Математичне моделювання втрат при поздовжньому різанні матеріалу рифленим ножем з односторонньою формою поперечного перерізу

МАТЕМАТИЧНЕ МОДЕЛЮВАННЯ ВТРАТ ПРИ ПОЗДОВЖНЬОМУ РІЗАННІ МАТЕРІАЛУ РИФЛЕНИМ НОЖЕМ З ОДНОСТОРОННЬОЮ ФОРМОЮ ПОПЕРЕЧНОГО ПЕРЕРІЗУ

MATHEMATICAL MODELLING OF LOSSES AT SLITTING MATERIAL WITH A CORRUGATED KNIFE WITH ONE-SIDED CROSS SECTION

 

Сторінки: 100-106. Номер: №4, 2020 (287)

Автори:
Д.А. МАКАТЬОРА
Київський національний університет технологій та дизайну

D.А. МАКАТОRА
Kyiv National University of Technologies and Design

 
DOI: https://www.doi.org/10.31891/2307-5732-2020-287-4-100-106

 
Рецензія/Peer review : 17.10.2020 р.
Надрукована/Printed : 06.11.2020 р.

 

Анотація мовою оригіналу

     Стаття присвячена математичному моделюванню втрат при поздовжньому різанні матеріалу рифленим ножем з односторонньою формою поперечного перерізу, а саме розробці методу визначення впливу величини зазору між твірними транспортуючих валиків і величини відстані від вертикальної вісі обертання транспортуючих валиків до кромки леза ножа на сумарну величину втрат при поздовжньому різані матеріалу та величину втрат на тертя матеріалу, шляхом використання рівнянь регресії. Машини для поздовжнього різання взуттєвих матеріалів застосовуються для вирівнювання та розділення взуттєвих матеріалів (шкіри, гуми, повсті) по товщині для отримання однакової товщини деталі по площині та/або різних по товщині деталей, придатних для застосування у взуттєвому виробництві. Технологічний процес поздовжнього різання взуттєвих матеріалів – це взаємодія механізму транспортуючих валиків та кромки леза ножа з деталлю в зоні деформації, який впливає на енергетичні витрати та якість обробки деталі та залежить від форми поперечного перерізу леза ножа (одно- та двостороння, криволінійна) і кромки леза (лінійна або рифлена (криволінійна) кромка заточки). Для визначення сумарної величини втрат при поздовжньому різані матеріалу та величини втрат на тертя матеріалу об грані нерухомого рифленого ножа з односторонньою формою поперечного перерізу, а також погонного зусилля різання (мікропористої гуми) був проведений двох факторний експеримент для моделі дослідження. Метою даного дослідження є верифікація аналітичної моделі використання рифленого ножа з односторонню формою поперечного перерізу (аналіз сили опору просування розділених частин матеріалу деталі в залежності від глибини рифлів та кутів їх заточування). Порівняння сумарних величин втрат при поздовжньому різані матеріалу ножа з односторонньою заточкою та рифленого ножа з односторонньою формою поперечного перерізу, дозволяє говорити про доцільність використання рифленого ножа з односторонньою формою поперечного перерізу.
Ключові слова: погонне зусилля, сумарна величина втрат, втрати на тертя матеріалу, валики, леза ножа.

 

Розширена анотація англійською мовою

     The article is devoted to mathematical modelling of losses at slitting material with a corrugated knife with one-sided cross section, namely to developing a method for determining the effect of the gap between the generators of transport rollers and the distance from the vertical axis of rotation and the amount of friction losses of the material, by using regression equations. Machines for slitting shoe materials are used for alignment and separation of shoe materials (leather, rubber, felt) in thickness to obtain the same thickness of the part in the plane and / or different thickness parts suitable for use in footwear production. The technological process of slitting shoe materials is the interaction of the mechanism of transporting rollers and the edge of the knife blade with the part in the deformation zone, which affects energy costs and quality of work piece and depends on the cross section of the knife blade (single and double, curved) and the knife edge (linear or corrugated (curved) edge of sharpening). To determine the total amount of losses at slitting material and the amount of friction losses on the face of a fixed corrugated knife with a one-sided cross section, as well as the line force (microporous rubber), a two-factor experiment has been performed for the study model. The purpose of this study is to verify the analytical model of the use of a corrugated knife with a one-sided cross section (analysis of the force of resistance to the movement of separated parts of the material depending on the depth of the grooves and sharpening angles). Comparison of the total values of losses at slitting material of a knife with one-sided sharpening and a corrugated knife with one-sided cross section, allows us to talk about the feasibility of using a corrugated knife with one-sided cross section.
Key words: line force, total amount of losses, friction losses of material, rollers, knife blades.

 

References

1. Makatora D.A. Analiz ratsionalnoho polozhennia nozha ta formy yoho poperechnoho pererizu v mashynakh typu “DN” / D.A. Makatora, V.I. Kniaziev // Visnyk Kyivskoho natsionalnoho universytetu tekhnolohii ta dyzainu. – 2004. – № 1. – S. 159–163.
2. Makatora D.A. Analiz vplyvu nozha z ryfliamy na sylu prosuvannia materialu v protsesi povzdovzhnoho rizannia / D.A. Makatora, V.I. Kniaziev // Visnyk Kyivskoho natsionalnoho universytetu tekhnolohii ta dyzainu. – 2004. – № 3. – S. 46–51.
3. Makatora D.A. Vyznachennia pohonnoho zusyllia rizannia mikroporystoi humy nozhem z dvostoronnoiu zatochkoiu / D.A. Makatora // Visnyk ChDTU. – 2013. – № 2 (65). – S. 92–97.
4. Makatora D.A. Vyznachennia pohonnoho zusyllia rizannia monolitnoi humy nozhem z odnostoronnoiu zatochkoiu / D.A. Makatora, I.V. Panasiuk // Visnyk ChDTU. – 2014. – № 1 (71). – S. 36–42.
5. Makatora D.A. Vyznachennia pohonnoho zusyllia rizannia monolitnoi humy nozhem z dvostoronnoiu zatochkoiu / D.A. Makatora, I.V. Panasiuk // Herald of Khmelnytskyi National University. – 2014. – № 1 (209). – S. 31–35.
6. Makatora D.A. Vyznachennia pohonnoho zusyllia rizannia povsti nozhem z dvostoronnoiu zatochkoiu / D.A. Makatora, I.V. Panasiuk // Visnyk Kyivskoho natsionalnoho universytetu tekhnolohii ta dyzainu. – 2014. – № 1 (75). – S. 41–48.
7. Makatora D.A. Eksperymentalne doslidzhennia z vyznachennia pohonnoho zusyllia rizannia povsti, nozhem z odnostoronnoiu zatochkoiu / D.A. Makatora // Visnyk Kyivskoho natsionalnoho universytetu tekhnolohii ta dyzainu. – 2014. – № 2 (76). – S. 113–123.
8. Makatora D.A. Vyznachennia pohonnoho zusyllia rizannia mikroporystoi humy nozhem z odnostoronnoiu zatochkoiu / D.A. Makatora, I.V. Panasiuk // Herald of Khmelnytskyi National University. – 2014. – № 2 (211). – S. 19–25.
9. Makatora D.A. Eksperymentalne doslidzhennia zusyllia rizannia nozhem z duhopodibnoiu formoiu poperechnoho pererizu / D.A. Makatora // Herald of Khmelnytskyi National University. – 2020. – № 2 (283). – S. 229–234.
10. Cherno-Ivanov V.S. Razrabotka mehanizma prodolnogo rezaniya detalej niza obuvi : dis. … kand. tehn. nauk : 05.05.10 / V.S. Cherno-Ivanov. – K., 1998. – 165 s.
11. Chorno-Ivanov V.S. Rozrobka mekhanizmu povzdovzhnoho rizannia detalei nyzu vzuttia : avtoref. dys. … kand. tekhn. nauk : 05.05.10 / V.S. Chorno-Ivanov; DALPU. – K., 1998. – 18 s.
12. Patent № 70012 Ukraina, MPK B 23 B 1/00, G 01 L 3/00. Sposib vyznachennia potuzhnosti, shcho vytrachaietsia na povzdovzhnie rizannia materialu / D. A. Makatora, V. I. Kniaziev ; zaiavnyk ta patentovlasnyk Kyivskyi derzhavnyi universytet tekhnolohii ta dyzainu. – № u20031212100 ; zaiavl. 23.12.2003 ; opubl. 15.09.2004, Biul. № 9.
13. Tihomirov V. B. Planirovanie i analiz eksperimenta / V. B. Tihomirov. – M. : Legkaya industriya, 1974. – 262 s.
14. GOST 7338-90. Plastini rezinove i rezinotkanevye. Tehnicheskie usloviya. Rubberand rubber-fabric sheets. Specifications. Data vvedeniya v dejstvie 01.07.1991. Kod OKS. 83.140.99. Status: Dejstvuet. 18 s.