LibRar.Org.Ua — Бібліотека українських авторефератів

Загрузка...

Головна Легка промисловість → Удосконалення технології розкроювання та перфорування деталей верху взуття

закруглення леза різака. В реальних умовах з першими зануреннями різака в матеріал чи вирубну плиту, відбувається поступове відламування кінчика леза різака нескінченно малих розмірів, яке супроводжується наступним викришуванням та деформацією леза, що суттєво впливає на збільшення опору матеріалу зануренню різака. Тому виникла необхідність дослідити вплив величини зношення леза різака на технологічне зусилля в залежності від кількості циклів навантажень (вирубувань). З цією метою було розроблено експериментальну установку також на базі швейної машини 224 кл. ПМЗ.

За результатами експерименту встановлена залежність питомого значення сили пружного опору від кількості циклів навантаження:

, (7)

де – питоме значення сили пружного опору матеріалу для різака під час його експлуатації, Н/мм;

– питоме значення сили пружного опору матеріалу для гострого різака, Н/мм;

– коефіцієнт зношення різака, що враховує кількість вирубувань.

За результатами проведеного експерименту отримані графічні залежності коефіцієнта від кількості циклів навантаження, кута загострення та матеріалу вирубної плити. Приклад таких залежностей приведено на рис. 6.

Для розрахунку технологічного зусилля згідно запропонованої методики необхідно мати значення коефіцієнтів тертя в системі "різак-матеріал-плита". В технічній літературі здебільшого приведено методики визначення коефіцієнтів тертя, а їх значення знаходиться в досить широких межах. Тому, з метою підвищення точності розрахунку, були проведені експериментальні дослідження з визначення коефіцієнтів тертя , результати яких наведені в табл. 2.

При виконанні технологічних операцій вирубування чи перфорування деталей з натуральних та синтетичних шкір можливий недоруб на окремих ділянках периметра, що виникає за рахунок неточності виготовлення різака чи перфораційної матриці та неякісної поверхні плити. Як зазначалось раніше, для гарантованого вирубування, необхідно занурити різак в плиту по всьому периметру на 0,5...0,8 мм, при цьому необхідно мінімізувати зусилля занурення різака в матеріал плити. Отже виникла необхідність дослідити процес занурення різака в матеріал вирубної плити на глибину 0,5 мм, що є достатньою при розкроюванні натуральних шкір.

За результатами експериментальних досліджень (табл. 2) встановлено, що коефіцієнти тертя в системі „різак-матеріал-плита" змінюються в досить широких межах. Як зазначено, від коефіцієнтів тертя в системі, що розглядається, залежить чистота обробки матеріалу та глибина занурення різака в матеріал до початку виникнення випереджаючої тріщини. Тому, для спрощення розрахунку технологічного зусилля вирубування, виконане групування коефіцієнти тертя в системі „різак-матеріал-плита" на декілька пар тертя, як це показано в табл. 3.

Таке групування коефіцієнтів тертя по парах дозволяє також зменшити інтервал варіювання при проведенні подальших експериментальних досліджень.

Дослідження процесу занурення різака в матеріал вирубної плити в умовно статичному режимі на задану глибину 0,5 мм проводилось за допомогою розробленої експериментальної установки (рис. 7). Для дослідження впливу швидкості інструменту на зусилля занурення різака в матеріал плити розроблена експериментальна установка, що представлена на рис. 8.

В результаті проведення серії експериментальних досліджень визначено зусилля занурення різака в плиту, а також отримано апроксимованні функції коефіцієнту динамічності для матеріалів, що досліджувались. Результати експерименту приведено в табл. 4.

Відомо, що при зануренні різака в матеріал, можливе виникнення випереджаючої тріщини, яка погіршує якість виконання технологічних операцій вирубування та перфорування.

Розвиток тріщини в околі вістря пов'язаний із значною концентрацією та перерозподілом напружень. Даний перерозподіл напружень залежить від багатьох як явних, так і прихованих факторів. Згідно запропонованої теорії вирубування (залежність (2)), до їх числа, крім фізико-механічних властивостей матеріалу, також можна віднести вплив матеріалу вирубної плити та шорсткості її поверхні, кут загострення різака та величину притуплення його вістря, а також коефіцієнти тертя між бічними гранями різака і матеріалом та матеріалом і плитою.

Для дослідження впливу швидкості вирубування на глибину занурення різака в матеріал, до початку виникнення випереджаючого розриву використано експериментальну установку (рис. 8). В результаті отримано діаграми зміни динамічного зусилля від часу занурення різака в матеріал, приклад якої представлено на рис. 9.

Обробка діаграм дозволила побудувати графічні залежності глибини занурення різака в матеріал до початку виникнення випереджаючої тріщини від швидкості його занурення для можливих комбінацій пар тертя системи „різак-матеріал-плита" (табл. 3). Приклад залежностей для однієї з таких пар наведено на рисунку 10.

За визначеними графічними залежностями можна встановити глибину занурення різака в матеріал в залежності від матеріалу вирубної плити, кута загострення різака та швидкості його занурення.

В результаті обробки серії експериментальних даних визначено: зусилля пружного опору матеріалу , а також його залежність від величини зношення різака; коефіцієнти тертя в системі „різак-матеріал-плита" при розкроюванні та перфоруванні натуральних шкір; зусилля занурення різака в матеріал плити на глибину 0,5 мм, що забезпечує гарантований розкрій натуральних шкір, а також встановлено вплив швидкості ударника на дану величину; умови виникнення випереджаючого розриву. Перевірка адекватності математичної моделі реальним умовам показала, що розбіжність результатів отриманих теоретичним і експериментальним шляхом лежить в межах 12,5%, що є допустимим для таких матеріалів.

У четвертому розділі приведено метод інженерного розрахунку технологічного зусилля вирубування та перфорування деталей взуття з натуральних шкір з урахуванням результатів експериментальних досліджень. Розроблено метод проектування та запропоновано конструкцію високоефективного магнітно-імпульсного пресового обладнання для виконання технологічних операцій легкої промисловості, що забезпечує вирубування "до кінця", сприяє підвищенню продуктивності праці та зменшенню енергетичних витрат обладнання.

Для розрахунку технологічного зусилля вирубування згідно методу, що пропонується, використані залежності максимальної сили вирубування, що діє на різак з двостороннім симетричним загостренням з боку матеріалу на другому умовному етапі:

(12)

Вихідні дані для розрахунку:

периметр різака , мм;

вид матеріалу, що обробляється ( );

кут загострення різака ;

вид матеріалу вирубної плити ( );

швидкість руху ударника преса , м/с;

Оскільки вістря леза різака в процесі експлуатації зношується, необхідно врахувати вплив даної величини на зусилля . На етапі проектування пресового обладнання необхідно вибирати значення коефіцієнта (7), що відповідає закінченню періоду прироблення вістря леза різака, тобто періоду нормальної експлуатації (рис. 6).

Тоді формула (12) прийме вигляд:

(13)

Для визначення максимальної глибини занурення різака в матеріал, тобто до початку виникнення випереджаючого розриву, використані емпіричні залежності, які наведено на рис. 10.

Напруження визначені згідно залежностей, отриманих в результаті комп'ютерного моделювання процесу обтікання клину матеріалом, відповідно до рис.