Obsah
Pri krájaní vecí sa chcete uistiť, že váš nôž urobí rez. Použitie nožov na prerezanie materiálu, ako je kov, môže byť ťažké, ak neviete, aký silný musí byť váš nôž. Pomocou rovnice reznej sily môžete zistiť, koľko čepelí používajú pri výrobe materiálov, ako je fólia alebo kov, zatiaľ čo sa dozviete o základnej fyzike zapojenej do rezania. To vám môže poskytnúť predstavu o sile, ktorá je potrebná na rezanie drôtu alebo iného materiálu.
Výpočet reznej sily čepele
Proces strihania, pri ktorom sa vyrábajú kovy, ktoré výrobné podniky používajú, zahŕňa rezaciu silu z plechu, ktorá zaisťuje správne rezanie kovov. Tento proces sa nazýva zaslepovanie, pri ktorom stroj známy ako matrica vyvíja reznú silu, ktorú inžinieri nazývajú "razidlo" na doskovom materiáli, ktorý má byť vyrobený.
Slovo „matrica“ sa môže tiež používať na označenie časti stroja, ktorá prijíma skutočný razník alebo dosku tvaru, ktorý sa má vysekávať. Počas zatemnenia môžete pomocou rovnice vypočítať reznú silu tohto razníka F = l × T × s pre reznú silu F, dĺžka listu, ktorý sa má rezať l v milimetroch, hrúbka plechu T v milimetroch a pevnosť v strihu s v N / mm2, Tabuľka hodnôt pevnosti v strihu pre rôzne materiály, ako je mosadz alebo meď, nájdete na webovej stránke Austek Design tu.
Inžinieri často používajú šmykovú pevnosť ako percento pevnosti v ťahu materiálu, odolnosť materiálu proti lomu pri tlaku. Pevnosť v strihu ako 80 percent pevnosti v ťahu je dobrá na všeobecné použitie rovnice reznej sily na prácu, ale hliník sa často používa s 50 percentami, oceľ valcovaná za studena s 80 percentami a nehrdzavejúca oceľ s 90 percentami. Počas zaslepovania sa materiál prerazený kovovým plechom nazýva „blank“.
Stanovenie rovnice reznej sily
Skúmanie reznej sily pre tieto materiály môže umožniť vedcom a technikom prísť s podrobnejšími, komplikovanejšími rovnicami na stanovenie reznej sily za rôznych podmienok av rôznych nevýhodách. Rezacia sila čepele bude závisieť od uhla medzi čepeľou a povrchom, trecej sily medzi čepeľou a strojom a sily elastického spätného vinutia, ktorú samotný materiál stroja vyvíja v reakcii na ohýbanie a zdeformovanie.
Pochopenie tejto sily popri tom, ako materiál tvorí „čip“, ktorý sa oddeľuje od slepej vzorky, vám môže poskytnúť lepšiu predstavu o týchto zložitejších rovniciach. Závisí to od toho, ako zuby noža interagujú s podávaním materiálu zatvárania samotného.
Tieto sily dodržiavajú Newtonov tretí zákon o pohybe: Každá akcia má rovnakú a opačnú reakciu. Sila elastického spätného rázu a sily formovania triesok sú reakciou zatemňovacieho mechanizmu na čepeľ dopadajúcu na povrch. Šmyková sila vyrovnáva sily na formovanie triesok a elastická spätná väzba je reakciou na tlak zatváracej sily. Po štúdiu týchto síl môžu inžinieri vyrábať fólie, kovy, papier, ile, plastové fólie a drôty prostredníctvom rezacej sily svojich strojov.
Rezacia sila nožníc
Na štúdium rezných síl nepotrebujete vo svojej obývačke zaslepovací stroj. Nožnice vyrobené z čepele, otočného čapu a rukoväte vyvíjajú strihaciu silu rovnako ako páka. Otočný bod, v ktorom sú spojené obe ruky nožníc, vám umožní rozložiť váhu cez rukoväte, čo vám umožní rezať materiály ako papier alebo drôt. Ak je šmykové napätie väčšie ako pevnosť v šmyku, nožnice sa strihajú.
Ale aj jednoduchá rezacia sila nožníc môže predstavovať potenciál pre vedecký objav. Biomedicínski inžinieri vyrábajú modely síl, ktoré používajú nožnice pri rezaní biologických materiálov na použitie pri chirurgickej simulácii. Tieto modely opisujú kontaktnú a lomovú mechaniku pri rezaní nožníc na štúdium deformácie a lomu nožníc. Potom môžu tieto modely vyskúšať v experimentálnom prostredí odrezaním papiera, plastu, látky a iných materiálov.