

where K ₁ is a coefficient equal to 18 - 22. 3. Резец по п.1, отличающийся тем, что угол α, град., заострения резца предпочтительно выполнен удовлетворяющим следующему соотношению:
tgα = K₂•h $\genfrac{}{}{0ex}{}{\text{0,6}}{\text{пл}}$ ,
где K₂ - коэффициент, равный 1,0 - 1,45.3. The cutter according to claim 1, characterized in that the angle α, deg., Sharpening the cutter is preferably made satisfying the following ratio:
tgα = K ₂ • h $\genfrac{}{}{0ex}{}{\text{0.6}}{\text{pl}}$ ,
where K ₂ is a coefficient equal to 1.0 - 1.45.

Images