Применение ГАСИ подразделениями ПСС для вскрытия и разработки строительных конструкций при различной степени разрушения зданий и сооружений, страница 13

Для сведения: у лезвия для перекусывания прутков 000.32 в корневой выемке двухмиллиметровый начальный поясок имеет угол равный 4°, последующая кромка скошена на угол 30°. У губок 000.31, 000.33 и лезвия 000.34 корневая выемка имеет передний угол 4° на всей толщине этих губок и лезвия (передний угол - угол от нормали к плоскости реза до режущей поверхности). Задний угол для всех кромок равен нулю. Таким образом, при работе инструментом А53.292 наиболее "мягкое" врезание создаёт лезвие 000.32.

Посмотрим характер реза при иных, нежели у серийных лезвий, конфигурациях режущей кромки.

Расчётная таблица роста процентов приращения срезаемых.

площадей DS сечения прутка в зависимости от хода режущей кромки Н,

а также графики DS-f(Н) для трёх рассматриваемых конфигураций кромок представлены на рис.15( см. приложение). Расчёты проведены для двухстороннего среза прутка, сверху и снизу при встречном движении лезвий (как у реальных инструментов).  Рассмотрено перекусывание прутка диаметром Дп=20мм. Для радиуса серповидной кромки принят Rп=10мм.(как,  у лезвий инструмента А53.292) т.е. имеем (Dn=2Rк. Для угловой кромки в расчёте принят угол равный 60°.

Расчёты (и наглядно графики) показывают, что наиболее жёсткое врезание, как  говорилось, имеет серповидная кромка. Линейная кромка при равном пути врезания Н==1... 3 мм. уменьшает площадь среза соответственно на 30... 50% в сравнении с серповидной, а угловая кромка представляет возможность дальнейшего уменьшения, в примере — до 20... 35% от площади среза серповидной кромкой. Таким образом, в сравнении с серповидной, линейная режущая кромка (а=180°) обеспечивает более мягкое врезание с тенденцией снижения жесткости врезания при переводе на угловую кромку с уменьшением угла.

Практическое применение радиальной линейной кромки, т.е. кромки, направленной по радиусу от центральной оси вращения лезвия, ограничено тем обстоятельством, что при близости к оси  вращения требуется достаточно большой угол раскрытия лезвия для ввода прутков наибольшего диаметра. Однако при большом угле раскрытия прутков без специальных мер не будет удерживаться силами трения и при схождении лезвий будет радиально выскальзывать (вдавливаться) из зева..

В разрешении противоречия можно представить два варианта:

устройство упора по уходу выдавливания и переориентация режущей кромки.

Первое решение требует введение дополнительного элемента в конструкцию инструмента и пока не рассматривается.

Второе решение связанно с угловым смещением режущей  кромки  так, чтобы заходный угол к началу реза был достаточно мал или был отрицательным..

Наиболее плавное врезание в npyтoк могут обеспечить лезвия с угловой кромкой.  Кроме этого данные лезвия обладают ещё одной особенностью. Как видно  каждая угловая кромка создаёт две зоны реза, при этом в каждой зоне в виде сегмента создаётся усилие по нормали к поверхности равное

F= Q/2Sin(a/2)

                       где  Q - общая сила от лезвия на пруток ;

                                а -   угол между кромками.

Ниже дана таблица расчёта по данной формуле при Q=1

а°    120     90      70     60      50      40      30     20

F    0.58   0.71   0.87   1.0    1.18   1.46   1.93   2.88

Из расчета следует, что с уменьшением угла при вершине кромки ниже 60° значение силы бокового реза F превышает исходную силу Q (эффект обратного клина).

Можно предполагать, что отработка лезвия с угловой кромкой при равных  рабочих характеристиках силового гидроцилиндра позволит перекусывать прутки большого диаметра, т.е. позволит повысить коэффициент использования работы инструмента.

В сравнении с обычным резом угловая кромка имеет смещение не только внутрь тела прутка, но также имеет составляющую движения по касательной к его поверхности с возникновением составляющих сил трения.. Внешняя ветвь подобных лезвий будет испытывать изгибные напряжения, что связанно с необходимостью дополнительного усиления нагруженных сечений. Указанные факторы могут потребовать обстоятельной экспериментальной отработки конструкции лезвия.