SU1344745A1 - Способ резки листового стекла - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к области резки листового стекла и может быть использовано на предпри ти х стекольной промышленности. Целью изобретени   вл етс  упрощение процесса резки. Резки стекла осуществл етс  движущейс  управл емой трещиной, образуемой за счет создани  в стекле сжимающих напр жений вдоль линии реза. Сжимающие напр жени  создают локальным механическим воздействием, которое прикладывают на противоположные стороны листа стекла перпендикул рно его поверхности. Величина механического воздействи  на одну сто рону листа определ етс  по формуле ГГ . Г где К. коэффициент интенсивности напр жений стекла, ) - коэффициент Пуансона, С - рассто ние от вергаины трещины до центра зоны сжати . Способ прост в реализации, позвол ет легко и надежно контролировать и регулировать процесс резки стекла. 2 ил. сл с а. е со }4;i 4 СП

Description

Изобретение относитс  к резке листового стекла и может быть использо- вано на предпри ти х стекольной промышленности .

Цель изобретени  - упрощение процесса резки.

На фиг.1 представлена схема создани  сжимающих напр жений; на фиг,2 - разрез А-А на. фиг.1.

Способ заключаетс  в том, что резка стекла осуществл етс  движущейс  управл емой трещинрй. Трещина образуетс  за счет создани  в стекле сжимающих напр жений, которые возникают от механического воздействи , например, давлени  двух дисков на противоположные стороны листа стекла перпендикул рно его поверхности.

Два металлических диска диаметром 2R прижимают к стеклу силами Pf . При таком нагружении область сжати  находитс  непосредственно под дисками. В примыкаемых к ним зонах действуют окружные раст гивающие напр жени . При первоначальной установк дисков на рассто нии С 2В от кра  листа происходит зарождение исходной трешины, где 2В - толщина листа. Трещина устремл етс  к сжимающим дискам , возле которых окружные раст гивающие напр жени  максимальны, и, попада  между дисками в область сжати , останавливаетс . Дл  дальнейщего ее продвижени  необходимо переместить лист (или сжимающие диски) в следзто- щее положение и повторить нагружение (фиг.1) .

Периодически череду  перемещение листа и воздействие на него сжимающи напр жений можно получить длину трещины а , необходимую дл  разделени  листа на части. При этом, как показано на фиг.1, можно задавать различну траекторию перемещени  листа и получать такую же траекторию трещины, т.е. производить не только пр молинейную , но и фигурную резку листового стекла.

Учитыва  уменьшение окружных раст гивающих напр жений с удалением от зоны сжати , величина каждого перемещени  воздействи  Ре от вершины трещины должна находитьс  в пределах С -fSR. Иначе возможно разрушение стекла от сжимающей нагрузки.

Необ:} одимое дл  резки стекла сжимающее усилие может быть определено

расчетным путем па основании известного решени  задачи теории упругое ти о попереч}юм сжатии пластины с трещиной.

При этом сжимающие напр жени  G , вызьгоающие рост трещины, определ ютс  по формуле:

б.

4 К,с V

(1)

где Kj - коэффициент интенсивности напр жений материала сжимаемой пластины (стекла ) ;

1 - коэффициент Пуассона;

С - рассто ние от вершины трещины до центра сжатой зоны;

R - радиус зоны сжати  (см.

фиг.1). формула (l) справедлива при

С R ,5 и ,5. Величина Р оп5 редел етс  как произведение сжимающих напр жений Q на площадь сжатой зоны

i

Р 5, R

(2)

30 с учетом (1) формула (2) дл  расчетного определени  величины механического воздействи  принимает окончательный вид

PC

4 К

1C.

2

(3)

Дл  расчета величины Р необходимо знать две посто нные материала, а именно - величину критического коэф- 40 фициента интенсивности напр жений К. и коэффициент Пуассона V . Дл 

/ 3/9

стекла К 1,7 кг/мм , коэффициент Пуассона дл  стекла равен 0,25. Дл  случа  резки листового 45 стекла толщиной 2B 6мми2R 6 мм получим:

при С 2,5-R 2,5-3 7,5 мм

50

Р и 7 кН;

при

PC 9,2 кН.

С увеличением рассто ни  С увеличиваетс  также и значение критичес- 55 кой силы Р , необходимой дл  резки стекла. В пределе может наступить такое  вление, когда сжимающие нап- р жени  6 превыс т предел прочности стекла на сжатие 6 . В этом случае

резка стекла описываемым способом становитс  невозможной, поскольку оно будет разрушатьс  под действием сжимающей нагрузки независимо от наличи  трещины. Экспериментальна установлено , -что разрушение имеет место уже при С 3,5 R. При уменьшении рассто ни  С сила Р также уменьшаетс . Однако, с уменьшением рассто ни  от вершины до центра сжатой зоны снижаетс  производительность процесса резки, так как при одной и то же длине реза необходимо большее количество перемещений точки приложени  сжимающей нагрузки. Поэтому, с учетом изложенного вьш1е, рассто ние С (2,5-3)R  вл етс  оптимальньм дл  резки стекла данным способом.

Пример. Резке подвергают .. лист силикатного стекла толщиной 2В 6 мм. Механическое воздействие осуществл ют стальными дисками диаметром 2R 6 мм, расположенными на рассто нии С 9 мм от вершины трещины . При этом величина воздействи  составл ет Р 7,5 кН.

Полученные при этом значени  величины воздействи  Р 7,5 кН с точностью до 7% совпадает с расчетн ее значением. Создаютс  две локальные зоны сжимающих напр жений, между которыми образуетс  зона локального сжати . Трещина после каждого воздействи  гарантированно останавливаетс  в зоне локального сжати  поэтому удаление сжимающего усили  производитс  уже после ее остановки , независимо от того, когда она начала расти и с какой скоростью

13447454

вошла в сжатую зону. Далее лист перемещают в следующее положение, соответствующее линии реза (или перемещают стальные диски вдоль линии реза в место их следующего воздействи ), Дл  реализации способа используют простейшее оборудование, например, винтовую струбцину или штамповочный пресс с контролируемым усилием.

10

5

0

5

0

Предлагаемый способ резки листового стекла прост в осуществлении позвол ет надежно контролировать процесс резки и легко управл ть им.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Способ резки листового стекла, движущейс  управл емой трещиной, образуемой путем дискретного создани  в стекле сжимающих напр жений вдоль линии реза, отличающийс  тем, ..что, с целью упрощени  процесса резки, сжимающие напр жени  создают путем приложени  локальных механических воздействий на противоположные стороны листа перпендикул рно его поверхности, при этом величину воздействи  на одну сторону листа определ ют по формуле

   ТТ Сa ,-ik (

   1)

   PC

   Kic.

   К

   1C

   -коэффициент интенсивности напр жений стекла;

   -коэффициент Пуассона;

   -рассто ние от вершины трещины до центра зоны сжати .

   Ч

   -

   Фиг. 2