Введение к работе
Актуальность работы. В "Основных направлениях экономического и социального развития СССР на 1986-1990 года и на период до 2000 года" предусматривается дальнейшее увеличение производства строительных материалов, расширение ассортимента и объема поставки местных строительных материалов при повышении производительности труда на 15-185? и снижении себестоимости продукции на 4-55S.
Производство облицовочных плит как продукта горной технологии характеризуется высокой трудоемкостью. Так, объемы производства облицовочной плитки, получаемой путем распиловки крупных блоков крымских известняков, достигают I МЛН.NT в год.
Исследованиям процесса распиловки известняков и горных пород алмазными кругами посвящено большое число работ, однако до настоящего времени вопросы определения оптимальных режимов работы дисковых кругов, оснащенных по периферии алмазными сегментами, практически не решены. Существующие методики и средства оптимизации режимных параметров сложны для практического применения, не обеспечивают увеличения производительности камнерезного оборудования и не улучшают качества плитки. Для оптимизации режимов резания необходимо проведение целевых экспериментов в конкретных условиях распиловки, что обусловливает актуальность выполненной работы.
Отсутствие расчетных зависимостей, позволяющих определять на стадии проектирования режимные и конструктивные параметры оборудования, оснащенного многодисковым инструментом, нормативов по его эксплуатации также свидетельствует об актуальности работы.
Цельд работы является установление рациональных режимных и конструктивных параметров оборудования, оснащенного регулируемым многодисковым инструментом, обеспечивающим повышение про-
изводительности. и качества вырезаемой облицовочной плитки из известняков до уровня требований высшей категории.
Основная идея диссертационной работы заключается в установлении рационального соотношения скоростей резания и подачи многодискового режущего инструмента, обеспечивающего минимизацию отрицательных показателей процесса резания известняков (энергоемкость, усилия, параметры вибрации, износ и пр.) и улучшение качества облицовочной плитки.
Методы исследований. При проведении исследований использованы экспериментальные и аналитические методы, методы математической статистики и теории вероятностей.
На защиту выносятся:
оптимальные соотношения режимных параметров распиловочного оборудования по производству облицовочных плит из известняков;
аналитические зависимости для определения рациональной схемы резания и ориентации блоков-заготовок относительно режущих органов;
результаты исследований по определению износа отрезных кругов большого диаметра, оснащенных по периферии алмазными сегментами;
исходные расчетные данные для проектирования и создания новых регулируемых многодисковых инструментов;
аналитические зависимости для определения параметров регулирования новых многодисковых инструментов.
Научная новизна работы заключается в следующем:
выявлены закономерности изменения потребляемой мощности при варьировании режимов резания известняков, разработаны критерии оптимизации режимов работы отрезных кругов;
получены аналитические зависимости потребляемой мощности от параметров резания известняков;
установлено аналитическое выражение для определения геометрических параметров отрезных кругов при распиливании крупная блоков известняка на всю глубину за один проход;
установлены закономерности износа алмазных сегментов отрезных кругов и определены его количественные характеристики;
определены оптимальные технологические схемы резания, стабилизирующие процесс распиловки и снижающие его динамичность.
Достоверность научных положений и выводов подтверждена достг точным объемом экспериментальных данных, полученных в лабораторных и производственных условиях с использованием современны]
методов исследований и инструментальных средств измерений, положительными результатами применения при проектировании и на производстве разработанных методик расчета, рекомендаций, устройств и приспособлений.
Сходимость результатов, полученных расчетным и экспериментальным путем, удовлетворительная: расхождение между расчетными и фактическими данными не превышает 15-20%.
Практическая ценность. Установлены закономерности влияния режимных параметров при резании крупных блоков известняка на качество облицовочной плитки, разработаны методики расчета новых многодисковых инструментов и параметров их регулирования; выявлены преимущества симметричной схемы резания, ее влияние на процесс резания и качество фактуры поверхности продукции, что позволило создать нормативные документы, рвгламентирупцие эксплуатацию станочных линий и позволившие использовать результаты работы в качестве исходных данных для проектирования и расчета нового камнераспиловочного оборудования и инструмента.
Реализация работы. Результаты исследований использованы при разработке нормативных документов "Инструкция по эксплуатации кругов дисковых отрезных сегментных (ГОСТ І6П5-82) на станочных линиях по производству облицовочных плит", "Инструкция по эксплуатации станочных линий по производству облицовочных плит из крымских известняков", а также при разработке нового камнераспиловочного оборудования Киевским институтом Гипростроммашина, экспериментальным конструкторско-технологическим бюро "Укрорг-стройматериалы", научно-производственным объединением "Стройматериалы" (Симферопольский филиал).
На основе результатов исследований разработаны исполнительные органы для многопильного камнераспиловочного оборудования, которые внедрены на Инкерманском, Альминском, Белогорском, Приморском заводах строительных материалов объединения "Крымстрой-материалы" и головном заводе объединения "Крымнерудпром".
Предложенные и реализованные решения механико-технологического характера повысили производительность оборудования, применяемого для распиловки известняка на облицовочную плитку, на 15-20% и улучшили ее качество. Облицовочная плитка, выпускаемая вышеперечисленными заводами, - первый строительный материал из естественного камня в системе Министерства строительных материалов УССР, удостоенный государственного Знака качества.
Суммарный экономический эффект от внедрения результатов работы составил около 300 тыс.руб. в год.
Апробация работы. Результаты работы и отдельные ее положения докладывались на УШ-ІХ научно-технических конференциях Симферопольского филиала Севастопольского приборостроительного института (г. Симферополь,1978, 1979 гг.), на научно-производственной конференции "Проблемы производства стенового камня в Крыму" (г. Симферополь, 1980 г.), на X научно-технической конференции профессорско-преподавательского состава Симферопольского филиала Днепропетровского инженерно-строительного института (г. Симферополь, 1981 г.), на Всесоюзном совещании по проекту ГОСТ 4001-77 Госстандарта на "Камни стеновые из горных пород. Технические условия" (г. Севастополь, 1982 г.), на семинаре отделения разрушения горных пород ИГД им. А.А.Скочинского (г. Москва, 1986 г.).
Публикация. По результатам выполненных исследований опубликовано семь работ, получено два авторских свидетельства на изобретение.
Объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав и выводов, изложенных на 125 страницах машинописного текста, содержит 72 рисунка, 42 таблицы, список литературы из 75 наименований и 32 приложения.