The cost of abrasive cutting is mainly determined by the wear resistance of the abrasive wheel, which consists of abrasive grain, filler, phenolic binder and glass mesh. Due to the fact that during the cutting process, as a result of the summation of heat pulses from the cutting grains located on the cutting edge of the wheel, a significant amount of heat is released, high temperature values are reached in the cutting zone. Meanwhile, it is well known that the phenolic binder has low heat resistance, it breaks down at a temperature of 520-570 °K, therefore the nature of the thermal processes occurring during abrasive cutting determines the temperature in the circle and, accordingly, the speed of its wear. Ideally, of course, the speed of thermal destruction of the bond should correlate with the speed of mechanical destruction of abrasive grains, so that cutting is carried out only with sharp, unfired grains, while only blunt grains should be removed from the cutting edge. Since the rate of abrasion of abrasive grains is different for different processed materials, the characteristics of binders must also depend on the type of processed material, that is, it is necessary to create abrasive wheels for cutting different materials. In practice, abrasive wheels are produced without special consideration of the features of the cut material, which is largely explained by the lack of clarity of the nature of thermal processes in abrasive reinforced wheels and technological difficulties associated with changing the thermophysical properties of the wheels.

У даній роботі розглянуто створення фізичної моделі установки для різання високоабразивних матеріалів абразивними армованими кругами для проведення експериментальних досліджень. З метою дослідження процесу взаємодії робочого органу з робочим середовищем виникає необхідність проведення експериментальних досліджень, для яких, як правило, використовуються натурні об’єкти дослідження або їх моделі. При фізичному моделюванні зберігається фізична природа явищ, але змінюється їх масштаб. Використовуючи теорему подібності та фізичне моделювання, визначено умови подібності установки для різання високоабразивних матеріалів абразивними армованими кругами, в якій взаємодія робочого органу та робочого середовища описується силовим рівнянням із врахуванням їх параметрів. При цьому параметри натурального процесу взаємодії робочого органу та робочого середовища записано через параметри фізичної моделі та коефіцієнти подібності. В результаті ділення відповідних доданків силових рівнянь натурної установки та моделі між собою отримано систему з двох рівнянь, яка зв’язує між собою вісім невідомих величин коефіцієнтів подібності. Шість з цих величин було задано з конструктивних міркувань, а два коефіцієнти розраховано. Отримані значення коефіцієнтів подібності дали можливість побудувати фізичну модель установки для різання високоабразивних матеріалів абразивними армованими кругами, що подібна натурній установці для різання високоабразивних матеріалів. В якості фізичної моделі установки з врахуванням коефіцієнтів подібності та передбачених задач досліджень було доопрацьовано динамометричний стенд реєстрації силового навантаження авторської конструкції КНУБА для дослідження процесу різання високоабразивних матеріалів абразивним армованим кругом, що дозволяє провести повноцінні експериментальні дослідження з врахуванням всіх чинних факторів взаємодії робочого середовища та робочого органу під час різання з подачею води в зону різання для обезпилення робочого процесу. В якості робочого середовища запропоновано використання вогнетривкої цегли, а в якості робочого органу – абразивний армований круг для різання високоабразивних матеріалів міцністю до 60МПа.

In order to carry out experimental studies of the process of cutting highly abrasive materials with abrasive reinforced wheels, a dynamometer stand for registering the force load of the author's design of the KNUCA was modified, which made it possible to conduct full-fledged experimental studies taking into account all the valid factors of the interaction of the working environment and the working body during cutting with the supply of water to the cutting zone to dedust the working process The use of refractory bricks is proposed as the working environment, and the abrasive reinforced wheel for cutting highly abrasive materials with a strength of up to 60MPa is used as the working body. As a result of the research conducted for the dynamometric stand for force load registration during the study of the process of cutting highly abrasive materials with an abrasive reinforced wheel, the tangential forces that perform the work of destruction and overcoming friction between the side surfaces of the wheel and the material were analytically determined. According to the results of theoretical studies, it was established that the limits of the change in the resistance to cutting, determined for a natural installation for cutting highly abrasive materials (refractories) with an abrasive reinforced wheel and for a laboratory stand, are the same, and the nature of their change is also similar and related by a similarity coefficient. In order to check the adequacy of theoretical calculations, experimental studies of cutting refractory bricks with temporary resistance to uniaxial compression of the rock σв=60 MPa were carried out on a dynamometric stand. The conducted experimental studies fully confirm the adequacy of the theoretical calculations, and the comparison of the theoretical and experimental results of determining the tangential cutting forces showed their sufficient convergence and, accordingly, the legitimacy of using analytical expressions when calculating the power parameters of machines with an abrasive tool. The maximum value of the error in determining the tangential cutting forces theoretically and experimentally on the laboratory bench for recording the cutting forces of highly abrasive materials with abrasive reinforced wheels is Δδ=13,8%.