SU1320023A1 - Способ расположени ножей и разрезаемого материала - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к обработке неметаллических материалов, преимущественно предварительно сформированных в пучке. Цель изобретени  - увеличение КПД и производительности. а также снижение ударных нагрузок и металлоемкости при резке пучков неметаллических материалов. Дл  этого ножи и пучки материала размещают определенным образом относительно ми- нимально необходимого угла поворота (i, определ емого из соотношени  с .т, где п - число ножей; m - число разрезаемых пучков. Хот  каждый пучок режетс  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

Description

Изобретение относитс  к обработке неметаллических материалов, npeHMynje ственно предварительно сформированны в пучки.

Целью изобретени   вл етс  увели- чение КПД и производительности, а .также снижение ударных нагрузок и металлоемкости при резке пучков неметаллического материала.

На фиг,1 изображен график измене- НИН мощности при резке существующими способами; на фиг.2 - диаграмма д.п  определени  рассто ни  от оси вращени  до центра разрезаемого пучка; на фиг.З - схема расположени  ножей и пучков разрезаемого материала при отсутствии перекрыти ; на фиг.4 - диаграмм а изменени  мощности по предлагаемому способу дл  четырех ножей.

Способ расположени  ножей и раз- резаемого материала характеризуетс  тем, что пучки расположены на таком

., &, je{i,2...n}

,-3 S,-J 2ct ,2...n}

Кп,, je{v;2::.nV,

если у . ,360 , то t . 1

(.i) { Vt)5 i,je{i,2. 4,., -Y,(. i.Je {1,2. Я -S, i,,2.

35

где J

1-1

i-i

.-t

-угол между произвольным пучком, вз тым за начало отсчета пучков, и i-м пучком;

-угол между произвольно вз тым за начало отсчета и J-M ножами;

V-. - угол между и j-м

пучками;

угол между k-M и 1-м но-

жами,

причем направление вращени  ножевой головки и направление отсчета углов совпадают.

Рассмотрим резательное устройство с п ножами и m сформированными пучками . За один оборот ножевого диска каждый из п ножей разрежет все m пучков , следовательно число резов будет равно . Врем  реза одного пуч-

-t

ка равно t., -, где о)- углова  ско- Р tO

рость ножевой головки. Врем  резки

рассто нии от оси вращени  ножевой головки, чтобы минимально необходимый угол .oi. (в дальнейшем - углова  ширина пучка), на который должен повернутьс  ножевой диск дл  того, чтобы произошел разрез пучка, был равен

0,, +Р

где R- угол перекрыти , выбираемый I дл  каждого конкретного ре- „ у зательного устройства;

углова  ширина пучка при

п-т -j „ 0;

п - число ножей; m - число пучков.

Углы между ножами с вершиной, наход щейс  на оси вращени  ножевой головки в полости вращени , кратны углу Ы, а углы с той же вершиной между каким-либо пучком, вз тым за начало отсчета пучков, и остальными пучками наход тс  из системы уравнений расположени :

.-36C

1-1

..m), k,,2. ..m , ..n ,

0

за один оборот ножевой головки Тр м, f- N S

Дл  того, чтобы резка происходила

непрерьшно и в каждый момент времени резала один пучок, необходимо, чтобы Тр бьшо равно времени одного оборота

2ir

ножевой головки, -. После преоб- о)

fразований -tp m . j;j 2ТГ ., 27r -,yy. получаем, что углова 

ширина разрезаемого пучка должна

, 25Г

быть Ы .

п -т

Разреза  пучок, нож поворачиваетс  на уголь/. . Чтобы резка, была непрерывной , после разрезани  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 пос313

ле i резов других пучков. Следовательно , угол между ножами будет равен io, т.е. кратен угловой ширине разрезаемого пучка. Следует заметить, что i в реальных устройствах не может равн тьс  единице, так как в этом случае, после резки какого-либо пучка , должна начатьс  резка этого самого пучка, а так как ширина режущей кромки не равна нулю, то материал просто не будет подан в зону резки.

Пусть ножи на ножевой головке располагаютс  произвольно; но с вьше- упом нутым условием кратности оИ углов между ножами. Выберем какой-нибудь нож за начало отсчета и обозначим & . угол между базовым и j-м ножами, причем В- I 0. В таких обозначени х условие отсутстви  угла между ножами.

,,.+ (m-1)oL Je {l,2...n}, где У - угол между первым и i-м пучками, причем если У,- , 360, то i .j- присваиваетс  значение у ) У,.-

Г1/-.-.

равногос/ , запишетс  следующим обра- 20 Г 360 зом:

(5,.- - i, j€.{(1 ,2.. .п, . Ввод  в систему уравнений (1) вы- Поместим первый пучок перед базовым шеупом нутое условие резки одного ножом. Разрезав этот пучок, ножи вме- пучка в каждый момент времени работы сте с ножевой головкой повернутс  25 резательного устройства, получим си- на уголЫ. Расположим второй пучок стему уравнений, определ ющую распо- перед любым из ножей, тогда угол меж- ложение пучков:

J1 В -ьы je(l,2...n « 2 8 +2ot J ( 1,2...п|

1-Э 1-J -JC t s

.&, -f(m-1) 360°

je{i,2...n}

если y . , 360, то У,, :V .-360

{f--Jn{8,,l( i,je{l,2...m}, k, Г6 1 ,2,.. .n),

где у. .

a,

K-e

-угол между 1-м и j-м пучками;

-угол между k-M и Г-м ножами .

Однако при таком расположении пучков определенных сечений, например круглых, не устран ютс  ударные нагрузки. Дл  устранени  ударньи: нагрузок пучки необходимо располагать

с перекрытием, т.е. так, чтобы резка димо исключить последовательное рас- очередного пучка начиналась еще во положение пучков и ножей, тогда сис- врем  резки предыдущего пучка, и в тема уравнени  расположени  примет  том случае углова  ширина пучка вы- -следующим вид:

Г, S,,+ je{i,2... , 1,2...n}

,.,)di je( i,2...n}

если y . , 360°, TO r,.j : V, - 360 ,-.j} (к-Л J i,je{l,2...m}, k,t€ ,-, - .Je {b2...m, -,.jbot i,je (i,2...n, .

ЛУ первым и вторым пучком будет равен

i-,i } Разрезав второй пучок, ножева  голов

ка от первоначального положени  повернетс  уже на угол . Расположим третий пучок перед любым из ножей, тогда угол между первым и вторым пучком у. , будет равен

-3 .-J- 2 1,2 ... n. , Расположение всех пучков выразитс  системой уравнений:

i-z i-j JC (U2...n}

У,.,8,,+2ы je{ i,2...n} (1)

,,.+ (m-1)oL Je {l,2...n}, где У - угол между первым и i-м пучками, причем если У,- , 360, то i .j- присваиваетс  значение у ) У,.-

Г1/-.-.

360

разитс  как ot +р, где р- угол перекрыти  пучков.

Дл  каждого конкретного резательного устройства должен выбиратьс  угол перекрыти , который обеспечил бы наибольшее см гчение режима работы резательного механизма.

При расположении, пучков с перекрытием из системы уравнений необхо{l ,2...n) (2)

5

В качестве примера рассмотрим расположение четырех ножей с радиалной режущей кромкой и четырех круглых пучков радиуса г с углом перекрыти  между пучками 10. Угол равен дл  рассматриваемого случа 

о УголсС ,5 +10 32,5°. Дл  определени  рассто ни  R между центром пучка и осью, вращени  ножевой головки найдем зависимость между R и ci в виде ). Из треугольника (фиг.2)

,

-7

&

,..-ю1 je {1,2,3,41

V,-3 fi-J+2ot Je {1,2,3,4} J (1,2,3,4}

iv.-.} {6к-с С :-i,Je{i,2,3,4, k,ie{i,2,3,4,

если r., , 360, TO : 5,.;-360°. Эта система уравнений имеет двадцать решений.Это значит,что пучки можно расположить двадцатью вариантами. Одно из решений системы у 112,5, 1.

45

1-3

, V 157,5°. Схема расположени  ножей и пучков разрезаемого материала показана на фиг.З. Положение ножей представлено в четьфе момента времени . В положении ножей М 1 начинаетс  резка первого пучка и заканчиваетс  резка четвертого пучка. В положении ножей Ч 2 режетс  первый пучок. В положении ножей Ч З заканчиваетс  резка первого пучка и начинаетс  резка второго пучка. В положении ножей Ч 4 режетс  второй пучок, и так далее. На фиг.4 показан график зависимости использовани  подводимой мощности каждым ножом и суммарного использовани  мощности резательным механизмом от угла поворота ножевой головки, из которого видно, что, хот  каждый пучок режетс  периодически, резка на резательном устройстве происходит непрерывно и на резательный механизм не действуют ударные нагрузки.

Ф о р мула изо б р е т е н и  

1, Способ расположени  ножей и разрезаемого материала, преимущественно сформированного в пучки, включающий расположение пучков разрезаемого материала эквивалентным образом По отношению к лезви м .ножей, равномерно расположенным на вращающемс  элементе по отнощению к его оси вращени , отличающийс  тем, что, с целью увеличени  КПД и произ25

водительности, угловое р между пучком разрезаемого прин того за начало отсч тальными пучками определ отношений

30

1Г,.г Si.j + Jti 1,2.. v3 v.+2c Je( 1,2.

y... J(

если y i - 360 , TO у

Т,.-n {&,,, (, i,je{ 1,2...m, k

35

40

45

50

55

гдео - минимальный угол жа при разрезке

27Е

n - число ножей; m - число пучков; Ь угол между произ жом, вз тым за н та, и J-M ножом;

i- угол между i-M и S.f - угол между k-M при этом направление отс направление вращени  нож углы Ъ кратны углу с/ и и не меньше 2.

2. Способ ПОП.1, от щийс  тем, что, с ц ударных нагрузок и метал пучки разрезаемого матер гают таким образом, чтоб угол поворота ножа при р пучка бьт равен

2ТТ

R

Sin f

Полага  радиус пучка мм, получим мм.

Углы между ножами выбираем произвольно , но с условием кратности углу ,5. Пусть углы будут равны .g

50°. &,-5 270. Так как пучки располагаютс  с перекрытием, то расположение пучков нужно искать по системе уравнений (2). Дл  этого случа  система уравнений запишетс  следующим образом:

-i : 5,.;-360°.

25

водительности, угловое рассто ние между пучком разрезаемого материала, прин того за начало отсчета, и остальными пучками определ етс  из соотношений

1Г,.г Si.j + Jti 1,2...п} v3 v.+2c Je( 1,2...п

y... J( 2 .n)/

: . -360,

1-1

если y i - 360 , TO у .

Т,.-n {&,,, (, i,je{ 1,2...m, k,,2...nj,

гдео - минимальный угол поворота ножа при разрезке пучка, равный

27Е

n - число ножей; m - число пучков; Ь угол между произвольным ножом , вз тым за начало отсчета , и J-M ножом;

i- угол между i-M и j-м пучками; S.f - угол между k-M и Е-м ножами, при этом направление отсчета углов и направление вращени  ножей совпадают, глы Ъ кратны углу с/ и их отношение не меньше 2.

2. Способ ПОП.1, отличающийс  тем, что, с целью снижени  ударных нагрузок и металлоемкости, пучки разрезаемого материала располагают таким образом, чтобы минимальный угол поворота ножа при разрезании пучка бьт равен

2ТТ

7 13200238

где е- угол перекрыти  пучков, при ly - i,je(l,2 этом.. I ,,

. i.J(b2,

i,je(l,2 ,,

i.J(b2,

.п, ijtj,, .п, .

Полон ение Howeu i

Полотенце но(ей fz Пoлoff(eнue нотей V3 Положение H0ff(eu

Фие.З

Редактор Э.Слиган

Составитель Ю.Филимонов

Техред Н.Глущенко Корректор Г.Рететник

Заказ 2560/12Тираж 975Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушска  наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предпри тие, г. Ужгород, ул. Проектна , 4

фиг. ч

Claims (3)

1, Способ расположения ножей и разрезаемого материала, преимущественно сформированного в пучки, включающий расположение пучков разрезаемого материала эквивалентным образом До отношению к лезвиям ножей, равномерно расположенным на вращающемся элементе по отношению к его оси вращения, отличающийся тем, что, с целью увеличения КПД и произ30 к, если у. . 360°, то V . =:У . - 360°.

М -п{8_к._еШ, - 1,2. ..m}, iti; k, te {1,2...nJ, г де al

- минимальный угол поворота ножа при разрезке пучка, равный _2 7ί пт’

- число ножей;

- число пучков;

п m

& - угол между произвольным ножом, взятым за начало отсчета, и j-м ножом;

Угол между i-м и j-м пучками;

S_K._f - угол между к-м при этом направление направление вращения |углы & кратны углу с/ не меньше 2.

2, Способ по п.1, щ и й с я тем, что, и t-м ножами, отсчета углов и ножей совпадают, и их отношение т л и ч а ю целью снижения о с ударных нагрузок и металлоемкости, пучки разрезаемого материала располагают таким образом, чтобы минимальный угол поворота ножа при разрезании пучка был равен ’1320023 8 где β этом

- угол перекрытия пучков, при ’ j'>G i,je{i,2...n], i^j,,

IS,. ^_7__ϋ!>οΐ_η i,k{1 ,2. . .n], i/j .

r г r T

Фи».1 _ _—_ Положение ножей ^z

------Положение ножей у г —----Положение ножей VJ

........ Положение ножей (риг.

3 фиг. Ч