2.3. Перспективы совершенствования передвижных машин

Серьезным общим недостатком передвижных раскройных машин является ручное перемещение режущего инструмента относительно материала. Это характеризует процесс как трудоемкий, требующий от рабочего большого внимания и мастерства.

В ряде стран разработаны устройства, позволяющие механизировать процесс перемещение машины. Так, например, в ГДР разработана установка в виде мостообразной каретки, перемещаемой по направляющим вдоль специального стола и содержащей режущее устройство с пластинчатым ножом. Устройство имеет возможность поворачиваться вокруг вертикальной оси, опускаться с возвратом и перемещаться по каретке поперек стола. Предусмотрена упругая балансировка с помощью пружин.

Известны попытки автоматизации раскроя, когда управление аналогичной установкой осуществляется ЭВМ общего назначения.

Следует отметить также, что за рубежом выпускаются машины с ножом, движущимся возвратно – поступательно, снабженные приспособлениями для заточки или автоматической правки лезвия ножа, без снятия последнего с машины.

Электрораскройная машина «Блю Стрейк» фирмы Истман (Англия) снабжена автоматическим приспособлением для правки и шлифования ножа. Шлифование происходит с помощью ремней, поэтому лезвие ножа не стачивается. Срок службы увеличен на 50% по сравнению с ручным шлифованием на камнях. При этом получается ровное V – образное лезвие ножа.

Специальное приспособление для заточки ножа (по принципу затачивающих наждачных бесконечных лент) фирмы «Комет» (Англия) обеспечивает долгие сроки его эксплуатации, а заточка производится за несколько секунд.

Машины фирмы «Куртис» (ФРГ) имеют автоматическую заточку ножа при помощи точильных камней, которые, вращаясь с высокой скоростью, совершают плавное возвратно – поступательное движение относительно ножа. Нож при этом находится в крайнем верхнем положении.

Некоторые раскройные машины снабжены тахометром, указывающим точную скорость движения лезвия ножа при регулировки скорости резания (например, машины фирмы «Гинзберг Машин Ко»США).

Вводится автоматическая смазка основных узлов машин (фирмы «Истман», «Комет»), ведутся работы по созданию износостойких ножей.

3. Элементы теории расчета передвижных раскройных машин

1. Определение режимов работы машин с пластинчатым ножом

Скорость ножа в рассматриваемых машинах изменяется по величине и направлению, что существенно влияет на процесс резания. При отсчете угла поворота кривошипа от верхнего вертикального положения ножа перемещение ползуна (на рис. 9) определится как:

Z_c= (r+l)- (r cos )

или

где r, l, - радиус кривошипа, длина шатуна и их отношение;

- углы поворота кривошипа и шатуна.

После преобразований получим:

,

так как

cos

то cos

Z_c=r (1)

Под радикальное выражение разложим в степенной ряд:

Подставив в выражение (1)получим

(2)

Тогда:

, (3)

, (4)

где W – угловая скорость кривошипа

При проектирование кривошипно – ползунного механизма ножа необходимо стремиться к улучшению процесса резания материала и уменьшению амплитуды вибрации машины, что обеспечивается при увеличении средней скорости ножа и уменьшении сил инерции звеньев. Скорость же ножа, как было показано, пропорциональна произведению W /r, а силы инерции звеньев определяются в первую очередь ускорением ползуна, пропорциональным произведению W²*r. В связи с этим угловую скорость кривошипа целесообразно принимать по возможности меньше, а радиус кривошипа - больше.

При резании материала подвижным ножом рабочий угол заострения ножа меньше конструктивного угла. Вследствие этого повышается чистота среза и облегчаются условия работы на машине, снижается усилие резания. При подаче материала на нож со скоростью V₁ и движении ножа со скоростью V₂ за время t точка А материала переместится относительно ножа в точку С₂ (рис. 10). Обозначим: - половины конструктивного и рабочего углов заострения ножа, тогда

Примем , так как

, то

Тогда .

Таким образом, задавшись размерами механизма, частотой вращения вала электромотора и скоростью движения машины можно определить характер функций

3.2. Расчет технологических параметров процесса резания дисковым ножом

Взаимодействие дискового ножа радиусом r (рис. 11) с разрезаемым материалом толщиной h происходит по дуге АБ, горизонтальная проекция которой равна отрезку l.

Положение точки Б определяется углом , значения которого в свою очередь определяются параметрами режущего инструмента: величиной перекрытия лезвий дискового ножа и контрножа Z и радиусом диска r. При этом угол может быть определен из треугольника БОС как

Величины r и для определенного типа машины постоянны. При резании материала по кривой линии радиусом Р движение точек А и Б будет происходить по разным траекториям. При перемещении точки А по намеченной линии точка Б будет перемещаться по линии радиусом . На отклонение будет влиять величина L^/ = L. Зависимость между ними может быть определена из треугольника ОАБ :

или

Значение определяется положением точки А и зависит от величины h, которая может быть выражена через параметры инструмента как

Подставляя ОД получим

В свою очередь угол можно найти из треугольников АОД И БОС :

; AД= БС + L; БС= ;

Таким образом, зная параметры инструмента Z, r и , можно рассчитать каждый из трех технологических параметров h, предварительно задаваясь двумя из них.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ