Название проекта – Технология, оборудование и инструменты ротационного резания.
Актуальность решаемой задачи - Экологически чистая, энерго- и ресурсосберегающая технология измельчения разнообразных промышленных и сырьевых материалов.
Теоретическое обоснование - В основу проекта положены результаты фундаментальных исследований по контактному взаимодействию двух тел круглого режущего инструмента и обрабатываемой заготовки. При определенных условиях установки режущего элемента, его геометрических параметров и кинематических зависимостей режущее лезвие перемещается по обрабатываемой поверхности в режиме качения с направленным проскальзыванием: качение обеспечивает высокую износостойкость инструмента, а проскальзывание обеспечивает собственно рабочий процесс. Силы трения в зоне контакта этих тел выполняют полезную механическую работу по вращению режущего элемента, уменьшая его нагрев и износ рабочих поверхностей.
Описание технической сущности - Технология ротационного резания в отличие от известного традиционного резания характеризуется наличием дополнительного вращательного движения режущей пластины в процессе обработки. Для этого пластина выполнена круглой, с центральным отверстием и установлена в подшипниковом узле резца или фрезы. Вращение режущей чашки в подшипниковом узле осуществляется от привода или самовращением от сил резания. Другие основные движения резания: скорости и подачи неизменны.
Варианты ротационных инструментов:
- резец содержит державку и подшипниковый узел с круглой режущей чашкой,
- торцовая фреза содержит круглый диск с подшипниковыми узлами и режущими чашками.
Применяемое оборудование:
- токарные, фрезерные, строгальные станки для обработки резанием плоских или цилиндрических поверхностей заготовок или их измельчение на порошки и волокна,
- модули с ротационными инструментами для измельчения и удаления с дорожного полотна льда и уплотненного снега,
- возможно применение специализированного оборудования для различных технологических задач, например по измельчению древесных шпал или стволов торцовыми ротационными инструментами.
Варианты применения, готовые для коммерциализации:
- измельчение на фрезерных или строгальных станках плоских заготовок на волокна для сталефибробетонов или металлических порошков до фракций, востребованных в технологиях по порошковой металлургии, строительным смесям и др.
- измельчение на токарных станках цилиндрических или трубчатых заготовок на порошковые и волокнистые материалы, используемые в различных промышленных отраслях,
- обработка каменных плит на действующем оборудовании без использования смазывающих и охлаждающих жидкостей,
- разрушение и удаление наледи и уплотненного снега на пешеходных тротуарах с применением ручных ротационных модулей.
Виды объектов промышленной собственности и правообладатель
Получены и поддерживаются в силе 6 российских патентов на: изобретение №2381874 и полезные модели: 87652, 88031, 91017, 100440, 103316. Правообладатель – ООО НПП «Рота Тех», директор Гатитулин М.Н. или физическое лицо Гатитулин М.Н.
Техническая и/или экономическая эффективность от использования разработки:
- износостойкость инструментов ротационного резания выше традиционных на 2-3 порядка,
- энергозатраты на измельчение металлов ротационным резанием ниже по сравнению с измельчением из расплавленных металлов на 1-2 порядка, при равной производительности,
- отсуствует угар металлов, температура резания металлов не превышает 100 градусов Цельсия,
- себестоимость передела измельчения металлов на станках фракциями 0,5 …1,5 мм не превышает 3-5 тыс. руб./тонну,
- химические составы заготовки и изготовленных из них порошков одинаковые,
- широкие возможности по назначению размеров порошков 0,005 … 3,0 мм в узком, до 0,2 мм, фракционном диапазоне.
Требуемые инвестиции - Зависят от конкретного проекта и находятся в диапазоне (5 – 30) млн. руб. для российских инвесторов при сроке начала выпуска продукции малыми сериями в пределах 6 месяцев. Для иностранных инвесторов необходимы предварительные согласования.
Коммерческие предложения:
Возможно создание совместных предприятий для определенной товарной линейки оборудования и продуктов измельчения, продажа лицензий на готовые технические решения и разработка безударных ротационных измельчителей барабанного, валкового или туннельного типа для:
- доизмельчение металлической стружки с последующим её брикетированием на переплавку либо до товарных фракций для порошковой металлургии, строительных смесей и др.,
- измельчение древестных хлыстов, стволов и опилок для брикетирования или использования в технологиях по получению биотоплива, целлюлозы и др.,
- доизмельчение на карьерах после взрывных работ до товарных фракций доломитов, известняков и др.,
Награды разработки - Материалы разработки демонстрировались на международных выставках и конкурсах изобретателей, отмечены медалями Салонов: бронзовыми в Женеве, Швейцария 2009 г., в Москве на Архимеде, Россия 2011 г., золотой в Тайпее, Тайвань 2011 г.
Разработчик – ООО НПП «Ротационные Технологии» Адрес для переписки: 454031, Челябинск, Дегтярева 72 – 1. E-mail: gg_mm_nn@mail.ru. Тел. +7 904 303 39 67.