Размещено на http://www.allbest.ru/

УДК 685.34.024.34

ТарГУ им. М.Х. Дулати

ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ СИСТЕМЫ РЕЗАК - МАТЕРИАЛ - ПРИЖИМНАЯ ПЛАСТИНА - ПРИЖИМНОЙ ВАЛИК ПРИ РАСКРОЕ МЕТОДОМ ПРОКАТЫВАНИЯ ПЛОСКИХ МАТЕРИАЛОВ

Игликов Б.?.

Тлеуов О.А.

Сжатие материала пластиной под действие прижимного валка характерен тем, что, во-первых, не происходит деформация изгиба материала, так как это обеспечивается действием пластины. Во-вторых, при сжатии материала пластиной и его внедрением в резак отсутствует перемещение материала вдоль резаков.

Первая стадия - начало сжатия материала пластиной в момент ее соприкосновения с прижимным валком. На этой стадии происходит захват материала прижимной пластиной. Вторая стадия - дальнейшее сжатие материала пластиной под воздействием прижимного валка, его разрушение до На рис. 2.9кой (рис.2.8, полного разделения материала.

На рис.1 представлена схема силового взаимодействия при сжатии материала пластиной и ее контакте с прижимным валком. Рассматривая взаимодействие прижимного валка с материалом через пластины, можно видеть, что материал воспринимает со стороны пластины и прижимного валка усилия и , равные:

где: - нормальное давление валка на материал через пластину;

- нормальное давление пластины на материал;

- усилие прижима валка;

- движущая сила прижимно- подающего транспортера;

- коэффициент трения между материалом и прижимной пластиной;

- угол захвата прижимного валка.

Сила трения между валком и пластиной . определяется как :

где : - коэффициент трения прижимного валка о пластину.

Равнодействующая сила , приложенная к валку в момент контакта, определяется:

Сила может быть направлена в сторону вращения прижимного валка когда угол трения , или противоположную, когда угол трения . Следовательно, для того, чтобы материал с резаком затягивался между валками при неприводном опорном и прижимном валках, необходимо соблюдать условия или: ,

где - угол трения; - угол захвата.

Из треугольника : (рис.2.) получим:

где : - радиус прижимного валка;

- расстояние между валком и лезвием резака;

- толщина прижимной пластины;

- толщина материала в момент ее захвата валками, значения можно выразить через коэффициент предварительной деформации материала , значения , .

Из уравнения (4) определяем значение угла захвата :

При этом условие захвата материала валками через пластины имеет следующий вид :

Отсюда следует, что коэффициент трения между прижимным валком и пластиной зависит от коэффициента предварительного сжатия материала, радиуса прижимного валка, толщины пластины и материала. Анализ показывает, что условия захвата валками пластины и материала улучшаются с увеличением радиуса валка и увеличением коэффициента предварительного сжатия материала. В противном случае валок будет пробуксовывать. С увеличением толщины материала неизменных параметров валков для надежности захвата необходимо повышать предварительное сжатие материала пластиной.

Рис. 1. Взаимодействие пластины с прижимным валком в момент контакта

Разрезание материала в зоне действия прижимных валков. Вторая стадия рассматриваемого этапа определяет специфику процесса резания материала в зависимости от расположения лезвия резака по отношению к оси вращения валков, влияние геометрии режущего инструмента на усилие резания, а также изменение полезной площади сопротивления материала лезвию резака в зависимости от его расположения по отношению к оси вращения валков.

Выбор геометрии режущего инструмента. В работе /1/ обобщенно и наиболее полно изложено применение механических режущих инструментов при раскрое обувных материалов и приводятся данные об их параметрах. Режущий инструмент типа резак имеет лезвие - рабочую часть инструмента, взаимодействующую с материалом и принимающую непосредственное участие в его разрушении. Режущая кромка лезвия в общем случае имеет поперечное сечение, показанное на рис 2. На рис.2, а. и - углы заострения граней лезвия; и - углы заострения упрочняющей кромки. На рис. 2.б. вершина лезвия, образуемая сопряжением двух граней режущей кромки, в сечении имеет параболическую форму /2/, но обычно вершину параболы заменяют другой окружности, радиус () которой характеризует степень затупления кромки. Практически она равна 0,06 - 0,15 мм, но в некоторых случаях при резании жестких и плотных материалов величину затупления умышленно доводят до 0,2 - 0,3 мм /1/. Если , то мы имеем лезвие с односторонней заточкой (рис.2.в). При == (рис.2.г) получаем лезвие с двухсторонней симметричной заточкой. Величина заострения режущих кромок зависит от двух взаимно противоположных факторов: с одной стороны, стремления снизить усилие резания, а с другой стороны, повышения износостойкости режущей кромки. Обычно угол делают для резаков в пределах 15-200 /3/. При раскрое материалов методом прокатки внутренняя и наружная кромки заточки резака воспринимают давление сжатия материала от валков через пластины. При входе резака в зону резания взаимодействует его наружная кромка, а при выходе - внутренняя. При аналитических исследованиях с целью упрощения принимаем: сжатие материал трение пластина

== и ==

Рис. 2. Основные типы режущих кромок

Определение площади полезного сопротивления резака в зоне контакта. Усилие резания во многом зависит от площади контакта лезвия резака с материалом. По характеру процесса резания материалов валковый метод может быть отнесен к параллельно - последовательному /4/, так как материал по ширине разрезается одновременно, а по длине - последовательно. При раскрое материала прокатыванием мощность привода незначительна, так как усилие резания к раскраиваемому материалу прикладывается последовательно. Объясняется это тем, что в процессе резания последовательно изменяется площадь контакта лезвия резака с материалом. На рис. 3. показана зависимость полезной площади сопротивления от расположения режущего лезвия резака. При этом длина лезвия резака в зоне контакта определяется:

при , то ;

при , то ;

при , то

Ширина поперечного сечения клина лезвия зависит от внедрения резака в материал.

Аналитические исследования проведены как с целью определения взаимодействия материала с режущим инструментом и прижимной пластиной в различные характерные этапы, раскрывающие специфику принятого способа раскроя, так и с целью определения исходных силовых и конструктивных параметров рабочих органов машины и возможности ее научно обоснованного проектирования.

Рис. 3. Общий случай расположения лезвия резака по отношению к оси вращения валков, определяемый углом ориентации- г.

Представленные аналитические зависимости позволяют определить условия, при которых, во-первых, не происходит смещения материала по лезвию резака в момент его перемещения до соприкосновения с прижимным валком, во-вторых, найти параметры рабочих органов в момент захвата системы прижимная пластина - материал - несущий резак прижимным и опорным валками.

Литература

1. Афанасьев А.А.. Толочко В.И. Раскрой обувных материалов штампами // Изв. вузов. Технология легкой промышленности, 1961. - №3.-С. 110-115.

2. Афанасьев А.А., Толочко В.И. Раскрой обувных материалов штампами // Изв. вузов. Технология легкой промышленности. 1962.- №3.- С.83-89.

3. Афанасьев А.А. и др. Экономика легкой промышленности. - М: Легкая индустрия, 1979. -390 с.

4. А.С. 1352154/23-5. СССР. МКИ /Азбел В.И., Сущов И.И., Данцих Л.Я.

5. А.С. 791372. СССР, МКИ. Машина для непрерывного раскроя плоских материалов / Пискорский Г.А., Ким Ф.И. и др. - Опубл. в Б.И., 1980, № 48.

6. А.С. 300164. СССР, МКИ кл. АКЗ 7/00 /Пискорский Г.А., Толочко В.И. и др. Опубл. в Б.И., 1971, №3.

7. А.С. 224745. СССР, МКИ, кл. 2861, / Чобитько М.И. и др. - Опубл. в Б.И., 1968, №26.

8. А.С. №1442176 СССР, МКИ Машина для непрерывного раскроя плоских материалов/ Пискорский Г.А., Инкаров Б.Г., Кулбасов Г.Ж., Ким Ф.И., Тлеуов О.А. - Опубл. в Б.И., 1988.

Размещено на Allbest.ru