МАТЕМАТИЧНЕ ДОСЛІДЖЕННЯ ВПЛИВУ ГЕОМЕТРІЇ НОЖА З ДУГОПОДІБНОЮ ФОРМОЮ ПОПЕРЕЧНОГО ПЕРЕРІЗУ НА ПРОЦЕС ПОЗДОВЖНЬОГО РІЗАННЯ ПОВСТІ

Ключові слова: погонне зусилля, сумарна величина втрат, втрати на тертя матеріалу, транспортуючи валики, лезо ножа, поздовжнє різання.

Анотація

Перспективним дослідженням є проектування та вдосконалення машин поздовжнього різання матеріалів з мінімальними енергетичними витратами на виконання технологічного процесу різання за рахунок геометрії ріжучого інструменту. У статті розглянуті питання щодо зниження енергетичних витрат на процес поздовжнього різання при використанні леза ножа з дугоподібною формою поперечного перерізу. Проведений аналіз, розроблений ефективний метод аналізу впливу величини зазору між твірними транспортуючих валиків і величини відстані від вертикальної осі обертання транспортуючих валиків до кромки леза ножа з дугоподібною формою поперечного перерізу на сумарну величину втрат при поздовжньому різані та величину втрат на тертя матеріалу, шляхом використання рівнянь регресії для визначення необхідних налаштувань в машині поздовжнього різання при повсті, а також зробити перевірку достовірності аналітичної та експериментальних моделей процесу поздовж- нього різання ножом з дугоподібною формою поперечного перерізу. Для визначення сумарної величини втрат при поздовжньому різані матеріалу та величини втрат на тертя матеріалу о грані нерухомого ножа з дугоподібною формою поперечного перерізу, а також погонного зусилля різання був проведений двох факторний експеримент для моделі дослідження. Отриманні рівняння регресії описують сумарну величину втрат при поздовжньому різані матеріалу та величину втрат на тертя матеріалу о грані нерухомого ножа з дугоподібною формою поперечного перерізу, дозволяють говорити про адекватність аналітичної та експериментальних моделях зроблених раніше. Також зробити необхідні налаштування, а саме підібрати ступінь стиснення матеріалу та встановити кромку леза ножа щодо вертикальної вісі транспортуючих валиків з метою зменшення величини втрат на тертя матеріалу о грані ножа, що в свою чергу зменшить енергетичні витрати на процес поздовжнього різання. Порівняння сумарних величин втрат при поздовжньому різані матеріалу ножа з односторонньою заточкою та ножа з дугоподібною формою поперечного перерізу, дозволяє говорити про доцільність використання ножа з дугоподібною формою поперечного перерізу, що дозволить зменшити енергетичні витрати на технологічний процес, ти самим зробити конкурентнішу продукцію.

Посилання

1. Cherno-Ivanov, V. S. (1998). Razrabotka mekhanizma prokol’nogo rezaniya detaley niza obuvi : dis. … kand. tekhn. nauk: 05.05.10 [Development of a mechanism for piercing the details of the bottom of shoes: dissertations of a candidate of technical sciences: specialty 05.05.10]. Kyiv. 165 p. (in Russian).
2. Makatora, D. A. (2013). Vyznachennia pohonnoho zusyllia rizannia mikroporystoi humy nozhem z dvostoronnoiu zatochkoiu [Determination of running force of cutting microporous rubber with a double-edged knife]. Visnyk ChDTU = Bulletin of ChSTU, 2 (65), 92–97 (in Ukrainian).
3. Makatora, D. A. (2014). Eksperymentalne doslidzhennia z vyznachennia pohonnoho zusyllia rizannia povsti, nozhem z odnostoronnoiu zatochkoiu [Experimental study to determine the linear effort of cutting felt, a knife with one-sided sharpening]. Visnyk Kyivskoho natsionalnoho universytetu tekhnolohii ta dyzainu = Bulletin of Kyiv National University of Technologies and Design, 2 (76), 113–123 (in Ukrainian).
4. Makatora, D. A. (2020a). Eksperymentalne doslidzhennia zusyllia rizannia nozhem z duhopodibnoiu formoiu poperechnoho pererizu [Experimental study of the cutting force with a knife with an arcuate cross-section]. Visnyk Khmelnytskoho natsionalnoho universytetu = Bulletin of Khmelnytsky National University, 2(283), 229–234 (in Ukrainian).
5. Makatora, D. A. (2020b). Matematychne modeliuvannia vtrat pry pozdovzhnomu rizanni materialu ryflenym nozhem z odnostoronnoiu formoiu poperechnoho pererizu [Mathematical modeling of losses during longitudinal cutting of the material with a corrugated knife with a one-sided cross-sectional shape]. Visnyk Khmelnytskoho natsionalnoho universytetu = Bulletin of Khmelnytsky National University, 4 (287), 100–106 (in Ukrainian).
6. Makatora, D. A., Kniaziev, V. I. (2004a). Matematychna model protsesu povzdovzhnoho rizannia duhopodibnym nozhem [Mathematical model of the process of longitudinal cutting with an arcuate knife]. Visnyk TUP, Seriia tekhnichni nauky = Bulletin of TUP, Technical Sciences Series, 1, 48–53 (in Ukrainian).
7. Makatora, D. A., Kniaziev, V. I. (2004b). Analiz ratsionalnoho polozhennia nozha ta formy yoho poperechnoho pererizu v mashynakh typu “DN” [Analysis of the rational position of the knife and the shape of its cross section in machines such as "DN"]. Visnyk Kyivskoho natsionalnoho universytetu tekhnolohii ta dyzainu = Bulletin of Kyiv National University of Technologies and Design, 1, 159–163 (in Ukrainian).
8. Makatora, D. A., Panasiuk, I. V. (2014a). Vyznachennia pohonnoho zusyllia rizannia monolitnoi humy nozhem z dvostoronnoiu zatochkoiu [Determination of running force of cutting monolithic rubber with a knife with double-sided sharpening]. Visnyk Khmelnytskoho natsionalnoho universytetu = Bulletin of Khmelnytsky National University, 1(209), 31–35 (in Ukrainian).
9. Makatora, D. A., Panasiuk, I. V. (2014b). Vyznachennia pohonnoho zusyllia rizannia mikroporystoi humy nozhem z odnostoronnoiu zatochkoiu [Determination of running force of cutting microporous rubber with a knife with one-sided sharpening]. Visnyk Khmelnytskoho natsionalnoho universytetu = Bulletin of Khmelnytsky National University, 2 (211), 19–25 (in Ukrainian).
10. Makatora, D. A., Panasiuk, I. V. (2014c). Vyznachennia pohonnoho zusyllia rizannia monolitnoi humy nozhem z odnostoronnoiu zatochkoiu [Determination of running force of cutting monolithic rubber with a knife with one-sided sharpening]. Visnyk ChDTU = Bulletin of ChSTU, 1 (71), 36–42 (in Ukrainian).
11. Makatora, D. A., Panasiuk, I. V. (2014d). Vyznachennia pohonnoho zusyllia rizannia povsti nozhem z dvostoronnoiu zatochkoiu [Determination of running force of felt cutting with a knife with double-sided sharpening]. Visnyk Kyivskoho natsionalnoho universytetu tekhnolohii ta dyzainu = Bulletin of Kyiv National University of Technologies and Design, 1 (75), 41–48 (in Ukrainian).
12. Mykoliuk, O., Bobrovnyk, V. (2019). Peredumovy formuvannia polityky enerhozberezhennia u rozvytku pidpryiemstv mashynobudivnoho kompleksu [Prerequisites for the formation of energy saving policy in the development of machinebuilding enterprises]. Ekonomichnyi analiz = Economic analysis, Ternopil, 29(2), 62–72 (in Ukrainian).
13. Patent № 70012 Ukraina, MPK B 23 B 1/00, G 01 L 3/00. Sposib vyznachennia potuzhnosti, shcho vytrachaietsia na povzdovzhnie rizannia materialu [Method of determining power consumed for longitudinal cutting of material]. D. A. Makatora, V. I. Kniaziev; applicant and patent owner Kyiv State University of Technologies and Design. № u20031212100; stated 23.12.2003; published 15.09.2004, Bulletin № 9 (in Ukrainian).
14. Polishchuk, O. S. (2019). Eksperymentalne doslidzhennia protsesu rizannia vzuttievykh materialiv [Experimental study of the process of cutting shoe materials]. Visnyk Khmelnytskoho natsionalnoho universytetu = Bulletin of Khmelnytsky National University, 1(269), 17–26 (in Ukrainian).
15. Sevastianov, R. V. (2016). Enerhoefektyvnist promyslovykh pidpryiemstv Ukrainy ta bariery z yii vprovadzhennia [Energy efficiency of industrial enterprises of Ukraine and barriers to its implementation]. Ekonomichnyi visnyk Zaporizkoi derzhavnoi inzhenernoi akademii = Economic Bulletin of the Zaporozhye State Engineering Academy, 1(01), 28–35 (in Ukrainian).
16. Tikhomirov, V. B. (1974). Planirovaniye i analíz eksperimenta [Planning and analysis of the experiment]. Moscow: Legkaya industriya. 262 p. (in Russian).
Опубліковано
2022-06-20
Як цитувати
Макатьора, Д. А., Макатьора, А. В., & Зенкін, М. А. (2022). МАТЕМАТИЧНЕ ДОСЛІДЖЕННЯ ВПЛИВУ ГЕОМЕТРІЇ НОЖА З ДУГОПОДІБНОЮ ФОРМОЮ ПОПЕРЕЧНОГО ПЕРЕРІЗУ НА ПРОЦЕС ПОЗДОВЖНЬОГО РІЗАННЯ ПОВСТІ. Вісник Сумського національного аграрного університету. Серія: Механізація та автоматизація виробничих процесів, (1(47), 20-29. https://doi.org/10.32845/msnau.2022.1.4