СТАНОК ДЛЯ РАСПИЛОВКИ КЕРНА
CORE CUTTING MACHINE

Техническое решение относится к геологоразведочным работам и может быть использовано в станках для распиловки керна горных пород, а также в камнерезных станках для камнеобрабатывающей промышленности.
Известен станок для распиловки керна, содержащий раму, на которой закреплен рабочий стол с узлом крепления образца горной породы, и рабочий орган с ручной подачей керна на круг (см. патент США №3008462, 125-35).
Недостатками этого станка являются ручная подача керна на круг, интенсивный износ отрезного круга в процессе резания, разрушение керна при распиловке, уход плоскости резца от продольной плоскости, низкая производительность.
Наиболее близким к предложенному по технической сущности и достигаемому результату является станок для распиловки керна, содержащий раму, на которой закреплен рабочий стол с узлом крепления подлежащего резке керна горной породы с прямолинейной прорезью по всей длине стола, цилиндрические направляющие с кареткой на роликах с механизмом привода рабочего органа и подающим устройством (см. Патент на полезную модель РФ №43812 от 2006.02.10).
Данный станок только частично устраняет недостатки аналога.
Его существенными недостатками являются: не оптимальная схема установки роликов каретки, не рациональный радиус кривизны взаимодействия ролика и цилиндрической направляющей, отсутствие элементов для демпфирования колебаний керна при распиловке, нерациональный тип подающего устройства и в связи с этим нарушение точности резания, невысокая производительность.
Предлагаемое техническое решение направлено на достижение важного технического результата - повышение производительности и надежности работы станка за счет оптимальной установки роликов каретки и выбора рационального радиуса кривизны поверхности взаимодействия ролика и цилиндрической направляющей, а также применение грузового типа подачи рабочего органа и упругих элементов для демпфирования колебаний керна при распиловке.
Решение поставленной задачи обеспечивается тем, что станок для распиловки керна, содержащий раму, на которой закреплен рабочий стол с узлом крепления подлежащего резке керна горной породы с прямолинейной прорезью по всей длине стола, цилиндрические направляющие с кареткой на роликах для крепления привода рабочего органа и подающее устройство рабочего органа, отличается тем, что привод рабочего органа в виде алмазного отрезного круга размещен на каретке, ролики которой расположены симметрично поперечной плоскости симметрии цилиндрической направляющей и контактируют с нею по поверхности, радиус кривизны которой определяется по зависимости
a
1
R=R,
где R - радиус кривизны поверхности взаимодействия ролика и цилиндрической направляющей;
1
R - радиус окружности поперечного сечения цилиндрической направляющей;
а
- опытный коэффициент (1,01÷1,02),
при этом подающее устройство рабочего органа выполнено грузового типа с заданным усилием подачи, также с обеих сторон прямолинейной прорези по всей ее длине установлены упругие элементы, которые выполнены из резины.
Благодаря тому, что привод рабочего органа в виде алмазного отрезного круга размещен на каретке, ролики которой расположены симметрично поперечной плоскости симметрия цилиндрической направляющей и контактируют с нею по поверхности, радиус кривизны которой определяется по зависимости
a
1
R=R,
где R - радиус кривизны поверхности взаимодействия ролика и цилиндрической направляющей;
1
R - радиус окружности поперечного сечения цилиндрической направляющей;
а
а
- опытный коэффициент (=1,01÷1,02),
обеспечивается необходимая жесткость рабочего органа в виде алмазного отрезного круга при его работе, что обуславливает распиловку керна горной породы строго в его продольной осевой плоскости, при этом формируются гладкие поверхности распила.
Вследствие того, что подающее устройство рабочего органа выполнено грузового типа с заданным усилием подачи при работе с повышенной влажностью и шламообразованием, характерными для условий распиловки керна горных пород, обеспечиваются: возможность регулирования усилия подачи, высокие надежность работы станка и его производительность.
Благодаря тому, что с обеих сторон прямолинейной прорези по всей ее длине установлены упругие элементы, выполненные из резины, закрепленный на них подлежащей резке керн горной породы самоцентрируется, надежно удерживается при его распиловке, без растрескивания и застревания разделяется на две части с высокой гладкостью поверхности распила.
На фиг.1 схематически изображен описываемый станок (вид сверху). На фиг.2 показана вертикальная проекция станка при распиловке керна горных пород.
Станок для распиловки керна включает раму 1, на которой закреплен рабочий стол 2 с прямолинейной прорезью 3, вдоль которой установлены упругие элементы 4, цилиндрические направляющие 5, на которых установлена каретка 6 на роликах 7, привод 8 алмазного отрезного круга 9.
Подающее устройство рабочего органа состоит из каретки 6, роликов 7, направляющих 5 и приспособления для использования силы тяжести груза для подачи алмазного диска к керну, состоящего из тросика 10, блочка 11, штыря 12 с набором грузов 13.
Станок работает следующим образом.
Распиливаемый керн горной породы 14 устанавливают на расположенные с обеих сторон прямолинейной прорези 3 упругие элементы 4 рабочего стола 2, через который осуществляется установочное закрепление керна. Крутящий момент передается от привода (электродвигателя) 8 на алмазный отрезной круг 9. С помощью подающего устройства рабочего органа, состоящего из каретки 6, роликов 7, направляющих 5, тросика 10, блочка 11, штыря 12 с набором грузов 13 осуществляется подача вращающегося алмазного отрезного круга 9 на керн 14 с заданным усилием подачи. При этом распиловка керна производится без растрескивания, застревания с высокими гладкостью поверхности распила и производительностью.
Данное изобретение может быть осуществлено при помощи описанных выше средств. Оно было внедрено в Северной геологоразведочной экспедиции, проводящей работы в Кольском геологическом регионе.
Технико-экономическая эффективность предлагаемого изобретения заключается в повышении производительности раскладки и распиловки керна и снижении себестоимости работ. Экономический эффект на один станок составил 30 тыс. рублей.