Электромонтаж Ремонт и отделка Укладка напольных покрытий, теплые полы Тепловодоснабжение

Камнераспиловочное оборудование

31.10.2018

По виду применяемого рабочего инструмента распиловочное оборудование в основном подразделяется на рамные (штрипсовые), дисковые и канатные станки.

Распиловочный рамный станок — это стационарный механизм, распиливающий камень при помощи полосовых пил (штрипсов) из стали и непрерывно подаваемого в пропил абразива (стальной или чугунной дроби) или при помощи полосовых пил из стали, армированных алмазными элементами (твердосплавными зубками).

Рамные станки оборудованы кривошипно-шатунным механизмом, который приводится в действие от электродвигателя через редуктор. Рама приводится в возвратно-поступательное движение шатуном и одновременно с помощью винтов опускается вниз с регулируемой скоростью. Рабочим органом рамных станков являются штрипсы, изготовляемые из полосовой стали. Для гладких штрипсов, применяемых при распиловке дробью, рекомендуется использовать пружинную сталь (например, 65Г) или углеродистую сталь (Ст.3, Ст.5, ГОСТ 380—71).

Конструкции некоторых разновидностей полосовых пил приведены на рис. 8.3.

У камнераспиловочных станков штрипсы крепятся к раме и затягиваются при помощи клиньев, винтов и гидронатяжных устройств. Штрипсы устанавливаются строго вертикально, параллельно оси качения рамы.

На рамных станках механизм принудительной подачи рабочей рамы позволяет получить значительное давление резания. Однако из-за небольшой скорости резания, не превышающей 2—3 м/с, производительность резко снижается. Большая скорость резания не может быть получена из-за существенной инерции пильной рамы, совершающей возвратно-поступательное движение.

По характеру траектории движения рамы различают станки с маятниковым (качательным) движением рамы, станки с прямолинейным горизонтальным движением рамы и станки с вертикально (наклонно) расположенной рамой и подачей блока камня на рабочий орган (рис. 8.4).

Рамные станки с маятниковым движением рамы являются самыми старыми и нашли наибольшее распространение. Рама приводится в качательное движение кривошипно-шатунным механизмом через дышло от электродвигателя. Подъем и опускание рамы с необходимой скоростью осуществляется механизмом подачи, который через храповик вращает вал и через конические шестерни передает вращение винтам с ленточной нарезкой, установленным в стойках рамы. На каждом винте в вырезе стойки имеется гайка. К этим гайкам попарно крепятся опоры подвески качающейся рамы. Гайки при вращении винта перемещаются вниз или вверх, а вместе с ними перемещается и рама.

Станки с маятниковым движением рамы применяются преимущественно при распиловке блоков прочного камня (гранита) с использованием гладких пильных полотен и свободного абразива (дроби), подаваемого в пропил в виде пульпы. При использовании зернового абразива кинематика станков наиболее удачна, так как происходит периодический подъем штрипсов над поверхностью контакта с камнем. Рама, подвешенная на жестких стержнях (шатунах), совершает качение по дуге радиусом около 1 м. Подъем ее в конце каждого рабочего хода составляет 1,5—2 см, что способствует проникновению абразива под режущую кромку пилы.

Принцип работы традиционных рамных станков заключается в следующем: в зону резания полосовой пилы подается абразивная пульпа (ориентировочный состав пульпы: дробь — 20 %, гашеная известь — 30 %, вода — 50 %), которая при движении пилы вдоль камня вдавливается в породу, и за счет микроцарапания осуществляется направленное разрушение камня.

При работе штрипсовых станков, оснащенных полосовыми пилами, применяется чугунная или стальная дробь (ГОСТ 11964—81). Чаще всего используется дробь с размерами зерен 0,5—2 мм и плотностью 7200 кг/м3. Крупность дроби характеризуется ее номером (табл. 8.8). Диаметр дроби выбирается в зависимости от толщины штрипса и приблизительно равен 1/4 его толщины.

Основные физико-механические свойства дроби приводятся в табл 8.9.

Чаще всего при распиловке прочных пород типа гранитов применяется дробь ДЧЛ №№1 и 1,4 с добавкой 20—30 % дроби ДСР тех же размеров. Для грубой шлифовки камня обычно используют дробь №№ 1,4 и 2,2.

За рубежом в камнеобработке применяются смеси из различных видов чугунной, стальной литой и колотой дроби. При этом предъявляются более жесткие требования к качеству дроби: плотность литой дроби должна быть более 7,4 г/см3, а колотой более 7,6 г/см3; твердость литой дроби в зависимости от ее типа должна быть 48-60 HRC, а колотой — более 64HRC; химический состав дроби: углерод — более 85 %, фосфор и сера — соответственно менее 0,05 %.

Ориентировочный расход материалов при распиловке гранита приведен в табл. 8.10, а технические характеристики рамных станков с маятниковым-качающимся движением рамы (станки работают со свободным абразивом — дробью) даны в табл. 8.11.


К преимуществам рамных станков с маятниковым движением рамы следует отнести простоту конструкции и обслуживания. Основным недостатком их является ограниченная длина контакта пилы с камнем (30—50 % хода рамы).

Рамные станки с прямоугольным горизонтальным движением пильной рамы (см. рис. 8.4, б) предназначены для распиловки пород малой и средней прочности (мрамор, известняк, туф и др.) алмазными полосовыми пилами. Особенностью их является то, что рабочая часть штрипсов находится в постоянном контакте с породой, а несущая рама со штрипсами совершает в процессе резания возвратно-поступательное движение по горизонтальным направляющим. Подача осуществляется опусканием рамы. Сварные рамы таких станков имеют меньшую массу, чем литые рамы станков с маятниковым движением рабочего органа.

Распиловка камня осуществляется полосовыми пилами за счет возвратно-поступательного движения пилы с напаянными алмазосодержащими элементами (брусками). Алмазосодержащие бруски производят микроцарапание камня. Бруски охлаждаются подачей воды. Образующийся при этом мелкодисперсный шлам также способствует направленному разрушению камня.

Основные размеры алмазных полосовых пил н брусков даны в табл. 8.12.

Высота корпусов пил составляет 160 мм по ТУ-2-037-102-7 и 180—200 мм по ТУ-2-037-290—80. Толщина корпусов пил равна 5 мм.

Алмазные бруски представляют собой композиционный материал, состоящий из металлической связки сложного состава с запрессованными алмазными зернами. Крупность зерен алмаза для различных операций обработки камня дана в табл. 8.13, а технические характеристики рамных станков с прямолинейным движением пильной рамы приведены в табл. 8.14.


Станки с прямолинейным вертикальным (наклонным) движением рамы (см. рис. 8.4, в) применяются для распиловки блоков мрамора и подобного ему природного камня объемом до 2 м3. Они имеют небольшое количество штрипсов (до 12). Число двойных ходов пильной рамы в минуту составляет 170—200. Длина хода рамы равна 250—300 мм. Станки обладают высокой скоростью резания (до 150—200 см/ч).

Для распиловки мягких пород применяются рамные станки с полосовыми пилами, армированными острозаточенными зубками из твердого сплава. Зубки снимают с поверхности камня мелкодисперсные стружки при возвратно-поступательном движении пильной рамы, за счет чего происходит резание камня. Станки данного типа используются редко.

К достоинствам рамных станков всех типов следует отнести возможность производства больших плит (слябов) размером до 2,2х3,5 м, простоту конструкции, возможность непрерывной круглосуточной работы, высокую жесткость и надежность работы рабочего органа, установку большого числа штрипсов, малую энергоемкость резания. Недостатками их являются высокая стоимость и металлоемкость оборудования, сравнительно небольшая скорость резания, низкая производительность, большие габариты, организация специального шламового хозяйства.

Дисковые станки предназначены для распиловки блоков природного камня на плиты различных размеров. В качестве рабочего органа распиловочных станков используются алмазные отрезные сегментные круги (АОСК), представляющие собой стальной диск (корпус) с пазами, по периферии которого напаяны алмазосодержащие сегменты. Некоторые конструкции алмазных кругов приведены на рис. 8.5. Разнообразие конструкций пазов и сегментов объясняется условиями работы отрезного круга и возможностью его охлаждения. Зернистость алмазных порошков, используемых для изготовления сегментов, в зависимости от вида обработки камня приведена в табл. 8.13.

Основные параметры алмазных отрезных сегментных кругов при ширине сегментов T = 7 мм даны в табл. 8.15, а рекомендуемые характеристики алмазных кругов для резки различных пород приведены в табл. 8.16.

Достоинством алмазных отрезных кругов является возможность получения высоких линейных скоростей резания (25—70 м/с), что обеспечивает высокую производительность распиловочных станков и сравнительно низкий удельный расход алмазов. Недостатком отрезных кругов является малая допустимая глубина резания, равная приблизительно 1/3 диаметра круга.



Дисковые распиловочные станки разделяют обычно на две основные группы: однодисковые и многодисковые.

Однодисковые распиловочные станки характеризуются значительным диаметром рабочего инструмента (2200—5000 мм) и могут иметь, в основном, портальное или мостовое исполнение (рис. 8.6). К преимуществам этих станков следует отнести их высокую производительность при распиловке плит и блоков-заготовок шириной до 1,5 м.

Техническая характеристика некоторых однодисковых станков приведена в табл. 8.17.


Дисковые распиловочные станки для производства плит стандартных размеров наиболее распространены и выпускаются многодисковыми (диаметр отрезных кругов 725—1600 мм), для которых характерно: относительно незначительное количество одновременно работающих отрезных кругов (до 15 шт.) при распиловке пород малой и средней прочности; большое количество кругов (15—60 шт.) при распиловке пород высокой прочности (гранита и др.).

Многодисковые станки выпускаются с ортогональными (подрезными) головками для отделения отпиливаемых плит от блока, и без этих головок.

Ортогональные станки (рис. 8.7) имеют два взаимно-перпендикулярных вала: горизонтальный с одним или несколькими отрезными кругами и вертикальный — с одним подрезным кругом.

По конструкции различают три типа ортогональных станков: портальные (двухстоечные), мостовые (см. рис. 8.7) и консольные. Наиболее распространены мостовые и портальные станки.

Конструктивно многодисковые станки в основном выпускаются двух разновидностей: первая — рабочая подача осуществляется путем перемещения исполнительного органа с приводом по направляющим моста (блок камня установлен на неподвижном рабочем столе); вторая — рабочая подача обеспечивается за счет перемещения подвижного рабочего стола с блоком камня. Первая разновидность обеспечивает большую точность обработки, не всегда оправданную, при значительной стоимости и размерах станка. Вторая разновидность обеспечивает меньшие стоимость, габариты и конструктивную сложность станка.

В табл. 8.18 приведена характеристика ортогональных станков.

Многодисковые станки без ортогональных головок конструктивно более просты, более производительны и менее дороги, но для их работы заранее должны быть подготовлены блоки стандартных размеров. Характеристика подобных станков дана в табл. 8.19.

В настоящее время получают распространение многодисковые многовальные распиловочные станки (рис. 8.8) с последовательным расположением пильных отрезных кругов разного диаметра («лисий хвост»), имеющие высокую производительность и возможность автоматического получения плит различной толщины одновременно из разных блоков. Недостатки этих станков — сложность конструкции и инструментов, имеющих одинаковую ширину сегментов при различных диаметрах дисков.

К распиловочному оборудованию можно отнести алмазно-канатные установки стационарного типа.

Физические основы распиловки горных пород канатом, армированным алмазными элементами, не отличаются от процессов разрушения камня другими алмазными инструментами. При движении каната с напрессованными алмазными втулками вдоль блока камня за счет микроцарапания осуществляется направленное разрушение камня.


Наиболее характерные конструкции канатных рабочих органов показаны на рис. 8.9.

Следует отметить, что в последнее время стальные канаты, работающие со свободным абразивом, и канаты с твердосплавными шайбами практически полностью вытеснены канатом с алмазными элементами.

Алмазно-канатные установки применяются не только для распиловки горных пород типа мраморов, но и для обработки заготовок и изделий из гранитов. Эти установки обладают самыми широкими технологическими возможностями и обеспечивают максимальную рентабельность при обработке большинства пород (рис. 8.10). Учитывая большое разнообразие алмазно-канатных установок, в табл. 8.20 приведены их обобщенные технические характеристики.

Алмазно-канатные установки выпускаются с вертикальным и в большинстве случаев с горизонтальным расположением шкивов.



Установки с горизонтальным расположением шкивов представляют собой П-образную конструкцию (см. рис. 8.10, а), по боковым стойкам которой перемещаются по вертикали два основных шкива большого диаметра, по которым движется канат с алмазными элементами. Кроме того, эти установки оснащаются тележками на рельсовом ходу, подающими блок камня в зону резания, а перемещение тележки определяет толщину выпиливаемого изделия.

В последнее время появились модификации алмазно-канатных установок, позволяющие выпиливать из блока камня изделия самой сложной формы. Наиболее простой является установка с вертикальным расположением шкивов, оснащенная вращающимся рабочим столом с двумя степенями свободы, что позволяет выпиливать из плоской заготовки изделия сложной формы (столешницы, памятники и др.). Более сложными являются установки с вертикальным расположением шкивов с тремя степенями свободы перемещения каната относительно заготовки. Эти установки позволяют вырезать в плоских заготовках камня узоры или надписи любой конфигурации. Они оснащены системой с числовым программным устройством, а также системой поворотных роликов, позволяющей канатной установке осуществлять резы под любым углом.

Фирмой «Пеллегрини» и другими разработаны стационарные установки с пятью степенями свободы перемещения каната относительно заготовки, при этом вся канатная установка может принимать любой угол относительно горизонта, а подъемно-поворотный стол с заготовкой — вращаться относительно каната. Такая установка позволяет получить трехмерные объекты из камня (конусы, различные сложные тела вращения, спиралевидные изделия и др.) самой сложной конфигурации.

Основное направление развития алмазно-канатных установок — увеличение диаметров основных шкивов (до 2,5 м) и длины рабочего контура каната, что повысит работоспособность каната и улучшит технико-экономические показатели работы установок.

Наиболее перспективными для распиловки горных пород являются алмазно-канатные установки с неограниченной длиной каната (см. рис. 8.10, в), оснащенные несколькими (до 10) одновременно работающими контурами канатов и позволяющие осуществлять многопильную распиловку любых пород из блоков неограниченных размеров.
Имя:*
E-Mail:
Комментарий:
Цитата
  • Группа: Гости
  • ICQ: {icq}
  • Регистрация: --
  • Комментариев: 0
  • Публикаций: 0
^
Я уверен, что , никаких перспектив алмазно канатная резка с большим числом канатов не имеет.
Критический износ канатов при подобной резке составляет примерно 40%, что значительно удорожает стоимость распиловки. Естественно, если закрыть на это глаза, то преимущества алмазно-канатной резки с большим числом канатов неоспоримо. Но это только в теории.