Марин Цветков
Изтегляне 80.35 Kb.
|
- Навигация на страницата:
- Препоръчана за публикуване от редакционната колегия на секция
Годишник на Минно-геоложкия университет "Св. Иван Рилски"том 44-45, свитък III, Механизация, електрификация и автоматизация на мините, София, 2002, стр. 49-51 ОТНОСНО НЯКОИ ТЕХНОЛОГИЧНИ ХАРАКТЕРИСТИКИ НА ДИАМАНТЕНИТЕ ДИСКОВЕ ЗА РЯЗАНЕ НА СКАЛНИ МАТЕРИАЛИ
РЕЗЮМЕ
Разгледана е пазарната конюнктура на диамантени дискове у нас и въз основа на анализи се предлага производството им да става само въз основа на физикомеханичните свойства на скалния материал. За производството на диамантени дискове е коментиран случаят,когато се използва синтетичен диамант,произведен според изискванията на стандартите на FEPA и на САЩ. Подробно са третирани показателите за производство на диамантен диск,в съответствие с вида на скалния материал. ПРОБЛЕМЪТ ИЗБОР НА ДИАМАНТЕН ДИСК Известно е,че напоследък у нас на пазара се предлага голям асортимент от диамантени дискове за рязане на различни материали,произведени от чуждестранни и български фирми. В повечето случаи диамантените дискове, които фирмите предлагат са с така нареченото общо предназначение: рязане на бетон, асфалтови настилки, керамика, теракот, гранитогрес и различни видове скални материали. Очевидно е, че тези инструменти не могат да удовлетворят специфичните технологични изисквания за рационално рязане на различните скални материали. Освен това тези дискове са с най-различно качество и цена,която в повечето случаи се определя от конюнктурата на пазара и в по-малка степен от технико-технологичните параметри на инструментите. При тази ситуация не е рационално използването на диамантени дискове,които не са съобразени с експлоатационните условия на работа на тези инструменти, и по-специално с вида и физикомеханичните свойства на скалния материал. В условията на пазарна икономика конкуренцията между фирмите производителки на диамантени инструменти налага те да приемат поръчки и за единични бройки,които да са съобразени с конкретните изисквания на потребителя. По този начин за да се направи една коректна поръчка за производство на диамантен диск,която максимално да удовлетворява изискванията на потребителя, е необходима определена информация, която се разглежда по-долу. Производството на диамантени дискове е свързано с два вида фактори: лимитиращи и избираеми. Лимитиращите фактори се свързват главно с вида, физикомеханичните качества и зърнометричния състав на диамантения материал,който обикновено фирмите производители на инструменти доставят от производителите на диамантен материал. Избираемите фактори се определят от потребителя в зависимост от физикомеханичните свойства на рязания скален материал и други експлоатационни условия и изисквания. Лимитиращи фактори от технологичната характеристика на диамантения диск. Вид на диамантения материал. Това е един от основните фактори,който определя работоспособността и техническия ресурс на диамантения инструмент. В настоящия момент дисковете за рязане на скални материали са със сегменти изготвени, изключително със синтетичен диамант. Този материал се произвежда с програмирани физико-механични свойства и зърнометрична характеристика, които показатели се определят от технологичните параметри на синтеза на диамант. Поради фирмените тайни на синтеза,заводите произвеждат синтетичен диамант с различни показатели,но тези материали най-общо отговарят на изискванията на ГОСТ(стандарт на бившия СССР), или на стандартите на FEPA(федерация на европейските производители на абразиви) и на САЩ. Продукцията на основните производители на синтетичен диамант в света, отговаря на изискванията на стандартите на FEPA и САЩ,поради което тук се разглежда само този материал. Синтетичните диаманти се произвеждат с различно качество и са групирани в следните марки (сортове):, SDA,SDA85SDA100 и SDA100S. Синтетичният диамант SDA се характеризира с много добри якостни показатели и контрулирана гранулометрия. Този материал е подходящ за изготвяне на сегменти за дискове за рязане на средно твърди скални материали като мрамори и варовици. Материалът SDA85 е по-качествен от SDA и се характеризира с по-правилна форма на диамантените зърна,което качество определя и по-голямата му якост на ударни натоварвания. SDA85 е проектиран за диамантени инструменти за рязане на скални материали с по широк диапазон на твърдост. Може да се приеме,че този диамант е подходящ за рязане на най-различни неметални материали. Синтетичният диамант SDA100 е много по-износоустойчив в сравнение с гореописаните. Този сорт материал съдържа по-голям процент диамантени зърна с повишени якостни качества и това обстоятелство го определя подходящ за инструменти за рязане на много твърди скални материали, като например гранитните материали и кварцитите. Инструментите с диамантени сегменти от SDA100 изискват по-голяма мощност на задвижващия двигател в сравнение с тези, изработени от SDA и SDA85. Синтетичният диамант SDA100S е от изключително високо качество и е най-скъп. Използва се за специални нужди като изготвяне на сегменти за гатерни ножове, режещи много твърди скални материали и за сондажни корони. Трудно може да се определи кой сорт диамант е най-подходящ за рязане на скални материали с дискове,но основният критерий е реализирането на минимална себестойност на единица срязана повърхност, която се определя чрез експериментални изследвания. Зърнестост на диамантения материал. Известно е, че зърнестостта на обикновените абразивни диамантени материали, според стандартите на FEPA и САЩ, количиствено се определят по така наречената дюймова система,която е различна от метричната, приета в някои страни от Източна Европа, Русия и други. Производителите на синтетичен диамант от сортовете SDA,SDA85SDA100 и SDA100S доставят материал за инструменти за рязане на скални материали само по американския стандарт ASTM с размер на зърна та по-голям от 80 меша, тоест с фракции 60/80,50/60,40/50,30/40 и 20/30 (последният е с най-голям раэмер на зърната). В този аспект факторът зърнестост на диамантения материал е лимитиращ за производителите на диамантени дискове,с което обстоятелство трябва да се съобразяват потребителите на тези инструменти. Показатели на диамантения диск, определящи се от вида на скалния материал. Концентрация на диамант.Това е един от най-важните показатели на диамантения диск,който определя режещите му свойства, производителността,техническия ресурс (рандеман) и цената. Концентрацията на диамант се нарича процентното съдържание на диамант (по маса) в единица обем от диамантоносния слой на сегмента от диска. И този важен показател се определя според американския стандарт въведен още през 1922 г. За 100 % концентрация условно е прието съдържанието на 72ct (1 ct = 0,2 g) диамант в един кубичен дюим. Тази мярка превърната в метричната система е 0,88 g/mm3. Като се има предвид,че плътността на диаманта е 3,52 g/cm3,се определя обемът,който заема диамантът в 1см3 тоест: Vg = 0.88/3,52 = 0,25 cm3 Следователно независимо от вида на свързващото вещество при 100% концентрация диамантените частици заемат 25% от общия обем на диамантоносния слой. Диамантените инструменти с най-общо предназначение се произвеждат с концентрация от 12,5 % до 200 %. Концентрацията на диамант в дисковете за рязане на скални материали се определя по технико-икономически съображения и обикновено варира от 25 % до 50 %. При избор на концентрация на диамант трябва да се вземат под внимание много фактори,но най-важният е задържането на диамантеното зърно в свръзката максимално дълго време при условие,че е в състояние да запази режещите свойства. Тази формулировка може да се поясни със следните два екстремални случая: диск с максимална и минимална концентрация на диамант. При диск с голяма концентрация,по режещата повърхност на сегмента има голям брой диамантени зърна и при рязането,ударното им натоварване е эначително по-малко в сравнение с диск с малка концентрация. При тази ситуация вероятността да се откъртят зърна от свръзката е минимална и в резултат на това се получава заглаждане на острите режещи ръбове на зърната,при което се намалява и производителността на диска. При диск с малка концентрация,поради намаления брой диамантени частици по повърхността на сегментите, натоварването на отделните режещи зърна е значително и ако се премине някаква определена критична стойност, зърната ще се натрошат или откъртят от свързващия слой. В резултат на това ще се увеличи износването на диамантения диск и рязането няма да е ефективно. При обсъждането на концентрацията на диамант в режещия диск,трябва да се има предвид и здравината на свръзката,която количествено се определя с така наречения показател твърдост на свръзката. Твърдост на свръзката. Свръзката в диамантения сегмент служи за закрепването на диамантените зърна и пълнителните вещества в достатъчно здрав диамантоносен слой. Свръзките на сегментите за рязане на скални материали са метални и се състоят от различни композиции на основите на калая, медта,желязото, кобалта и други. Основният параметър на металните свръзки, определящ режещата способност на диска и техническият му ресурс, е тяхната твърдост, която се определя с микротвърдомер. Въпросът за избор на съставни елементи и твърдост на металната свръзка е доста комплициран и не се определя еднозначно, тъй като важна роля оказват твърдостта и абразивността на скалния материал,които фактори са независими един от друг. Най-общо за практиката важи следното правило: при твърда метална свръзка се постига малка производителност на рязане и голям технически ресурс, и обратно, при мека свръзка - голяма производителност и малък технически ресурс. Едрина на диамантените зърна. Както по-горе бе отбелязано рационалната област на размера на диамантените зърна е ограничена и варира от фракция 60/80 меша до 20/30 меша. Изборът на едрина на диамантените зърна трябва да се основава на анализа на факторите, натоварващи работните зърна в процеса на рязане, а те са периферната скорост на рязане и твърдостта на скалния материал. За избора на оптимална зърнестост на диамантения материал важи правилото: твърдите скални материали се режат с диамантени дискове с малка зърнестост и с малка периферна скорост на рязане 30-40 m/s, и обратно,средно твърдите и меки скални материали- с инструмент с по-голяма зърнестост и с по-голяма периферна скорост 45/55 m/s. Това са основните фактори,определящи избора на диамантен диск за рязане на скални материали. Препоръчана за публикуване от редакционната колегия на секция“Механизация, електрификация и автоматизация на мините”Каталог: annual -> public html -> 2002 2002 -> Annual of the University of Mining and Geology "St. Ivan Rilski" 2002 -> The mineralogical education in bulgaria as exposed in textbooks from the XIX and first half of the XX century 2002 -> Том 44-45, свитък III, Механизация, електрификация и автоматизация на мините, София, 2002, стр. 71-72 2002 -> Технология на обработка на гранитни материали за единични дебелостенни изделия 2002 -> Юлиян Димитров 2002 -> Пластична зона на срязване и разломи на крехко разрушаване в югозападния склон на златишко-тетевенска планина 2002 -> Том 44-45, свитък III, Механизация, електрификация и автоматизация на мините, София, 2002, стр. 105-108 2002 -> Том 44-45, свитък III, Механизация, електрификация и автоматизация на мините, София, 2002, стр. 73-75 2002 -> Том 45, свитък I, Геология, София, 2002, стр. 69-74 ценни съпътстващи компоненти в състава на българските медно-порфирни находища 2002 -> Задача за две тела (Synge, 1940; Synge, 1960) и е показана тяхната еквивалентност Изтегляне 80.35 Kb. Сподели с приятели:
|