Электронная библиотека Веда
Цели библиотеки
Скачать бесплатно
Доставка литературы
Доставка диссертаций
Размещение литературы
Контактные данные
Я ищу:
Библиотечный каталог российских и украинских диссертаций

Вы находитесь:
Диссертационные работы России
Технические науки
Горные машины

Диссертационная работа:

Варданян Армен Карленович. Разработка методов эффективного использования алмазнодискового инструмента при распиловке природного камня : ил РГБ ОД 61:85-5/2029

смотреть содержание
смотреть введение
Содержание к работе:

Стр.
ВВВДЕНИЕ 5

2. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА

2.1. Современное состояние производства облицовочных

плит из природного камня 10

2.I.I. Классификация камнераспиловочных станков

и технологические схемы распиловки .... 12

  1. Некоторые особенности процесса шлифования (микрорезания) материалов 19

  2. Анализ работ в области алмазной обработки камня . 22

  3. Цель и задачи исследования 32

3. МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ 34

  1. Выбор методики, измеряемые параметры и математическая обработка экспериментальных данных .... 36

  2. Обрабатываемый материал 38

  3. Экспериментальный станок, режущий инструмент, измерительная аппаратура 39

  1. Экспериментальный станок 39

  2. Режущий инструмент 41

  3. Измерительная аппаратура 41

  4. Прибор системы автоматического регулирования (САР) "Прогресс-3" 42

  1. Методика определения износа 45

  2. Методика исследования механизма изнашиваемости

РЇЇИ 47

4. ИССЛЕДОВАНИЕ СИЛОВЫХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ПРИ АЛМАЗНО-ДИСКОВОЙ
РАСПИЛОВКЕ КАМНЯ. 50

  1. Экспериментальное определение силы микрорезания единичным зерном 50

  2. Метод расчета составляющих сил резания 53

  3. Экспериментальные исследования влияния режимов резания на силы резания 57

  1. Влияние минутной подачи 58

  2. Влияние скорости резания 61

  3. Влияние глубины резания 63

  1. Исследование процесса совместной распиловки гранита и туфа 66

  2. Влияние физико-механических свойств обрабатываемого камня на силы резания 70

  3. Удельная работа резания 74

4.7. Выводы 76

5. ИССЛЩОВАНИЕ ИЗНАШИВАЕМОСТИ АЛМАЗНОГО ДИСКА ПРИ РАС
ПИЛОВКЕ ПРИРОДНОГО КАМНЯ 79

  1. Теоретические предпосылки 79

  2. Влияние режимов резания на изнашиваемость алмазного инструмента 80

  1. Влияние подачи 80

  2. Влияние скорости 84

  3. Влияние глубины резания 85

  1. Влияние физико-механических свойств обрабатываемого камня на удельный износ алмазного инструмента 87

  2. Некоторые особенности механизма изнашиваемости алмазного инструмента при распиловке камня .... 88

  1. Механизм изнашиваемости алмазного зерна . . 88

  2. Механизм изнашиваемости связки 93

  1. Описание режущей поверхности алмазного инструмента посредством цепей Маркова 96

  2. Выводы 112

6. ВЫБОР ОПТИМАЛЬНЫХ РЕШМОВ РЕЗАНИЯ ПРИ АЛМАЗНО-ДИСКОВОЙ
РАСПИЛОВКЕ КАМНЯ С ПРИМЕНЕНИЕМ СИСТЕМЫ АВТОМАТИЧЕСКОГО
РЕГУЛИРОВАНИЯ (САР) 115

  1. Математическая модель автоматической стабилизации заданной номинальной мощности резания 116

  2. Система автоматической стабилизации мощности резания за счет изменения подачи 119

  3. Выбор оптимальных режимов резания 124

  4. Исследование работоспособности САР "Прогресс-3" при алмазно-дисковой распиловке камней с различными физико-механическими свойствами 132

  5. Экономическая эффективность оптимизации режимов резания в системе автоматического регулирования алмазно-дисковой распиловки камня 136

  6. Выводы 145

7. ЗАКЛЮЧЕНИЕ 147

УКАЗАТЕЛЬ ЛИТЕРАТУРЫ 149

ПРИЛОЖЕНИЕ 158

Введение к работе:

Решением ХХУІ съезда КПСС предусматривается "обеспечить дальнейший экономический прогресс общества, глубокие качественные сдвиги в материально-технической базе на основе ускорения научно-технического прогресса, интенсификации общественного производства, повышения его эффективности".

В частности, большие задачи стоят перед промышленностью строительных материалов в деле резкого повышения объема производства и улучшения качества строительных материалов, в том числе облицовочного естественного камня, производство которого к концу XI пятилетки увеличится в 1,6 раза и будет доведено до II млн.кв.м. Такой рост объема производства облицовочного камня может быть обеспечен за счет совершенствования и внедрения более эффективных технологических схем и оборудования.

Широкому внедрению прогрессивного камнеобрабатывающего оборудования с использованием различных методов алмазного резания во многом способствовали труды коллективов таких научно-исследовательских и проектно-конструкторских институтов, как ВНИИАл-маз, ИСМ АН УССР, ВНИПИИСтромсырье, НПО "Камень и силикаты", ВНИИНЕРУД, Карагандинский и Киевский политехнический институты, "Гипростроглмашина" (г.Киев), СКТБ "Строммашина" (г.Ленинакан)и др.

Одной из самых трудоемких операций при производстве облицовочных плит является распиловка блоков, которая в основном

осуществляется штрипсовыми распиловочными станками, а в последние годы и алмазными дисками. Несмотря на то, что процесс алмазно-дисковой распиловки камня, благодаря применяемым высоким скоростям резания, в несколько раз производительнее алмазно-штрипсовой, 80% блоков распиливаются штрипсовыми станками. Это объясняется тем, что традиционно добываются крупные блоки, которые распиливаются крупногабаритными многоштрипсовыми станками. С появлением различных технологических схем алмазно-дисковой распиловки открываются широкие перспективы эффективного использования некондиционных блоков и блоков малых размеров для производства тонких облицовочных плит, что позволит более полноценно использовать запасы месторождений и повысить выход блоков из горной массы.

Известно, что эффективность камнеобрабатывающих станков и поточных линий во многом предопределяется работоспособностью режущего органа и правильным выбором режимов резания. Отсутствие обоснованных данных по выявлению условий эффективной эксплуатации дорогостоящего алмазного инструмента является тормозом для быстрого расширения сферы применения алмазно-дисковой распиловки горных пород. Поэтому разработка методов эффективного использования алмазно-дискового инструмента при резании горных пород путем оптимизации режимов резания в системе автоматического регулирования с помощью адаптивного алгоритма, составленного с использованием законов удельных сил и износа инструмента, является актуальной задачей, отвечающей современным требованиям производства и будет способствовать прогрессу отрасли.

Целью работы является разработка методов эффективного использования алмазно-дискового инструмента при резании горных пород путем оптимизации режимов резания и их автоматического регулирования, приводящих к повышению производительности алмазно-дисковых

станков и поточных линий, а также снижение удельного расхода алмазного инструмента.

Идея работы заключается в повышении работоспособности алмазных дисков посредством выбора оптимальных режимов резания, обеспечивающих условия нормального самозатачивания инструмента и стабилизации мощности резания, благодаря автоматическому регулированию.

Научные положения, разработанные лично диссертантом и их новизна.

Разработана новая методика расчета составляющих сил резания при алмазно-дисковой распиловке, охватывающая широкий диапазон свойств горных пород.

Впервые разработана методика исследования изнашиваемости алмазного инструмента, основанная на обработке экспериментальных данных профилограмм элементарных режущих профилей по модели однородной цепи Маркова, что позволяет прогнозировать режущие способности алмазного инструмента при различных условиях резания.

Предложен и осуществлен способ совместной алмазно-дисковой распиловки гранита и туфа (А.с. 667405, А.с. 718280), обеспечивающий нормальные условия самозатачивания инструмента при резании твердых пород.

Определены оптимальные режимы резания, исходя из закономерностей изменения удельных сил резания, удельного износа инструмента и входных параметров автоматического регулирования.

Исследована надежность работы прибора САР "Прогресс-3" -(А.с. 854735) в лабораторных и производственных условиях.

Выявлена экономическая эффективность применения алмазно-дисковой распиловки горных пород, обладающих различными физико-механическими свойствами, с использованием системы автоматической стабилизации мощности в зависимости от условий резания.

Обоснованность и достоверность научных положений, выводов и рекомендаций подтверждается: анализом результатов экспериментальных и теоретических работ, а также опыта алмазной обработки камня; экспериментально-аналитическим определением составляющих сил резания, износа алмазно-дискового инструмента, оптимальных режимов резания и входных параметров автоматического регулирования при сходимости теоретических и экспериментальных результатов с коэффициентом вариации 10-12%; использованием при экспериментах современной измерительной аппаратуры и ЭВМ EC-I022 для опре- , деления составляющих сил резания и режущей способности алмазного инструмента; технико-экономическим анализом эффективности применения оптимальных режимов резания в системе автоматического регулирования; внедрением разработанных рекомендаций и прибора САР "Прогресс-3" с высокой экономической эффективностью.

Значение работы. Научное значение заключается в разработке: адаптивного алгоритма для оптимизации режимов резания в системе автоматического регулирования; оригинальной методики исследования изнашиваемости алмазного инструмента и прогнозирования его режущей способности при различных условиях обработки; объективного способа повышения работоспособности алмазных дисков при резании твердых пород типа гранитов путем совместной распиловки с мягкими абразивными породами типа туфов.

Практическое значение работы заключается в существенном повышении производительности алмазно-дисковых станков и поточных линий и снижении себестоимости производства облицовочных плит из природного камня (до 17%). При проектировании камнеобрабатывающих станков, а также при их эксплуатации успешно использованы предложенные методы расчета составляющих сил резания и удельного износа алмазно-дискового инструмента.

Реализация выводов и рекомендаций работы. Разработанная мето-

дика и формулы расчета сил резания легли в основу выбора рабочих . параметров серийно выпускаемых алмазно-многодискового станка GMP-059 и поточной линии СМР-058.

Рекомендации по выбору оптимальных режимов резания и использованию разработанного прибора системы автоматического регулирования "Прогресс-3" внедрены на производственном объединении "Ар-тик-туф" Минстройматериалов Армянской CGP на поточных линиях по производству облицовочных плит с годовым экономическим эффектом 75 тыс.руб. на одну линию.

Автор искренне признателен научному руководителю, доктору технических наук, профессору Тер-Азарьеву И.А. и сотрудникам кафедры "Горные машины, рудничные стационарные установки и транспорт" Грузинского политехнического института за оказанную методическую помошь при работе над диссертацией.

Подобные работы
Яхонтов Юрий Александрович
Развитие теории и разработка методов расчета ленточных конвейеров с подвесными роликоопорами для горных предприятий
Демидов Владимир Иванович
Обоснование параметров и разработка метода технического диагностирования гидрооборудования механизированных крепей
Трушин Евгений Иванович
Исследование и разработка методов и средств ускоренных испытаний трансмиссий угледобывающих машин
Вдовиченко Владимир Павлович
Разработка метода определения основных параметров исполнительных органов проходческих комбайнов роторного типа для массивов с зональным проявлением выбросов породы
Громов Сергей Викторович
Разработка метода расчета распределенных сопротивлений движению тягового органа трубчатого скребкового конвейера с пространственной трассой
Поляков Алексей Вячеславович
Разработка метода расчета эффективности процесса резания горных пород струями воды сверхвысокого давления и обоснование параметров устройства для их получения применительно к проходческим комбайнам
Поляков Андрей Вячеславович
Обоснование рациональных параметров импульсных струй воды высокого давления и разработка метода расчета эффективности процесса резания ими горных пород
Макаров Владимир Николаевич
Исследование и разработка энергетических методов повышения эффективности шахтных установок главного проветривания (УГП) с центробежными вентиляторами
ДОМНИЧЕВ АЛЕКСАНДР ВЛАДИМИРОВИЧ
РАЗРАБОТКА РЕСУРСОСБЕРЕГАЮЩЕГО МЕТОДА ПНЕВМОЗАПУСКА ТУРБОКОМПРЕССОРНЫХ АГРЕГАТОВ НА ЦЕНТРАЛЬНЫХ КОМПРЕССОРНЫХ
Федотов Николай Евгеньевич
Разработка комбинированных методов маркшейдерского обеспечения при добыче блочного камня

© Научная электронная библиотека «Веда», 2003-2013.
info@lib.ua-ru.net