SU1666706A1 - Method for machining surface and cutting natural stone and apparatus for effecting this method - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к горному делу и м.б. использовано при обработке и резке природного камн . Цель изобретени  - повышение производительности работы при одновременном упрочнении обработанной поверхности. Рабочий элемент 1 нагревают выше температуры плавлени  камн  и воздействуют им на обрабатываемую поверхность, прикладыва  к нему рабочее усилие Р. Одновременно на обрабатываемую поверхность воздействуют ультразвуковыми колебани ми в трех взаимно перпендикул рных направлени х, одно из которых совпадает с направлением рабочего усили  Р. Элемент 1 св зан толкателем 5 через хвостовик 12 и пневмоизолирующий стакан 14 со штангой 13. В стакане 14 размещены три генератора ультразвуковых колебаний. Их  кор  выполнены в виде крестовины, св занной с хвостовиком 12. Стакан 14 имеет два концентричных сильфона, полости которых заполнены инертным газом под давлением. При совместном воздействии на поверхность камн  рабочего усили  Р и ультразвуковых колебаний она упрочн етс  и не требует дополнительной обработки. 2 с.п.ф-лы, 4 ил.The invention relates to mining and m. used in the processing and cutting of natural stone. The purpose of the invention is to increase the productivity of work while strengthening the treated surface. Work element 1 is heated above the melting point of the stone and acts on the surface to be treated, applying working force R to it. Simultaneously, the surface being processed is affected by ultrasonic vibrations in three mutually perpendicular directions, one of which coincides with the direction of working force R. Element 1 connected by a pusher 5 through the shank 12 and the pneumatic insulating cup 14 with the rod 13. In the cup 14 there are three ultrasonic vibration generators. Their cores are made in the form of a crosspiece connected to the shank 12. Glass 14 has two concentric bellows, the cavities of which are filled with an inert gas under pressure. When the working force P and ultrasonic vibrations jointly impact the surface of the stone, it is strengthened and does not require additional treatment. 2 sp.f-ly, 4 Il.

Description

Изобретение относитс  к горному делу, а также строительству и может быть использовано при изготовлении облицовочного природного камн , например гранита или базальта, при обработке поверхности искусственного камн , например, бетона, при осуществлении проходки с одновременным закреплением стенок в глине, сыпучих грунтах и горных породах.The invention relates to mining as well as construction and can be used in the manufacture of facing natural stone, such as granite or basalt, when treating the surface of artificial stone, such as concrete, during penetration while fixing the walls in clay, loose soils and rocks.

Цель изобретени  - повышение производительности работы при одновременном упрочнении обрабатываемой поверхности.The purpose of the invention is to increase the productivity of work while hardening the treated surface.

На фиг.1 показана принципиальна  схема реализации способа при обработке поверхности; на фиг.2 - пневмоизолирующий стакан в разрезе; на фиг.З - рабочий элемент в разрезе; на фиг,4 - сечение А-А на фиг.З.Figure 1 shows a schematic diagram of the implementation of the method for surface treatment; figure 2 - pneumatic insulating glass in the section; on fig.Z - work item in the section; Fig, 4 - section A-A in Fig.Z.

Способ обработки и резки природного камн  состоит в разогреве его до плавлени  в районе обработки контактирующим рабочим элементом с одновременным приложением к нему рабочего усили  и наложением на поверхность ультразвуковых вибрационных колебаний в трех взаимно перпендикул рных направлени х.The method of processing and cutting natural stone consists in heating it to melt in the processing area by the contacting working element while simultaneously applying a working force to it and applying ultrasonic vibrational vibrations on the surface in three mutually perpendicular directions.

Устройство дл  обработки и резки минерального камн  состоит из контактирующеОA device for processing and cutting mineral stones consists of contacting

о оoh oh

v| Оv | ABOUT

оabout

го рабочего элемента 1, выполненного, например , из вольфрама, оснащенного коаксиальным нагревателем 2, к которому подводитс  электрический ток по шинам 3 и 4, соединенного с толкателем 5 при помощи Т-образного хвостовика 6,сопр женного с тепловыми трубами 7, расположенными в полости 8 толкател  5. Отводные стойки 9, оснащенные охлаждающими ребрами 10, расположены вдоль торцов 11 толкател  5, соединенного хвостовиком 12 со штангой 13 через пневмоизолирующий стакан 14. Стакан 14 имеет концентрично расположенные сильфоны 15 и 16, полости 17 которых заполнены инертным газом под давлением, например азотом. (Устройство дл  заполнени  газом-стандартное и на чертеже не показано ).working element 1, made, for example, of tungsten, equipped with a coaxial heater 2, to which electric current is supplied via tires 3 and 4 connected to the pusher 5 using a T-shaped shank 6 coupled to heat pipes 7 located in the cavity 8 pusher 5. Discharge posts 9, equipped with cooling fins 10, are located along the ends 11 of the pusher 5 connected by a shank 12 with a rod 13 through a pneumatic insulating cup 14. The glass 14 has concentrically arranged bellows 15 and 16, the cavities 17 of which fill us with an inert gas under pressure, such as nitrogen. (A device for filling gas-standard and not shown in the drawing).

Крышка 18 сильфона 15 соединена с хвостовиком 12, св занным с крестовиной 19,  вл ющейс   кор ми трех ультразвуковых генераторов (вибраторов) 20, закрытых снизу сильфоном 21, обеспечивающим герметичность вибратора 6, а также исключающим попадание пыли внутрь последних.The cover 18 of the bellows 15 is connected to the shank 12 connected to the crosspiece 19, which is the core of three ultrasonic generators (vibrators) 20, closed by the bellows 21 below, ensuring the tightness of the vibrator 6, as well as excluding dust from entering the latter.

Крышка 18 в верхней части соединена тросом 22 с торцом 23 штанги 13. Трос 22 удерживает крестовину 19 у центра вибраторов 20, так как полость, образованна  концентричными сильфонами, заполнена газом под давлением, а трос практически исключает передачу вибрации на штангу 13. Кроме того, на крышке 18 установлены ограничивающие упоры 24, облицованные фторопластом 25, ограничивающие перемещение торца 23 в момент действи  рабочего усили  Р, и направл ющие 26, также облицованные фторопластом 27, предупреждающие искривление сильфонов 15 и 16 при действии рабочего усили  Р,The cover 18 in the upper part is connected by a cable 22 to the end 23 of the rod 13. The cable 22 holds the crosspiece 19 at the center of the vibrators 20, since the cavity formed by concentric bellows is filled with gas under pressure, and the cable virtually eliminates the transmission of vibration to the rod 13. In addition, The lid 18 has limiting lugs 24, lined with fluoroplastic 25, limiting the movement of the end face 23 at the time of the working force P, and guides 26, also lined with fluoroplastic 27, preventing the bellows 15 and 16 from being curved during operation. his force P,

В процессе обработки поверхности или резки камн  производ т разогрев его в зоне контакта с контактирующим рабочим элементом 1 выше температуры плавлени  камн  на 50 - 80°С, подава  напр жение на шины 3 и 4 к коаксиальному электронагревателю 2. После разогрева прикладывают одновременно рабочее усилие Р и накладывают ультразвуковые колебани  в трех взаимно перпендикул рных направлени х, причем одно из направлений вибрации совпадаете направлением приложени  рабочего усили  Р.During surface treatment or cutting, the stone is heated in the contact zone with the contacting working element 1 above the melting temperature of the stone by 50-80 ° C, applying voltage to the tires 3 and 4 to the coaxial electric heater 2. After warming up, the working force P is applied simultaneously and impose ultrasonic vibrations in three mutually perpendicular directions, one of the directions of vibration coinciding with the direction of application of the working force P.

Часть тепла подаетс  на плавление камн , а часть уходит через Т-образный хвосго- вик 6 на толкатель 5, откуда отводитс  тепловой трубой 7.Part of the heat is supplied to the stone melting, and part goes through the T-shaped truss 6 to the pusher 5, from where it is removed by the heat pipe 7.

Штанга 13 за счет газовой подушки, наход щейс  в полости, образованной концентричными сильфонами 15 и 16, неThe rod 13 due to the gas cushion located in the cavity formed by concentric bellows 15 and 16 is not

пропускает ультразвуковые колебани  на манипул тор, перемещающий штангу 13 вдоль обрабатываемой поверхности.transmits ultrasonic vibrations to the manipulator, which moves the rod 13 along the treated surface.

В процессе обработки поверхности илиDuring surface treatment or

резки камн  с расплавлением его в зоне контакта и приложением ультразвуковых колебаний резко снижаетс  усилие обработки , таким образом, могут быть использованы приводы меньшей мощности, полностьюcutting the stone with its melting in the contact zone and the application of ultrasonic vibrations drastically reduce the processing force, thus, smaller power drives can be used, completely

0 отсутствуют пылевидные отходы; обрабатываемую поверхность или рез можно получить практически любой конфигурации; плоскость, рез, люба  друга  обработанна  поверхность обладает стекловидной уплот5 ненной и упрочненной поверхностью, в результате чего значительно повышаетс  стойкость материала к атмосферным и погодным воздействи м, улучшаетс  декоративный вид обрабатываемой поверхности;0 no powdered waste; the processed surface or a cut can be received practically any configuration; plane, cut, any other treated surface has a vitreous, compacted and hardened surface, as a result of which the material's resistance to atmospheric and weather effects is greatly increased, the decorative appearance of the treated surface is improved;

0 люба  конфигураци  обрабатываемой поверхности может быть получена путем изготовлени  соответствующего инструмента, одна или обе плоскости рабочего элемента которого могут иметь профиль заданной0 Any configuration of the surface to be machined can be obtained by making an appropriate tool, one or both of the planes of which working element can have a profile defined

5 формы. Можно наносить на обрабатываемую поверхность бетонных и каменных блоков рельефное изображение.5 forms. It is possible to put on the processed surface of concrete and stone blocks the relief image.

Claims (2)

1.Способ обработки поверхности и рез- 0 ки природного камн , согласно которому1. Method of surface treatment and cutting of natural stone, according to which поверхность камн  нагревают до плавлени  контактирующим рабочим элементом и внедр ют последний в расплав путем приложени  рабочего усили , отличающий5 с   тем, что, с целью повышени  производительности работы при одновременном упрочнении обработанной поверхности, на обрабатываемую поверхность воздействуют ультразвуковыми колебани ми в трехThe surface of the stone is heated to melt by the contacting working element and the latter is inserted into the melt by applying a working force that differs5 so that, in order to increase the productivity of the work while simultaneously hardening the treated surface, the treated surface is affected by ultrasonic vibrations 0 взаимно перпендикул рных направлени х, при этом одно из них совмещают с направлением приложени  рабочего усили .0 mutually perpendicular directions, while one of them is combined with the direction of application of the working force. 2.Устройство дл  обработки поверхности и резки природного камн , включающее2. A device for surface treatment and cutting of natural stone, including 5 рабочий элемент с электронагревателем, св занный с ним толкатель с хвостовиком и штангу, св занную с хвостовиком, отличающеес  тем, что, с целью повышени  производительности работы при одновре0 менном упрочнении обработанной поверхности , оно снабжено пневмоизолирующим стаканом с двум  концентрично установленными сильфонами, полость которых заполнена инертным газом под давлением, и5 a working element with an electric heater, a pusher with a shank and a rod associated with the shank, characterized in that, in order to increase the productivity of the work while simultaneously strengthening the treated surface, it is equipped with a pneumo-insulating cup with two bellows installed concentrically, the cavity of which filled with an inert gas under pressure, and 5 трем  генераторами ультразвуковых колебаний с  кор ми, выполненными в виде крестовины , при этом крестовина установлена соосно хвостовику в пневмоизолирующем стакане, а последний св зан с хвостовиком и штангой герметично.5 by three ultrasonic vibration generators with a crust made in the shape of a cross, while the cross is installed coaxially with the shank in a pneumo-insulating glass, and the latter is connected to the shank and the rod tightly. 11eleven Щи г. 2Schi 2 ZZZZZs ZZZZZs У:At: 33 VZZZZZZZZAVZZZZZZZZA т/у.t / y.