Канатная пила

КАНАТНАЯ ПИЛА (а. rope saw; н. Seilsage; ф. scie а cable, fil а scier; и. sierra de cable) — оборудование с бесконечным гибким режущим органом в виде стального каната, которым выполняются пропилы (резы) в горных породах.

Канатная пила — древнейшее оборудование распиловки камня; первые примеры его использования относятся к эпохе Древнего Египта. Современные канатные пилы подразделяются на передвижные, используемые в карьерах для выпиливания монолитов и блоков камня из массива, разрезки монолитов на блоки, и на стационарные, применяемые на заводах или прикарьерных цехах для пассировки блоков, распиловки их на плиты и прочие виды заготовок. В опытном порядке канатные пилы применялись при подземной добыче угля.

Режущие органы современных канатных пил бывают неармированными и армированными. Неармированные — двух- или трёхпрядные канаты двухсторонней свивки (геликоидальные) диаметром 3,5-6 мм, свитые в бесконечную петлю. Работают они со свободным абразивом — кварцевым песком при распиловке горной породы средней твёрдости и порошком карбида кремния при твёрдых горных породах пряди, составляющие канат, в большинстве случаев круглого сечения, иногда профильного (прямоугольного, трапецеидального или треугольного). Профильное сечение прядей обеспечивает увеличение стойкости каната, улучшает транспортировку абразива на забое, а также позволяет распиливать мягкие камни без абразива. Для обеспечения повышенной износостойкости рабочий контур канатных пил делают значительной длины (до 800-1000 м). Скорость резания камня неармированными канатами 7-12 м/с, рабочей подачи 0,05-0,5 м/ч. Длина пропила 2-20 м. Усилие натяжения каната 3-3,5 кН. Армированные органы канатных пил — несущий многопрядный канат с насаженными на него режущими элементами (втулками в основном из алмазов или твёрдых сплавов). Для предотвращения их смещения при распиловке часть элементов (обычно каждый четвёртый или пятый) жёстко фиксируется на канате при помощи штифтов либо обжимных втулок. Соединяют концы армированных канатных пил при помощи винтовой либо обжимной муфты. Длина рабочего контура наиболее распространённых конструкций алмазных канатных пил 16-60 м, диаметр несущего каната 5-6 мм, наружный диаметр алмазных элементов 9-11 мм, шаг их установки 16-35 мм. Скорость резания армированными (алмазными) канатными пилами 25-30 м/с, рабочей подачи 0,3-2,5 м/ч, длина пропила 2-12 м, усилие натяжения каната 3-3,5 кН.

Передвижные канатные пилы (рис.) работают с линейными (в виде ломаной линии), компактными (в виде полиспаста) и петлеобразными (в виде замкнутой петли) рабочими контурами.

Канатные пилы первых двух видов используются с неармированными режущими канатами и состоят из системы приводных и направляющих роликов, стоек, приводной и натяжной станции. Установочная мощность таких канатных пил 8-12 кВт, производительность на мраморе 1-1,2 м²/ч. Третий вид передвижных канатных пил используется с армированными (алмазными) канатами и состоит из тележки, ведущего шкива с приводом, направляющих роликов и гидравлическим механизмом рабочей подачи; установочная мощность 15-40 кВт, производительность на мраморе 4-12 м²/ч. Стационарные канатные пилы, работающие как с армированными, так и неармированными канатами, представляют разновидность камнеобрабатывающих распиловочных станков; состоят из станины (колонн), рабочего стола, шкивов с приводом вращения и механизма рабочей подачи. Могут иметь несколько режущих органов (2-3 и более). Производительность стационарных канатных пил на мраморе с неармированными канатами 0,8-1,2 м²/ч, с армированными (алмазными) — 3-4 м²/ч.

Достоинства канатных пил: конструктивная простота, возможность обеспечения пропилов значительной длины. Недостатки: невысокий ресурс инструмента, наличие стрелы прогиба каната, недостаточная жёсткость рабочего контура. Совершенствование конструкций канатных пил осуществляется в направлении повышения износостойкости режущих элементов и надёжности соединения концов каната.