Алмазное кольцевое сверло

 

Область использования: для сверления отверстий в железобетонных конструкциях. Сущность изобретения: алмазное кольцевое сверло содержит трубчатый корпус и нечетное число равномерное закрепленных на его торцовой поверхности алмазных сегментов , рабочая суммарная площадь сегментов составляет S 31fp560 мм2 при длине сегментов, равной | (0,25-0,33) S/n, при этом сверло дополнительно снабжено сплошным алмазным слоем, расположенным между корпусом и сегментами и высота сплошного слоя составляет 0,25-0,3 высоты алмазных сегментов. 2 ил., 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (s>)s В 28 D 1/14

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ

С) ©

Ю (Л фы

> (21) 4926079/33 (22) 08,04.91 (46) 30.03,93, Бюл. М 12 (71) Научно-производственное объединение по природным и искусственным алмазам и алмазному инструменту (72) Л. В. Стихов и С: И. Хмелевскэя (73) Всероссийский научно-исследовательский институт прироДных, синтетических алмазов и инструмента (56) Жадановский Б, В, Механическая обреботка бетона и железобетона алмазным инструментом, М.: Стройиздат, 1982, с. 64, Изобретение относится к области производства алмазного инструмента, в частности сверл для сверления отверстий в железобетонных конструкциях.

Целью изобретения является повышение срока службы инструмента.

Цель достигается тем, что алмазное кольцевое сверло снабжено дополнительным алмазным слоем, расположенным по всей торцовой поверхности корпуса под алмазными сегментами и имеющими высоту равную 0,25-0,3 высоты алмазных сегмен- . тов, причем рабочая суммарная площадь алмазных сегментов составляет 310-560 мм

2 при длине алмазных сегментов, равной(0,25 — 0,33 S !

= — „, где. n, — число сегментов, а S — суммарная площадь алмазных сегментов.

Кроме того, в качестве режущего алмазного слоя используют синтетические поли кристаллические алмазные зерна, ..."Ж 1806054 А3 (54) АЛМАЗНОЕ КОЛЬЦЕВОЕ СВЕРЛО (57) Область использования; для сверления отверстий в железобетонных конструкциях.

Сущность изобретения: алмазное кольцевое сверло содержит трубчатый корпус и нечетное число равномерное закрепленных на его торцовой поверхности алмазных сегментов, рабочая суммарная площадь сегментов составляет S-310 — 560 мм при длине

2 сегментов, равной I= (0,25 — 0,33) S/è, при этом сверло дополнительно снабжено сплошным алмазным слоем, расположенным между корпусом и сегментами и высота сплошного слоя составляет 0,25 — 0,3 высоты алмазных сегментов. 2 ил„1 табл, Изобретение поясняется чертежами, где на фиг. 1 показан осевой разрез сверла, на фиг, 2 показан вид сверху. на сверло.

Сверло состоит из корпуса 1, на торце которого закреплены сегменты 2. Число сегментов на корпусе — нечетное, т,е, число сегментов равно числу пазов 3. Нечетное число сегментов позволяет против каждого паза расположить сегмент. Между корпусом и сегментами размещен сплошной алмазный слой 4. . Сегменты 2 имеет суммарную площадь

S, равную 310 — 560 мм . Длина сегментов I

0,25 — 0,33 И> составляет I=, где и — число и сегментов.

Экспериментально установленная рабочая площадь сегментов позволяет работать. сверлу при удельных нагрузках 20 — 25 кгс/см .

При такой нагрузке поликристаллические алмазы работают в режиме самозата1806054 чивания с требуемой производительностью и минимальным износом, При увеличении рабочей площади создаваемая нагрузка на алмазы будет недостаточной и алмазы эаполироВываясь,, перестают работать. При уменьшений рабочей площади начинается интенсивный износ йнструментэ.

В отличие от сегментов по прототипу, заявляемые сегменты имеют в 2 раза большую ширину, т.е, ширина сегментов Ь составляет 3 — 4 мм. При работе сверла теряют наружный диаметр значительно быстрее, чем произойдет полный износ сегмента по высоте Н, Сплошной промежуточный слой позволяет уменьшить износ сверла по íà- 15 ружному диаметру.

Соотношение высоты сплошного слоя h и сегментов Н подобрано экспериментально и позволяет согласовать износ сегментов

20 с износом сплошного слоя

Увеличение высоты сплошного слоя приводит к тому, что сегменты уже износились, а ресурс сплошного слоя не был исчерпан. Снижение высоты сплошного слоя приводило к потере,циаметра сверла еще

25 задолго до полного износа высоты сегмента, Количество сегментов и промывочных пазов должно быть нечетным, Это обеспечивает расположение сегментов напротив промывочных пазов, а размеры сегментов 30 обеспечивают полное или почти полное перекрытие пазов, что предохраняет сверло от разрушения при пересверливании арматуры. Бетонная масса разрушается сегментами значительно быстрее, чем перереэается 35 арматура, в связи с чем при симметричном расположении сегментов сверло перед арматурой и после нее вырабатывает канавку, и сегменты начинаютударяться о пересверливаемую арматуру. При несимметричном 40 расположении сегментов на торце сверла подобное явление исключается, так как с одной стороны сверла нэд арматурой появ. ляется паз, а с другой стороны сегмент, опирающийся нэ арматуру. 45

Были изготовлены сверла диаметром

40-160 мм (сверла диаметром выше 160 мм йз алмазов APC-3 и APC-4 не работоспособны). В качестве режущих зерен использовали алмазные поликристаллы APC-3 и APC-4 зернистостью 500/400. Концентрация алмазов составляла 50 . Высота сегментов Н-8 чм, высота сплошного слоя h-2 и 2,4 мм. ,Для изготовления сверл использовали гранулированные твердосплавной связкой алмазы. В графитовую форму устанавливали вкладыши для образования пазов между сегментами. В промежутки между вкладышами засыпали алмазные гранулы, После заполнения промежутков алмазные гранул ы засыпали сплошным слоем для образования сплошного промежуточного слоя: устанавливали стальной трубчатый корпус и производили пропитку медью, Сверла были испытаны при сверлении железобетона прочностью 40 МПа с гранитным наполнителем и железобетона прочностью 30 МПа с известняковым наполнителем и арматурой, Частота вращения сверла 7001000 об/мин, давление на сверло 20 — 25

МПа, расход воды для охлаждения 0,1-0,2 л/м, В таблице представлены размеры сверл и результаты испытаний.

Для сравнения были изготовлены 2 серийных сверла диаметром 100 мм. Ширина рабочего слоя Ь=3мм,,высота Н=8 мм, площадь режущей поверхности Я=914 мм, алмазы APÑ-3 500/400, концентрация 75.

Средний ресурс сверла составил 6 м, средний удельный расход алмазов — 3,5 карат/м (ГОСТ 24638-85).

Сравнение заявленного сверла с серийным показывает, что первый имеет в 1,5 раза более высокий ресурс и в 2,3 раза меньший удельный расход алмазов.

Формула изобретения

i. Алмазное кольцевое сверло, содержащее трубчатый корпус с режущим алмазным слоем в виде нечетного числа равномерно расположенных на торцовой поверхности корпуса алмазных сегментов, а т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения срока службы инструмента, сверло снабжено дополнительным алмазным слоем, расположенным по всей торцовой поверхности корпуса под алмазными сегментами и имеющим высоту, равную 0,25-0,3 высоты алмазных сегментов, причем рабочая суммарная площадь алмазных сегментов составляет 310-560 мм при длине алмаэ2 ных сегментов, равной I=

0,25 — 0,33 S и где n — число сегментов, S — суммарная площадь алмазных сегментов.

2, Сверло по и. 1, о тл и ча ю ще е с я тем, что, в качестве режущих зерен алмазного слоя используют синтетические поликристаллические алмазные зерна, 1806054