Главная страница  |  Описание сайта  |  Контакты
ИНСТРУМЕНТ ДЛЯ РАЗРУШЕНИЯ МИНЕРАЛЬНЫХ И ИСКУССТВЕННЫХ МАТЕРИАЛОВ
ИНСТРУМЕНТ ДЛЯ РАЗРУШЕНИЯ МИНЕРАЛЬНЫХ И ИСКУССТВЕННЫХ МАТЕРИАЛОВ

ИНСТРУМЕНТ ДЛЯ РАЗРУШЕНИЯ МИНЕРАЛЬНЫХ И ИСКУССТВЕННЫХ МАТЕРИАЛОВ

Патент Российской Федерации
Суть изобретения: Сущность изобретения: инструмент для разрушения минеральных и искусственных материалов содержит державку, головку в виде тела вращения и твердосплавный элемент. На переднем торце головки расположен осевой выступ. Осевой выступ образует на головке кольцевую упорную поверхность. На торце осевого выступа расположена выемка. Выемка имеет форму тела вращения и выполнена в виде глухого гнезда для выхода продуктов разрушения. Диаметр стенок гнезда уменьшается в направлении к державке инструмента. Продольная ось выемки расположена на продольной оси симметрии инструмента. Твердосплавный элемент установлен коаксиально на осевом выступе головки. Твердосплавный элемент включает режущую кромку кольцевой формы, переднюю торцевую поверхность кольцевой формы и расположенную на его заднем торце опорную поверхность. Максимальный диаметр стенок гнезда в осевом выступе равен внутреннему диаметру передней торцевой поверхности твердосплавного элемента 10 з.п. ф-лы, 4 ил.
Поиск по сайту

1. С помощью поисковых систем

   С помощью Google:    

2. Экспресс-поиск по номеру патента


введите номер патента (7 цифр)

3. По номеру патента и году публикации

2000000 ... 2099999   (1994-1997 гг.)

2100000 ... 2199999   (1997-2003 гг.)
Номер патента: 2098623
Класс(ы) патента: E21C35/18
Номер заявки: 95116255/03
Дата подачи заявки: 21.09.1995
Дата публикации: 10.12.1997
Заявитель(и): Товарищество с ограниченной ответственностью "ПИГМА"
Автор(ы): Гриневицкий Ю.А.; Козлов Ю.Н.; Крыловский И.Л.; Леванковский И.А.; Мультанов С.И.; Толстов А.В.; Шульц В.Д.
Патентообладатель(и): Товарищество с ограниченной ответственностью "ПИГМА"
Описание изобретения: Изобретение относится к горной промышленности, в частности к режущему инструменту для разрушения минеральных и искусственных материалов, и может быть использовано при образовании выработок в породе или при добыче полезного ископаемого с помощью горных комбайнов, а также при ремонте дорожного или подобного покрытия для удаления последнего.
Известен резец для разрушения минеральных и искусственных материалов, которые содержит рабочую часть (головку), державку и закрепленную на головке вставку из твердосплавного материала [1]
Известный инструмент относится к типу радиальных неповоротных резцов, экспериментально установлено, что радиальные неповоротные резцы разрушают породу с усилиями в 1,3 1,5 раза меньшим, чем поворотные резцы (при прочих равных условиях). Однако, по мере износа усилия резания и подачи возрастают и, по достижении определенной длины пути резания, вначале сравниваются, а затем превышают усилия на поворотных резцах. Таким образом, при достаточно высокой эффективности разрушения горных пород технически острые неповоротные резцы обладают низкой износостойкостью.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому техническому результату является инструмент для разрушения минеральных и искусственных материалов, который включает державку, головку в виде тела вращения с расположенным на ее переднем торце осевым выступом, который образует на ней кольцевую упорную поверхность, расположенную на торце осевого выступа выемку, которая имеет форму тела вращения и продольная ось которой расположена на продольной оси симметрии инструмента, и установленный коаксиально на осевом выступе головки твердосплавный элемент, содержащий режущую кромку кольцевой формы, переднюю торцевую поверхность кольцевой формы и расположенную на его заднем торце опорную поверхность для взаимодействия с упорной поверхностью головки инструмента [2]
Известный инструмент относится к типу поворотных резцов, у которых износостойкость существенно выше, чем у неповоротных резцов. Указанное обстоятельство вызвано тем фактором, что резец указанного типа в процессе работы вращается и его износ происходит менее интенсивно и более равномерно. Наиболее часто встречаются два вида износа поворотных резцов: один, при котором осуществляется интенсивное изнашивание рабочей части инструмента (головки) и практически незначительный износ режущей части (твердосплавного элемента), и второй, при котором происходит одновременное изнашивание твердосплавного элемента и головки резца. Причем интенсивность изнашивания режущей части может приближаться к интенсивности изнашивания головки инструмента. Следует отметить, что разные виды износа проявляются не только в изменении формы твердосплавного элемента и головки инструмента, но и оказывают неодинаковое влияние на формирование усилий, действующих на инструмент. Так, при первом виде износа усилия, действующие на инструмент, остаются либо практически неизменными, либо постепенно уменьшаются и при достижении определенной величины износа стабилизируются. При втором виде износа усилия, действующие на инструмент, непрерывно возрастают по мере увеличения степени износа. Таким образом, при достаточно высокой износостойкости инструмента поворотного типа к их недостаткам можно отнести сравнительно низкую эффективность разрушения минеральных и искусственных материалов, которая обусловлена повышенной энергоемкостью процесса разрушения материала.
Изобретение направлено на решение задачи по созданию такого инструмента для разрушения минеральных и искусственных материалов, который при достаточно высокой его износостойкости обеспечивал бы высокую эффективность разрушения, т.е. обладал бы достоинствами как поворотных, так и неповоротных резцов. Указанное обстоятельство позволит расширить арсенал инструментов, предназначенных для разрушения минеральных и искусственных материалов. Технический результат, который может быть получен при использовании изобретения, заключается в снижении усилий, действующих на инструмент в процессе разрушения материала, и в повышении срока службы инструмента.
Решение поставленной задачи обеспечивается за счет того, что в инструменте для разрушения минеральных и искусственных материалов, который включает державку, головку в виде тела вращения с расположенным на ее переднем торце осевым выступом, который образует на ней кольцевую упорную поверхность, расположенную на торце осевого выступа выемку, которая имеет форму тела вращения и продольная ось которой расположена на продольной оси симметрии инструмента, и установленный коаксиально на осевом выступе головки инструмента твердосплавный элемент, содержащий режущую кромку кольцевой формы, переднюю торцевую поверхность кольцевой формы и расположенную на его заднем торце опорную поверхность для взаимодействия с упорной поверхностью головки инструмента, выемка на торце осевого выступа выполнена в виде глухого гнезда для выхода продуктов разрушения, диаметр стенок которого уменьшается в направлении к державке инструмента, при этом максимальный диаметр стенок гнезда в осевом выступе равен внутреннему диаметру передней торцевой поверхности твердосплавного элемента.
Кроме того, решение поставленной задачи обеспечивается за счет того, что твердосплавный элемент выполнен в виде цилиндрической втулки, при этом боковая поверхность осевого выступа на головке инструмента образована боковой поверхностью цилиндра вращения. При таком варианте конструктивного выполнения твердосплавного элемента значительно упрощается технология изготовления элементов инструмента, что в итоге приводит к уменьшению стоимости инструмента.
Кроме того, решение поставленной задачи обеспечивается за счет того, что твердосплавный элемент выполнен в виде конической втулки, а боковая поверхность осевого выступа на головке инструмента образована боковой поверхностью усеченного конуса вращения, вершина которого ориентирована в направлении к режущей кромке твердосплавного элемента, при этом угол наклона образующей усеченного конуса, который определяет форму боковой поверхности осевого выступа на головке инструмента, к продольной оси инструмента равен углу наклона образующей конической поверхности, которая определяет форму внутренней боковой поверхности конической втулки, к той же оси. При таком варианте конструктивного выполнения твердосплавного элемента несколько усложняется технология изготовления инструмента. Однако, в этом случае одновременно несколько уменьшается материалоемкость инструмента, что позволяет сохранить стоимость инструмента на прежнем уровне и, главное, существенно улучшаются прочностные характеристики соединения твердосплавного элемента с головкой инструмента, что обеспечивает повышение эксплуатационной надежности инструмента в целом.
Кроме того, решение поставленной задачи обеспечивается за счет того, что длина твердосплавного элемента по продольной оси инструмента не менее длины осевого выступа на головке инструмента по той же оси. Такой вариант конструктивного выполнения инструмента позволяет дополнительно несколько снизить энергоемкость процесса разрушения за счет обеспечения более полного выхода разрушенного материала из полости гнезда, а также за счет снижение переизмельчения разрушаемого материала.
Кроме того, решение поставленной задачи обеспечивается за счет того, что опорная поверхность твердосплавного элемента и упорная поверхность на головке инструмента расположены перпендикулярно продольной оси инструмента, что позволяет несколько улучшить прочностные характеристики соединения твердосплавного элемента с головкой инструмента за счет более оптимального распределения нагрузок, действующих на твердосплавный элемент в процессе разрушения материала.
Кроме того, решение поставленной задачи обеспечивается за счет того, что гнездо выполнено с плоским дном, которое расположено перпендикулярно продольной оси инструмента. Такой вариант выполнения гнезда снижает вероятность уплотнения продуктов разрушения в полости гнезда и обеспечивает улучшение условий выхода продуктов разрушения из его полости, что обеспечивает снижение энергоемкости процесса разрушения материала.
Кроме того, решение поставленной задачи обеспечивается за счет того, что дно гнезда и упорная поверхность на головке инструмента расположены в одной плоскости. При таком варианте конструктивного выполнения инструмента появляется возможность обеспечения работы инструмента в оптимальных условиях до полного износа твердосплавного элемента, поскольку в процессе эксплуатации при износе твердосплавного элемента постоянно поддерживается определенная форма гнезда для выхода продуктов разрушения.
Кроме того, решение поставленной задачи обеспечивается за счет того, что по меньшей мере часть передней торцевой поверхности твердосплавного элемента образована поверхностью конуса вращения, вершина которого ориентирована в направлении к головке инструмента. При этом режущая кромка твердосплавного элемента может быть образована пересечением его наружной боковой поверхности с его передней торцевой поверхностью, которая образована поверхностью конуса вращения. При таких вариантах конструктивного выполнения твердосплавного элемента несколько снижается износостойкость твердосплавного элемента, но существенно снижается энергоемкость процесса разрушения за счет уменьшения величины усилий действующих на резец. Такие варианты конструктивного выполнения твердосплавного элемента наиболее целесообразно использовать при разрушении пластинчатых и средней крепости материалов.
Кроме того, решение поставленной задачи обеспечивается за счет того, что поверхность стенок гнезда образована поверхностью усеченного конуса вращения. При этом угол наклона образующей усеченного конуса вращения, который определяет форму стенок гнезда, к продольной оси инструмента может быть равен углу наклона образующей конуса вращения, который определяет форму передней торцевой поверхности твердосплавного элемента. Выполнение гнезда в осевом выступе головки инструмента с указанной конфигурацией его стенок позволяет упростить технологию изготовления инструмента и, следовательно, снизить его стоимость. Плавное сопряжение передней торцевой поверхности твердосплавного элемента со стенками гнезда в осевом выступе головки инструмента позволяет снизить энергоемкость процесса разрушения материала за счет более снижения сопротивления выходу продуктов разрушения.
На фиг. 1 изображен инструмент для разрушения минеральных и искусственных материалов с твердосплавным элементом в виде цилиндрической втулки; на фиг. 2 один из вариантов конструктивного выполнения инструмента с твердосплавным элементом в виде цилиндрической втулки; на фиг. 3 один из вариантов конструктивного выполнения инструмента с твердосплавным элементом в виде цилиндрической втулки и на фиг. 4 инструмент для разрушения минеральных и искусственных материалов с твердосплавным элементом в виде конической втулки.
Инструмент для разрушения минеральных и искусственных материалов содержит державку 1, на которой может быть выполнена кольцевая проточка 2 для размещения стопорного элемента (на чертежах не изображен), обеспечивающего крепление инструмента в резцедержателе (на чертежах не изображен). С державкой 1 соединена головка 3, которая имеет форму тела вращения, например, цилиндра, усеченного конуса или параболоида. На переднем торце головки 3 инструмента расположен осевой выступ 4, форма которого предпочтительно определена телом вращения. Однако не исключен вариант конструктивного выполнения осевого выступа 4 (на чертежах не изображен), при котором он может иметь форму многогранника, например, правильной призмы или правильной пирамиды. Осевой выступ 4 образует на головке 3 инструмента кольцевую упорную поверхность 5. На торце осевого выступа 4 расположена выемка в виде глухого гнезда 6 для выхода продуктов разрушения. Выемка имеет форму тела вращения, например, шарового слоя (на чертежах не изображено), конуса вращения (фиг. 4), усеченного конуса вращения (фиг.1 и 3) или нескольких сопряженных между собой тел вращения (фиг.2). При этом диаметр стенок 7 гнезда 6 уменьшается в направлении к державке 1 инструмента. Следует отметить, что уменьшение диаметра стенок 7 гнезда 6 может происходить как плавно, так и ступенчато. Продольная ось выемки расположена на продольной оси 8 симметрии инструмента. На осевом выступе 4 головки 3 коаксиально установлен твердосплавный элемент 9, который известным способом жестко соединен с рабочей головкой 3 инструмента с помощью разъемного или неразъемного соединения (на чертежах не показано). Твердосплавный элемент 9 содержит режущую кромку 10 кольцевой формы, переднюю торцевую поверхность 11 кольцевой формы и наружную боковую поверхность 12. На заднем торце твердосплавного элемента 9 расположена опорная поверхность 13 для взаимодействия с упорной поверхностью 5 головки 3 инструмента. Максимальный диаметр стенок 7 гнезда 6 в осевом выступе 4 равен внутреннему диаметру передней торцевой поверхности 11 твердосплавного элемента 9, т.е. внутренний диаметр кольца, который определяет форму передней торцевой поверхности 11 твердосплавного элемента 9, равен диаметру стенок 7 гнезда 6 в устье последнего, т.е. в том месте где стенки 7 гнезда 6 имеют максимальный диаметр.
Твердосплавный элемент 9 может иметь любую форму, т.е. формы его наружной боковой поверхности 12 и его внутренней боковой поверхности 14 не оговаривается. Наиболее предпочтителен вариант конструктивного выполнения твердосплавного элемента 9, при котором он выполнен в виде цилиндрической втулки (фиг.1,2 и 3), т.е. его наружная боковая поверхность 12 и его внутренняя боковая поверхность 14 образованы боковыми поверхностями двух коаксиально расположенных цилиндров вращения. При этом боковая поверхность осевого выступа 4 на головке 3 инструмента также должна быть образована боковой поверхностью цилиндра вращения.
Твердосплавный элемент 9 может быть выполнен в виде конической втулки (фиг. 4), т.е. его наружная боковая поверхность 12 и его внутренняя боковая поверхность 14 образованы боковыми поверхностями двух коаксиально расположенных усеченных конусов вращения. При таком варианте конструктивного выполнения твердосплавного элемента 9 целесообразно, чтобы боковая поверхность осевого выступа 4 головки 3 инструмента была образована боковой поверхностью усеченного конуса вращения, вершина которого ориентирована в направлении к режущей кромке 10 твердосплавного элемента 9. При этом угол наклона образующей усеченного конуса, который определяет форму боковой поверхности осевого выступа 4 на головке 3 инструмента, к продольной оси 8 симметрии инструмента должен быть равен углу наклона образующей конической поверхности, которая определяет форму внутренней боковой поверхности 14 твердосплавного элемента 9 в виде конической втулки, к той же оси 8.
Предпочтительно такое выполнение твердосплавного элемента 9, при котором его длина по продольной оси 8 симметрии инструмента была бы не менее длины осевого выступа 4 на головке 3 по той же оси 8. Так на фиг.2 и 3 изображены такие варианты конструктивного выполнения инструмента, при которых длина твердосплавного элемента 9 по продольной оси 8 инструмента превышает длину осевого выступа 4 на головке 3 инструмента по той же оси 8, а на фиг.1 и 4 изображены такие варианты конструктивного выполнения инструмента, при которых длина твердосплавного элемента 9 по продольной оси 8 инструмента равна длине осевого выступа 4 на головке 3 инструмента.
Опорная поверхность 13 твердосплавного элемента 9 и упорная поверхность 5 на головке 3 инструмента могут быть расположены друг к другу под углом (на чертежах не изображено) или параллельно (фиг.1 4) друг к другу. При этом ориентация опорной поверхности 13 твердосплавного элемента 9 и упорной поверхности 5 на головке 3 инструмента относительно продольной оси 8 симметрии инструмента может быть любой. Так на фиг.3 изображен вариант конструктивного выполнения инструмента, при котором указанные поверхности расположены параллельно друг другу и под углом к продольной оси 8 симметрии инструмента. Наиболее предпочтительным является такой вариант конструктивного выполнения инструмента (фиг. 1,2 и 4), при котором опорная поверхность 13 твердосплавного элемента 9 и упорная поверхность 5 на головке 3 инструмента расположены перпендикулярно продольной оси 8 симметрии инструмента. При этом на опорной поверхности 13 твердосплавного элемента 9 и/или на упорной поверхности 5 на головке 3 инструмента могут быть выполнены выступы для формирования паяного соединения между твердосплавным элементом 9 и головкой 3 инструмента заданной толщины (на чертежах не представлены).
Гнездо 6 в осевом выступе 4 головки 3 инструмента может быть выполнено с плоским дном 15 (фиг.1 и 3), которое расположено перпендикулярно продольной оси 8 инструмента. При такой конфигурации гнездо 6 в осевом выступе 4 головки 3 инструмента целесообразно дно 15 гнезда 6 и упорную поверхность 5 на головке 3 расположить в одной плоскости (фиг.1), то есть при таком варианте конструктивного выполнения инструмента глубина гнезда 6 в осевом выступе 4 на головке 3 инструмента равна длине осевого выступа 4 на головке 3 инструмента по продольной оси 8 симметрии последнего.
Передняя торцевая поверхность 11 твердосплавного элемента 9 может иметь плоскую форму и быть расположена перпендикулярно к продольной оси 8 симметрии инструмента (фиг. 1,2 и 4). По меньшей мере часть передней торцевой поверхности 11 твердосплавного элемента 9 может быть образована боковой поверхностью конуса вращения, вершина которого ориентирована в направлении к головке 3 инструмента. Так на фиг.3 изображен инструмент для разрушения минеральных и искусственных материалов, у которого вся передняя торцевая поверхность 11 твердосплавного элемента 9 образована боковой поверхностью конуса вращения. Не исключен вариант конструктивного выполнения инструмента (на чертежах не изображен), при котором передняя торцевая поверхность 11 твердосплавного элемента 9 может содержать кольцевой участок, который расположен перпендикулярно к продольной оси 8 симметрии инструмента, и сопряженный с ним кольцевой участок, образованный боковой поверхностью конуса вращения. При этом режущая кромка 10 твердосплавного элемента 9 может быть образована пересечением двух расположенных под углом друг к другу кольцевых участков передней торцевой поверхности 11 твердосплавного элемента 9, каждый из которых боковой поверхностью конуса вращения (на чертежах не изображено). Режущая кромка 10 твердосплавного элемента 9 может быть образована пересечением его наружной боковой поверхности 12 с его передней торцевой поверхность 11, которая расположена перпендикулярно к продольной оси 8 симметрии инструмента (фиг.1,2 и 4). Режущая кромка 10 твердосплавного элемента 9 может быть образована пересечением его наружной боковой поверхности 12 с его передней торцевой поверхностью 11, которая образована боковой поверхностью конуса вращения (фиг. 3).
Как уже указывалось выше, поверхность стенок 7 гнезда 6 в осевом выступе 4 головки 3 инструмента может быть образована путем вращения отрезка кривой (выпуклой или вогнутой) или прямой линии вокруг продольной оси 8 симметрии инструмента. Наиболее предпочтительно, чтобы поверхность стенок 7 гнезда 6 в осевом выступе 4 головки 3 инструмента была образована поверхностью усеченного конуса вращения (фиг. 1 и 3), т.е. образована путем вращения отрезка прямой линии, которая расположена под углом к оси 8 симметрии инструмента, вокруг продольной оси 8 симметрии инструмента. Угол α наклона образующей усеченного конуса вращения, который определяет форму стенок 7 гнезда 6 в осевом выступе 4 головки 3 инструмента, к продольной оси 8 устройства может быть меньше угла b наклона образующей конуса вращения, который определяет форму передней торцевой поверхности 11, твердосплавного элемента (фиг.3). Наиболее целесообразно такое выполнение инструмента, при котором угол a наклона образующей усеченного конуса вращения, который определяет форму стенок 7 гнезда 6 в осевом выступе 4 на головке 3 инструмента, к продольной оси 8 инструмента был равен углу b наклона образующей конуса вращения, который определяет форму передней торцевой поверхности 11 твердосплавного элемента 9 (на чертежах не изображено), то есть стенки 7 гнезда 6 и передняя торцевая поверхность 11 образованы боковой поверхностью одного усеченного конуса вращения.
Инструмент для разрушения минеральных и искусственных материалов работает следующим образом.
В канале резцедержателя, который закреплен на корпусе исполнительного органа (на чертеже не изображен) горной или строительной машины, размещают державку 1 инструмента и закрепляют инструмент с помощью стопорного элемента, который размещают в проточке 2. Следует отметить, что державка 1 инструмента установлена в канале резцедержателя с возможностью вращения вокруг продольной оси 8 инструмента и стопорный элемент не препятствует указанному вращению. При этом на основании проведенных исследований эмпирически установлено, что наиболее целесообразным с точки зрения повышения эффективности работы инструмента является такое расположение инструмента, при котором угол наклона касательной к наружной боковой поверхности 12 твердосплавного элемента 9 в рассматриваемой точке режущей кромки 10 твердосплавного элемента 9 и плоскостью резания, т.е. задний угол инструмента, составлял не менее 0,5o и не более 45o. Указанное расположение инструмента может быть осуществлено, например, установкой корпуса резцедержателя под углом к корпусу исполнительного органа или выполнением канала в резцедержателе под определенным углом относительно корпуса резцедержателя.
При перемещении исполнительного органа инструмент своим твердосплавным элементом 9 вступает во взаимодействие с разрушаемым материалом и осуществляет разрушение последнего. При этом разрушаемый материал поступает по поверхности стенок 7 гнезда 6 и удаляется из него.
Следует отметить, что при определенном соотношении диаметра режущей кромки 10 твердосплавного элемента 9 и длины головки 3 инструмента полость глухого гнезда 6 не забивается спрессованными продуктами разрушения и не происходит образования большого уплотненного ядра из разрушаемого материала, через которое инструмент воздействует на разрушаемый материал. При оптимальных соотношениях указанных геометрических параметров инструмента сложностей с удалением разрушенного материала не возникает, поскольку вся разрушенная масса материала выталкивается из полости гнезда 6 вверх и вбок вдоль передней поверхности инструмента.
При варианте конструктивного выполнения инструмента с режущей кромкой 10 твердосплавного элемента 9, которая образована пересечением его наружной боковой поверхности 12 и его передней торцевой поверхности 11, которая расположена перпендикулярно к продольной оси 8 симметрии инструмента, сначала усилия резания возрастают примерно на 20% при увеличении ширины передней торцевой поверхности 11 твердосплавного элемента 9. При дальнейшем увеличении ширины передней торцевой поверхности твердосплавного элемента 9 происходит менее значительный рост усилия резания примерно на 4% Из этого следует, что лишь начальная стадия увеличения ширины кольцевой передней торцевой поверхности 11 твердосплавного элемента 9 оказывает существенное влияние на рост усилия резания. При этом наличие на твердосплавном элементе 9 передней торцевой поверхности 11 изменяет геометрию режущей части инструмента, а именно угол заострения инструмента увеличивается до 90o, а передний угол инструмента увеличивается до 20o. Такое изменение геометрии режущей части инструмента позволяет существенно повысить прочность режущей кромки 10 твердосплавного элемента 9.
При варианте конструктивного выполнения инструмента с режущей кромкой 10 твердосплавного элемента 9, которая образована пересечением его наружной боковой поверхности 12 и его передней торцевой поверхности 11, которая образована боковой поверхностью конуса вращения с вершиной, ориентированной в направлении к головке 3 инструмента, усилия резания значительно снижаются при уменьшении угла b наклона образующей конуса вращения, который определяет форму передней торцевой поверхности 11 твердосплавного элемента 9. При этом прочность режущей кромки 10 твердосплавного элемента 9 при уменьшении угла b наклона образующей конуса вращения, который определяет форму передней торцевой поверхности 11 твердосплавного элемента 9, уменьшается.
Как известно, интенсивность и устойчивость вращения инструмента оказывает существенное влияние на износостойкость инструмента поворотного типа, поскольку только при условии устойчивого и интенсивного вращения инструмент указанного типа изнашивается равномерно. При несколько меньших усилиях на инструменте, выполненном согласно изобретению, вращающее усилие на инструменте, выполненном согласно изобретению, что обеспечивает больший вращающий момент и, следовательно, более интенсивное и устойчивое вращение инструмента.
Формула изобретения: 1. Инструмент для разрушения минеральных и искусственных материалов, включающий державку, головку в виде тела вращения с расположенным на ее переднем торце осевым выступом, который образует на ней кольцевую упорную поверхность, расположенную на торце осевого выступа выемку, которая имеет форму тела вращения и продольная ось которой расположена на продольной оси симметрии инструмента, и установленный коаксиально на осевом выступе головки твердосплавный элемент, содержащий режущую кромку кольцевой формы, переднюю торцевую поверхность кольцевой формы и расположенную на его заднем торце опорную поверхность для взаимодействия с упорной поверхностью головки, отличающийся тем, что выемка на торце осевого выступа выполнена в виде глухого гнезда для выхода продуктов разрушения, диаметр стенок которого уменьшается в направлении к державке инструмента, при этом максимальный диаметр стенок гнезда в осевом выступе равен внутреннему диаметру передней торцевой поверхности твердосплавного элемента.
2. Инструмент по п.1, отличающийся тем, что твердосплавный элемент выполнен в виде цилиндрической втулки, при этом боковая поверхность осевого выступа на головке образована боковой поверхностью цилиндра вращения.
3. Инструмент по п.1, отличающийся тем, что твердосплавный элемент выполнен в виде конической втулки, а боковая поверхность осевого выступа образована боковой поверхностью усеченного конуса вращения, вершина которого ориентирована в направлении к режущей кромке твердосплавного элемента, при этом угол наклона образующей усеченного конуса, который определяет форму боковой поверхности осевого выступа на головке, к продольной оси инструмента равен углу наклона образующей конической поверхности, которая определяет форму внутренней боковой поверхности конической втулки, к той же оси.
4. Инструмент по одному из пп.1 3, отличающийся тем, что длина твердосплавного элемента по продольной оси инструмента не менее длины осевого выступа на головке по той же оси.
5. Инструмент по одному из пп.1 4, отличающийся тем, что опорная поверхность твердосплавного элемента и упорная поверхность на головке расположены перпендикулярно продольной оси инструмента.
6. Инструмент по одному из пп.1 5, отличающийся тем, что гнездо выполнено с плоским дном, которое расположено перпендикулярно продольной оси инструмента.
7. Инструмент по п.6, отличающийся тем, что дно гнезда и упорная поверхность на головке расположены в одной плоскости.
8. Инструмент по одному из пп.1 7, отличающийся тем, что по меньшей мере часть передней торцевой поверхности твердосплавного элемента образована поверхностью конуса вращения, вершина которого ориентирована в направлении к головке инструмента.
9. Инструмент по п. 8, отличающийся тем, что режущая кромка твердосплавного элемента образована пересечением его наружной боковой поверхности с его передней торцевой поверхностью, которая образована поверхностью конуса вращения.
10. Инструмент по одному из пп.1 9, отличающийся тем, что поверхность стенок гнезда образована поверхностью усеченного конуса вращения.
11. Инструмент по п.10, отличающийся тем, что угол наклона образующей усеченного конуса вращения, который определяет форму стенок гнезда, к продольной оси инструмента равен углу наклона образующей конуса вращения, который определяет форму передней и торцевой поверхностей твердосплавного элемента.