Способ расположения ножей и разрезаемого материала

 

Изобретение относится к обработке неметаллических материалов, преимущественно предварительно сформированных в пучке. Цель изобретения - увеличение КПД и производительности. а также снижение ударных нагрузок и металлоемкости при резке пучков неметаллических материалов. Для этого ножи и пучки материала размещают определенным образом относительно минимально необходимого угла поворота (i, определяемого из соотношения с .т, где п - число ножей; m - число разрезаемых пучков. Хотя каждый пучок режется периодически, резка на резательном устройстве происходит непрерывно и на резательный механизм не действуют ударные нагрузки. 1 з.п, ф-лы, 4 ил. N5 О о ЧЭ

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

А1 (19) (1I) (594 В 23 D 33 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

/„."Л :

Fg

1 ф

@ а И -- ° "- 4ТЯд

° °

° °

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3884697/25-27 (22) 15.04,85 (46) 30.06.87. Бюл. №- 24 (72) В.О.Рубенок и Б.А.Ефремов (53) 621.967(088 ° 8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 948442, кл. В 02 С 18/04, 1982. (54) СПОСОБ РАСПОЛОЖЕНИЯ НОЖЕЙ И

РАЗРЕЗАЕМОГО МАТЕРИАЛА (57) Изобретение относится к обработке неметаллических материалов, преимущественно предварительно сформированных в пучке. Цель изобретения— увеличение КПД и производительности, а также снижение ударных нагрузок и металлоемкости при резке пучков неметаллических материалов. Для этого ножи и пучки материала размещают определенным образом относительно миHHMBJIbHQ необходимого угла поворота определяемого из соотношения о =

=21/и. m, где n — число ножей; ш— число разрезаемых пучков. Хотя каждый пучок режется периодически, резка на резательном устройстве происходит непрерывно и на резательный механизм не действуют ударные нагрузки. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

1 132ОО

Изобретение относится к обработке неметаллических материалов, преимущественно предварительно сформированных. в пучки.

Целью изобретения является увели5 чение КПД и производительности, а .также снижение ударных нагрузок и металлоемкости при резке пучков неметаллического материала.

На фиг.1 изображен график измене- 1g ния мощности при резке существующими способами; на фиг.2 — диаграмма для определения расстояния от оси вращения до центра разрезаемого пучка; на фиг.3 — схема расположения ножей и 15 пучков разрезаемого материала при отсутствии перекрытия; на фиг.4— диаграмма изменения мощности по предлагаемому способу для четырех ножей.

Способ расположения ножей и раэ- 20 резаемого материала характеризуется тем, что пучки расположены на таком где

У,, =Б, „+д. j Е(1,2...nf

У =б,„+2Ы j g (1,2...n}

3, =8,„+(-1М Зй1,2...nj, ),360, то g

n (8 j Hg 1 3g (1 ()Ы 3 i/ j1

- S„„ l >ol„ j 6. (1 о — 360

1-1 ,2...m}, i/j; k, ГЕ(1,2...n} ,2...mj igj,,2...n) iPj

35 за один оборот ножевой головки Т =

Р

=N (.

Для того, чтобы резка происходила непрерывно и в каждый момент времени резала один пучок, необходимо, чтобы

Т,, было равно времени одного оборота

21Г ножевой головки Т = †. После преобр а

2Л 23Т с/45 разований Т = — =>N.1. =--= п тп = — =

Р <1 Р и) М если

{ ;; 1

1М„;

iS,„

I где

1-1 ширина разрезаемого пучка должна

23 бытьМ = — —.

50 nm — угол между произвольным пучком, взятым за начало, отсчета пучков, и i-м пучком; — угол между произвольно т взятым за начало отс ет и j-м ножами; — угол между i-м и j-м

14 пучками; о — угол между k-м и E-м нок- жами, причем направление вращения ножевой голонки и направление отсчета углов совпадают.

Рассмотрим резательное устройство с п ножами и m сформированными пучками. За один оборот ножевого диска каждый иэ и ножей разрежет все ш пучков, следовательно число резон будет равно N=n m. Время реза одного пучка равно a =- где сд — угловая скол р ) У рость ножевой головки. Время резки

23 2 расстоянии от оси вращения ножевой головки, чтобы минимально необходимый угол .с (в дальнейшем — угловая

11 ширина пучка), на который должен повернуться ножевой диск для того, чтобы произошел разрез пучка, был равен =- +Р р — угол перекрытия, выбираемый для каждого конкретного резательного устройства; о = — — — угловая ширина пучка при =0; и — число ножей;

m — число пучков.

Углы между ножами с вершиной, находящейся на оси вращения ножевой головки в полости вращения, кратны углу ol а угпы с той же вершиной между каким-либо пучком, взятым эа начало отсчета пучков, и остальными пучками находятся из системы уравнений расположения:

2Г 23 птm — получаем что угловая

Разрезая пучок, нож поворачивается на уголь|.. Чтобы резка. была непрерывной, после разрезания одного пучка необходимо сразу же начать резку следующего пучка. После резки второго пучка нужно начать резку третьего пучка и так далее, пока очередной нож не подойдет к первому пучку пос3 13200 ле i резов других пучков. Следовательно, угол между ножами будет равен id. т.е. кратен угловой ширине разрезаемого пучка. Следует заметить, что в реальных устройствах не мо5 жет равняться единице, так как в этом случае, после резки какого-либо пучка, должна начаться резка этого самого пучка, а так как ширина режущей кромки не равна нулю, то материал ip просто не будет подан в зону резки.

Пусть ножи на ножевой головке располагаются произвольно, но с вышеупомянутым условием кратности о углов между ножами. Выберем какой-нибудь 15 нож за начало отсчета и обозначим угол между базовым и j-м ножами, 1 ( причем о, =О. В таких обозначениях условие отсутствия угла между ножами, равногоЫ, запишется следующим обра- gp зом: ((1 8 ((>с»с - j <{(1 2 ° ° ° и)» 1=3 °

Поместим первый пучок перед базовым ножом. Разрезав этот пучок, ножи вместе с ножевой головкой повернутся 25 на уголь . Расположим второй пучок перед любым из ножей, тогда угол меж{ 1,2...nj

{ 1,2...nj

° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° °

j g 11»2...n) то У,; =:У,— 360

»1 {1,2...m)» iPj; k, YE. {1»2»...n) ф =о . +о(jE.

° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° °

,.„=I,„+(-1) если (, > 360, $0;, j n (8 )=($

35 разится как d.„ =(&p, где р - угол перекрытия пучков.

Для каждого конкретного резательного устройства должен выбираться угол перекрытия, который обеспечил бы наибольшее смягчение режима работы резательного механизма.

При расположении пучков с перекрытием из системы уравнений необхо45 димо исключить последовательное расположение пучков и ножей, тогда система уравнения расположения примет

° следующим вид:

=,„. +са jE 1,2...n J у< =с(+2е(- j j j 1,2...n }..nj о — 360, ...m}, i/j; k,1 E (l,2...nj .mj, .и), igj. (2) (1, =с(.+(m-1)d. jf 1 1,2. если 1((. > 360, то У,;

1-1 7..j п 3,j =4 »36 1»2 а,, ж, 1 „,3 {1

13 (; — & 1 Ä. 1)î „ i, j { 1» 2 ., где (. — угол между i-м и j-м пуч1 J ками;

Π— угол между k-м и с-м но-е жами. Однако при таком расположении пучков определенных сечений, например круглых, не устраняются ударные нагрузки. Для устранения ударных нагрузок пучки необходимо располагать с перекрытием, т.е. так, чтобы резка очередного пучка начиналась еще во время резки предыдущего пучка, и в этом случае угловая ширина пучка вы23 4 ду первым и вторым пучком ф будет равен

=8 . +(» jr{1 2 ... n}.

Разрезав второй пучок. ножевая головка от первоначального положения повернется уже на угол 2сс. Расположим третий пучок перед любым из ножей, тогда угол между первым и вторым пучком 1(. „ будет равен

Р = &,„+2с(jG { 1,2 ... nj

Расположение всех пучков выразится системой уравнений:

Р, =81 „+сА 3С {1,2...п } з, „+2Ы jg 1 1,2...n}

° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° Ф ° ° ° ° ° ° ° ° ° °

=В, .+(m-1)с(. jg {1,2...n}» где (, — угол между первым и i-м

1-3 о пучками, причем если с,; > .360, то

7,, присваивается значение у =: ) — 360

1-1 (-1

Вводя в систему уравнений (1) вышеупомянутое условие резки одного пучка в каждый момент времени работы резательного устройства, получим систему уравнений, определяющую распо-, ложение пучков:

1320023

R= — — ——

%Ф.

sin --

В качестве примера рассмотрим расположение четырех ножей с радиальной режущей кромкой и четырех круглых пучков радиуса r с углом перекрытия между пучками (=10 . Угол 5 равен для рассматриваемого случая

= b,„.+с )6 (1,2,3,4) У =8,„.+24 jg 11,2,3,4) У,, ) " („ )= 4 : 1, j f f1, 2, если У,.; >, 360., то „;

35 гдео — минимальный угол поворота ножа при раэрезке пучка, равный

2 Зс

Ы

n m и — число ножей;

m — число пучков;

Ь вЂ” угол мещпу произвольным ножом, взятым эа начало отсчета, и j-м ножом;

45 1. — угол между i-м и j-м пучками

8 — угол между k-м и 1-м ножами, при этом направление отсчета углов и направление вращения ножей совпадают, pглы Ь кратны углу о и их отношение не меньше 2.

2, Способ по п.1, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью снижения ударных нагрузок и металлоемкости, пучки разрезаемого материала распола55 гают таким образом, чтобы минимальный угол поворота ножа при разрезании пучка бып равен

2 3

d. =, + 3==- — +P, n m

231 2 TД вЂ” =22,5 п.m448

Угол Ф „М+р=22, 5 + 10 =32, 5

Для определения расстояния R между центром пучка и осью, вращения ножевой головки найдем зависимость между R u о „в виде К=К(о „) . Иэ треугольника 00, А (фиг. 2) Эта система уравнений имеет двадцать решений. Это значит,что пучки можно расположить двадцатью вариантами. Одно иэ решений системы =112,5 о о 45 г =157 5 . Схема расположения ф ф ° нбжей и пучков разрезаемого материала показана на фиг.3. Положение ножей представлено в четыре момента времени. В положении ножей р1 начинается резка первого пучка и заканчивается резка четвертого пучка. В положении ножей ? режется первый пучок. В положении ножей ЧЗ заканчивается резка первого пучка и начинается резка второго пучка. В положении ножей V 4 режется второй пучок, и так далее. На фиг.4 показан график зависимости использования подводимой мощности каждым ножом и суммарного использования мощности резательным механизмом от угла поворота ножевой головки, из которого видно, что, хотя каждый пучок режется периодически, резка на резательном устройстве происходит непрерывно и на резательный механизм не действуют ударные нагрузки. формула изобретения

1. Способ расположения ножей и разрезаемого материала, преимущественно сформированного в пучки, включающий расположение пучков разрезаемого материала эквивалентным образом по отношению к лезвиям ножей, равномерно расположенным на вращающемся элементе по отношению к его оси вращения, отличающийся тем, что, с целью увеличения ИЩ и проиэПолагая радиус пучка r= 13 мм, получим R=46 мм.

Углы между ножами выбираем произвольно, но с условием кратности углу д-=22,5 . Пусть углы будут равны „

=90, Ь =180, B,„=270 . Так как пучки располагаются с перекрытием, то расположение пучков нужно искать по системе уравнений (2). Для этого случая система уравнений запишется следующим образом;

3,4, i/j; k, fE (1,2,3,4}, =: 3,.;-360 . водительности, угловое расстояние между пучком разрезаемого материала, принятого эа начало отсчета, и остальными пучками определяется из соотношений

У,.а

=8„„+2< jE1 1,2...п) ф =3 .+(m-1)0 jg (1,2...п}, о о если ) „; 360, то g . =: . — 360, У,.;) - 1 . 1ФМ

i,jg(1,2...m}, i4j; k, (E (1,2...п}, где 6 — угол перекрытия пучков, при этом

1320023

1320073

Пплавеное немей 9 r — — 00ЛОЖРН08 НЮЮ Ю

ПОЛОМУ НО ай ЖФ

1320023

Составитель Ю,Филимонов

Техред Н.Глущенко Корректор Г.Решетник

Редактор Э.Слиган

Заказ 2560/12 Тираж 975

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4