Исследование процесса разрушения горных пород при обработке алмазным дисковым инструментом

• Автор: Ахметшин, Айрат Марсович
• Шифр специальности: 25.00.20
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Екатеринбург
• Количество страниц: 149 с. : ил.

Е СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ПОСТАНОВКА

ЗАДАЧ ИССЛЕДОВАНИЙ

ЕЕ Современное состояние добычи и обработки природного

камня в России и за рубежом

1.2. Показатели, применяемые в отрасли камнедобычи

и камнеобработки, характеризующие сопротивляемость поверхностному разрушению алмазно-абразивным инструментом

1.3. Обрабатываемость природного камня и существующие

методы ее оценки

1.4. Существующие рекомендации по выбору режимов

обработки природного камня алмазно-абразивным инструментом

Цель и задачи исследований

2. ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ РАЦИОНАЛЬНЫХ РЕЖИМОВ ОБРАБОТКИ ПРИРОДНОГО КАМНЯ
АЛМАЗНО-АБРАЗИВНЫМ ИНСТРУМЕНТОМ
2.1. Энергетический критерий эффективности обработки
природного камня алмазно-абразивным инструментом
2.2. Влияние физико-механических свойств камня на показатель трудоемкости его обработки алмазно-абразивным инструментом
2.2.1. Деформационные критерии оценки внедрения жесткой
сферы в упруго-хрупкое полупространство
2.2.2. Определение сопротивляемости поверхностному разрушению материала абразивным инструментом через теплофизические константы
2.3. Влияние силового режима на показатель обрабатываемости
при разрушении породы единичным алмазным зерном
2.4. Установление показателя обрабатываемости при поверхностном

* разрушении породы множеством алмазных зерен инструмента
2.5. Влияние глубины пропила на энергосиловые показатели
процесса резания природного камня дисковым инструментом
Выводы
3. УСТАНОВЛЕНИЕ ВЗАИМОСВЯЗИ МЕЖДУ ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИМИ СВОЙСТВАМИ ПОРОДЫ,
РЕЖИМНЫМИ И ЭНЕРГЕТИЧЕСКИМИ ПАРАМЕТРАМИ
3.1. Показатель обрабатываемости породы при резании ее
единичным алмазным зерном
3.2. Оценка показателя обрабатываемости спектра природного
камня на примере шлифования его абразивным инструментом
11 3.3. Установление взаимосвязи между показателями твердости
по Бринеллю и микротвердостью
3.4. Проведение стендовых экспериментов по установлению энергосиловых зависимостей процесса распиловки природного
камня алмазным дисковым инструментом
3.4.1. Методика проведения испытаний
3.4.2. Оценка погрешностей средств измерения
3.4.3. Определение числа рабочих алмазных зерен
3.4.4. Анализ результатов работы
3.5. Проведение экспериментов в промышленных условиях
• по установлению энергосиловых зависимостей процесса распиловки
природного камня алмазным дисковым инструментом
3.5.1. Методика проведения испытаний
3.5.2. Оценка погрешностей средств измерения
3.5.3. Определение числа рабочих алмазных зерен
3.5.4. Анализ результатов работы
Выводы
4. КЛАССИФИКАЦИЯ ПРИРОДНОГО КАМНЯ ПО ТРУДОЕМКОСТИ ОБРАБОТКИ АЛМАЗНО-АБРАЗИВНЫМ

ИНСТРУМЕНТОМ И УСТАНОВЛЕНИЕ РАЦИОНАЛЬНЫХ РЕЖИМОВ ПРИМЕНИТЕЛЬНО К КЛАССАМ ОБРАБОТКИ
4.1. Классифицирование спектра природного камня по показателю обрабатываемости алмазно-абразивным инструментом
4.2. Установление оптимальных значений силового воздействия инструмента и длины его контакта с распиливаемой породой
4.3. Рекомендации по рациональным режимам распиловки
природного камня алмазным дисковым инструментом
4.4. Определение удельных затрат при распиловке природного
камня алмазным дисковым инструментом
4.5. Экономический эффект от применения рациональных алмазосберегающих режимов распиловки горных пород
дисковым инструментом
Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

где к3шх - средняя величина максимального заглубления алмазных зерен в
породу, м.
При этом процесс становится далек от зоны рационального резания природного камня в алмазосберегающих режимах, а дальнейшее повышение производительности возможно лишь при увеличении скорости перемещения инструмента относительно распиливаемого камня (окружной скорости):
Выявление эффекта зашламовывания межконтактного пространства и влияние его на эффективность процесса распиловки при различных величинах глубины пропила возможно по анализу зависимости:
1. Максимальная стойкость рабочего инструмента в процессах добычи и обработки природного камня алмазно-абразивным инструментом соответствует минимальной удельной работе поверхностного разрушения и максимальному показателю обрабатываемости, при поддержании которых наблюдается минимум удельных затрат на получение единицы обработанной поверхности.
2. Коэффициент обрабатываемости природного камня алмазно-абразивным инструментом зависит от таких физико-механических показателей как твердость и модуль упругости, по значениям которых возможно классифицировать весь спектр горных пород по трудоемкости их обработки в процессах распиловки, фрезеровки, шлифовки. При этом граничным условием принадлежности к определенному классу служит условие, характеризующее соотношение силовых режимов для
(2.35)
(2.36)
где Упоп' - оптимальная величина скорости подачи, м/с; к3опт средняя величина заглубления алмазных зерен в породу, м.
Выводы
оптимальная