СПОСОБ СРЕЗАНИЯ ОРГАНИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ И РЕЖУЩИЙ АППАРАТ ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ Российский патент 2002 года по МПК B26B19/24 

Изобретение относится к сельскохозяйственному производству, в частности к машинной стрижке шерсти или скашиванию стеблей режущим аппаратом, совершающим возвратно-поступательное движение.

Известен способ резания - пуансоном [1, 2]. Он состоит из операций подачи материала между пуансоном и матрицей, перемещения пуансона перпендикулярно его рабочей грани, при котором производится разрезание материала, и удаления отрезанного материала.

Недостатком этого способа является то, что его нельзя использовать для резания материалов растительного и животного происхождения (сельскохозяйственных культур, шерсти, щетины, волоса).

Известен способ резания резцом [1, 2]. Он состоит из операций внедрения резца в материал с отделением стружки и удаления отрезанного материала.

Недостатком этого способа является также то, что его нельзя использовать для резания материалов растительного и животного происхождения (сельскохозяйственных культур, шерсти, щетины, волоса).

Наиболее близким к предлагаемому является способ срезания органических материалов [1] , состоящий из операций подачи материала в режущий аппарат, непосредственно резания его гребенкой и ножом режущего аппарата и отвода срезанного материала. Причем подача материала осуществляется равными долями и резание происходит в симметричном режущем аппарате при контакте лезвий зубьев ножа (сегмента) и гребенки (пальца).

Недостатком существующего способа срезания органических материалов является переменная нагрузка на привод с явно выраженными пиковыми значениями, соответствующими срезанию ножом материала на каждом зубе гребенки [3], причем максимальное значение характерно для зубьев гребенки, соответствующих первой половине хода ножа.

Данный способ осуществляется режущим аппаратом.

Известен режущий аппарат, состоящий из ножа и противорежущей части [2]. Нож представляет собой металлическую полосу, на которой закреплены сегменты, а противорежущая часть - брус с укрепленными на нем пальцами.

Недостатком этого режущего аппарата является то, что его невозможно использовать при стрижке животных.

Известен режущий аппарат [4], принятый за прототип и состоящий из неподвижной противорежущей гребенки и подвижного режущего ножа, которому привод сообщает возвратно-поступательное движение. Межзубовое пространство гребенки, зуб гребенки и зуб ножа имеют симметричное исполнение.

Недостатком этого аппарата является переменная нагрузка на привод с явно выраженными пиковыми значениями, соответствующими срезанию ножом материала на каждом зубе гребенки, причем максимальное значение характерно для зубьев гребенки, соответствующих первой половине хода ножа.

Задачей предлагаемого изобретения является перераспределение подаваемого материала по ширине режущего аппарата и снижение пиковых нагрузок на привод.

Поставленная задача достигается тем, что в известном способе срезания органических материалов, включающем подачу материала, резание его гребенкой и ножом режущего аппарата и отвод срезанного материала, подача осуществляется неравными долями таким образом, что площадь срезаемого материала в межзубовых пространствах гребенки, соответствующих первой половине хода ножа, меньше, чем в межзубовых пространствах, соответсвующих второй половине хода ножа, и резание ведется с переносом части подаваемого материала с первой половины хода ножа на вторую. При этом силы инерции способствуют перерезанию шерсти и преодолению силы трения.

Для достижения названного технического результата предлагается совершающий возвратно-поступательное движение режущий аппарат, состоящий из гребенки и ножа, причем шаг зубьев гребенки, соответствующих первой половине хода ножа, меньше шага зубьев гребенки, соответствующих второй половине хода ножа.

Предлагаемые изобретения поясняются чертежами:
на фиг.1 - режущий аппарат;
на фиг.2 - индикаторный график усилия резания;
на фиг.3 - улучшенный график усилия резания.

Предлагаемый способ осуществляется в следующей последовательности: производится операция подачи материала в режущий аппарат (фиг.1), причем подача осуществляется неравными долями по ширине режущего аппарата, состоящего из ножа 1 и гребенки 2, с перераспределением части срезаемого материала с первой половины хода ножа 1 на вторую. При этом площадь срезаемого материала в межзубовых пространствах гребенки 2, соответствующих первой половине хода ножа 1, меньше, чем в межзубовых пространствах, соответствующих второй половине хода ножа 1. Затем производится резание его ножом 1 и гребенкой 2 режущего аппарата с переносом части подаваемого материала с первой половины хода ножа 1 на вторую. В конце производится операция удаления срезанного материала. При таком способе срезания материала максимальная пиковая нагрузка, ранее соответствовавшая срезу на первой половине хода ножа 1 (фиг.2), переносится на срез во вторую половину хода ножа с выравниванием усилия резания (фиг.3).

Предлагаемый режущий аппарат содержит нож 1, который находится на гребенке 2 с неравномерно расположенными зубьями 3...15 (фиг.1). Шаг между зубьями 3-4, 5-6, 6-7, 8-9, 9-10, 11-12, 13-14, 14-15 меньше шага между зубьями 4-3, 7-8, 10-11, 13-14.

Режущий аппарат работает следующим образом. При продольном перемещении режущего аппарата материал попадает в межзубовое пространство гребенки 2. Шаг зубьев, материал между которыми срезается во время первой половины хода (при движении ножа 1 слева направо соответственно 3-4, 6-7, 9-10, 12-13, а при движении ножа 1 справа налево соответственно 15-14, 12-11, 9-8, 6-5), меньше шага зубьев, материал между которыми срезается во время второй половины хода ножа 1 (при движении ножа 1 слева направо соответственно 4-5, 7-8, 10-11, 13-14, а при движении ножа 1 справа налево соответственно 14-13, 11-10, 8-7, 5-4). В пространство между зубьями 3-4, 5-6, 6-7, 8-9, 9-10, 11-12, 12-13, 14-15 поступает меньше материала, чем и пространство между зубьями 4-5, 7-8, 10-14, 13-14. Привод обеспечивает возвратно-поступательное движение ножа 1. Материал отгибается зубьями ножа 1 в продольном и поперечном направлениях до контакта с зубьями гребенки 2. При наличии защемления материала лезвиями режущего аппарата производится его резание. Затем режущий аппарат перемещается дальше и срезанный материал отводится из зоны резания.

Площадь срезаемого материала в межзубовых пространствах гребенки 2, соответствующих первой половине хода ножа 1, меньше, чем в межзубовых пространствах, соответствующих второй половине хода ножа 1. При движении нижа 1 из крайнего левого положения вправо (фиг. 3) это снижает усилие резания (максимальное пиковое усилие) на левых лезвиях зубьев 4, 7, 10, 13 и увеличивает усилие на левом лезвии зубьев 5, 8, 11, 14 гребенки. Кроме того, на второй половине хода ножа 1 силы инерции совпадают по направлению с перемещением ножа 1 и способствуют перерезанию материала и преодолению силы трения. Перенос части нагрузки с первой половины хода ножа 1 на вторую позволяет уменьшить по абсолютной величине и более равномерно распределить нагрузку на электродвигатель.

Источники информации
1. Резник Н.Е. Теория резания лезвием и основы расчета режущих аппаратов. - М.: Машиностроение, 1975. - С. 17.

2. Летошнев М.Н. Сельскохозяйственные машины. Теория, расчет, проектирование и испытание. - М.: Гос. изд-во с.-х. литер. 1955. - С. 288.

3. Field B.W. Reduction in Sheep - shearing Power Requirements by Altering Cutter Geometry / B.W. Field// Journal of Agricultural Engineering Research - 1990. - 2, vol.45. - P. 77-88.

4. Авторское свидетельство 1766650 RU, МКИ⁵ В 26 В 19/24. Машинка для стрижки животных. А. Акылбеков, В.Ю. Лидтке. - 4717393/12; заявл. 10.07.89; опубл. 07.10.92 // Изобретения.-1992. - 37. - С. 52.4

Способ срезания органических материалов и режущий аппарат для его осуществления относятся к сельскохозяйственному производству. Способ срезания органических материалов включает подачу материала, резание его гребенкой и ножом режущего аппарата и отвод срезанного материала. Подача осуществляется неравными долями таким образом, что площадь срезаемого материала в межзубовых пространствах гребенки, соответствующих первой половине хода ножа, меньше, чем в межзубовых пространствах, соответствующих второй половине хода ножа. Резание ведется с переносом части подаваемого материала с первой половины хода ножа на вторую. При этом силы инерции способствуют перерезанию шерсти и преодолению силы трения. Гребенка режущего аппарата выполнена со смещением зубьев так, чтобы шаг зубьев, соответствующих первой половине хода ножа, был меньше шага зубьев, соответствующих второй половине хода ножа, для перераспределения подаваемого материала по ширине режущего аппарата и снижения пиковых нагрузок на привод. 2 с.п.ф-лы, 3 ил.

1. Способ срезания органических материалов, включающий подачу материала, резание его гребенкой и ножом режущего аппарата и отвод срезанного материала, отличающийся тем, что подача осуществляется неравными долями таким образом, что площадь срезаемого материала в межзубовых пространствах гребенки, соответствующих первой половине хода ножа, меньше, чем в межзубовых пространствах, соответствующих второй половине хода ножа, и резание ведется с переносом части подаваемого материала с первой половины хода ножа на вторую. 2. Режущий аппарат для срезания органических материалов, состоящий из гребенки и ножа, совершающего возвратно-поступательное движение, отличающийся тем, что шаг зубьев гребенки, соответствующих первой половине хода ножа, меньше шага зубьев гребенки, соответствующих второй половине хода ножа.