11. Условия защемления материала. Удельное давление резания

Для осуществления резания по принципу ножниц необходимо, чтобы материал был зажат. Угол между ножом и противорежущей пластиной называется углом раствора.

Нож Пусть угол трения оказался та-

F ким, что равнодействующая сил N

φ׳ = φ

и F получила направление, перпен-

χ(χ_п) R N

дикулярное биссектрисе угла рас-

R

N твора, т.е. проекция R на биссект-

φ׳= φ

F рису равна 0.

противореж.

пластина

φ' – угол скользящего резания

Тогда по перпендикулярности сторон можно записать или χ = 2 φ΄ = 2 φ.

Это предельно допустимый угол раствора, так как при увеличении его проекции равнодействующей R не будут равны 0 и их составляющая будет выталкивать материал.

Следовательно, режущая пара защемляет материал, если угол раствора равен или меньше двойного угла φ΄ скользящего резания (трения). В несимметричной режущей паре, когда имеет место φ΄₁ ≠ φ΄₂ , то в этом случае нужно брать

χ ≤ 2φ_min .

Для дисковых соломосилосорезок χ = 40 – 50^о и для барабанных от 24 до 30^о.

Удельное давление

Удельным давлением называется нормальное давление ножа на материал, достаточное для возбуждения резания и отнесенное к единице длины нагруженного участка лезвия.

N Обозначим удельное давление через q,

тогда , н/см. Оно зависит от

q₀ многих факторов: физико-механи-

ΔS свойств материала, остроты ножа,

влажности материала и от угла скольжения τ.

q τ = 0

q = q_max = q₀ (рубка).

τ

10. Три характерные случая резанья лезвием

Теория резанья лезвием, разработанная академиком Горячкиным В.П. выделяет три характерных случая резанья: нормальное или «рубка» прямопоставленным ножом, наклонное резанье и резанье со скольжением ножа по перерезаемому материалу.

Рассмотрим эти случаи

1. Нормальное резанье или «рубка» материала

лезвие Резанье происходит под действием нормальной

силы N, равной силе резанья Р_р и составляющей

материал с направлением перемещения ножа.

Угол скольжения τ = 0.

2. Р езанья наклонно установленным лезвием

При резании наклонным лезвием относительно перерезаемого

τ териала угол скользящего резанья τ меньше угла трения φ, т. е. τ<φ.

При этом позволяются и боковые силы, но резанье со скольжением

не происходит, т. к. отсутствует скользящее движение ножа.

А угол τ и угол скользящего резанья φ' равны τ=φ'.

В этом случае уменьшается усилие резанья вследствие

кинематической трансформации угла заточки, т. е. фактического

уменьшения угла заточки при перемещении косопоставленного лезвия. Величина трансформации угла заточки

α

α'

α τ

3. Р езанье нормальным давлением с участием бокового движения ножа, т. е. боковой силы, когда в своем движении нож захватывает неровностями лезвия материал, но

вследствие недостаточности силы сцепления материал отстает

R от бокового движения ножа. В этом случае угол скольжения τ

Т больше угла скользящего резанья (имеет место взаимное

скольжение) τ > φ'.

Таким образом, материал, практически не способный к упругой

' или пластической деформации, можно только «рубить», даже

τ φ при наличии бокового движения ножа.

Р_р N Для обеспечения чистого среза ножом соломосилосорезки

необходимо, чтобы материал не выскальзывал из под режущей

пары, было обеспечено нужное удельное давление ножа на

материал, было обеспечено: надежный захват материала режущей парой, рабочая скорость

молотков, геометрические параметры ножа, скольжение лезвия, зазор режущей пары.

F Рассмотрим, каким же должен быть угол защемления материала режущей

χ парой.

φ'

R N

Пусть аналогичный углу трения f ' угол скользящего резанья φ' оказался таким, что равнодействующая сил N и F = f ' · N получила направление, перпендикулярное биссектрисе угла раствора χ. Тогда по перпендикулярности сторон Это допустимый угол раствора, т. к. при увеличении значения χ, проекция равнодействующей на биссектрису угла уже не будет равна нулю, а даст соответствующую силу, выталкивающую материал из раствора режущей пары.