Способ крепления ножей в заточных системах Российский патент 2025 года по МПК B24D15/08 

Изобретение относится к способам применения ручных инструментов, в частности заточных станков, для невращательного шлифования, и может применяться для закрепления и установки ножа в заточном устройстве и заточки режущих кромок ручных или столовых ножей.

Из уровня техники известен способ применения конструкции зажима для точки ножей (US 4512112 A, МПК B24D15/08, B25B3/00, B25B5/10, опубл. 23.04.1985). Способ включает в себя применение для заточки зажима, который включает в себя первый и второй зажимные элементы с зеркальным отображением, каждый из которых имеет встроенный направляющий элемент той же ширины, что и зажимной элемент, множество отверстий в каждом направляющем элементе для приема направляющего стержня держателя камня точилки, который несет заточку камень, и отверстия для приема столбов в зажимных элементах для выборочного приема конца стойки, имеющей вогнутые выемки для размещения пальцев человека.

Недостатком известного способа является его низкая технологичность, связанная со сложностью устройства для крепления ножа, применяемого при заточке.

Наиболее близким техническим решением к заявленному изобретению и принятым в качестве прототипа признан способ заточки ножа и используемое для его осуществления устройство (RU 2769588 C1, МПК B24D 15/08, B25B 5/10, опубл. 04.04.2022). Способ включает в себя использование устройства для заточки ножей, включающего в себя пластину, устанавливаемую на ось, закрепленную на основании, при этом далее ее фиксируют на упомянутой оси с помощью крепежной детали, устанавливают на пластину с одной из ее сторон по меньшей мере одну прижимную планку с использованием крепежных деталей, расположенных в отверстиях пластины и прижимной планки, при этом размещают затачиваемый нож обухом клинка между пластиной и прижимной планкой и фиксируют его прижимной планкой посредством упомянутых крепежных деталей.

Недостатком известного технического решения является низкая надежность фиксации клинка ножа между прижимными планками, что обусловлено неравномерным контактом между планками и лезвием ножа, вследствие концентрации усилия прижима в зоне наличия прижимных деталей.

Технической задачей, на решение которой направлено заявленное изобретение, является повышение надежности фиксации затачиваемого ножа в устройствах для его зажатия, являющихся сменными конструктивными элементами ручных заточных станков.

Указанная задача решается тем, что затачиваемый нож устанавливают обухом клинка между нижней и верхней губками корпуса узла для заточки ножей, при этом упомянутые губки выполнены с возможностью полного обхвата их торцовыми поверхностями нижней и верхней плоскостей обуха затачиваемого ножа, далее подворачивают ось, установленную в отверстии, выполненном в центре корпуса узла с помощью гайки, затем, вращая эксцентрик вдоль поперечной оси штифта, на которой он закреплен на оси, и нажимая на верхний торец эксцентрика, совмещают его положение с отверстием, выполненным в корпусе узла, в котором установлен эксцентрик, фиксируя положение зажима ножа.

Положительным техническим результатом от перечисленных признаков способа является возможность точной фиксации затачиваемого ножа в корпусе узла для заточки ножей за счет применения в указанном устройстве губок, выполненных с возможностью полного прилегания к нижней и верхней поверхностям обуха затачиваемого ножа, и эксцентрика, обеспечивающего фиксацию положения зажима ножа.

Изобретение поясняется фигурами, где на фиг. 1 представлен внешний вид узла для заточки ножа в изометрической проекции; на фиг. 2 представлен разнесенный вид узла для заточки в изометрической проекции; на фиг. 3 представлены результаты моделирования усилий губок устройства, возникающих при осуществлении зажима лезвия; на фиг. 4 представлена структурная схема распределения напряжений по узлу для заточки ножей (зажиму).

Способ осуществляют установкой ножа в узле для заточки ножей, выполненном в виде корпуса, заодно с нижней 1 и верхней 2 губками, выполненными с возможностью охвата их нижними торцами поверхностей затачиваемого ножа. В центре корпуса узла выполнено отверстие 3, в котором установлена ось 4, закрепленная гайкой 5, проходящая через нижнюю 1 и верхнюю 2 губки корпуса, при этом на верхнем торце верхней 2 губки в отверстии 3 на упомянутой оси 4 с помощью штифта 6 установлен эксцентрик 7, обеспечивающий возможность поворота оси 4 и прижима нижней 1 и верхней 2 губок корпуса узла для закрепления обуха ножа между нижней 1 и верхней 2 губками узла.

Первоначально узел заточки ножей устанавливают в сквозном пазу рамы заточной системы (на фигурах условно не показана) и фиксируют ее положение с помощью винта-барашка 8. При этом на упомянутой раме предпочтительно устанавливают два одинаковых узла для заточки для повышения надежности фиксации ножа.

Затачиваемый нож устанавливают обухом клинка между нижней 1 и верхней 2 губками корпуса узла для заточки ножей, далее подворачивают ось 4 с помощью гайки 5, затем, вращая эксцентрик 7 вдоль поперечной оси штифта 6 по часовой стрелке и нажимая на верхний торец эксцентрика 7, совмещают его положение с отверстием 3, фиксируя положение ножа. При извлечении ножа из узла заточки эксцентрик 7 отжимают и осуществляют его поворот в направлении против часовой стрелки.

Предварительное зажатие ножа производится при помощи резьбы, выполненной на оси, окончательное - поворотом эксцентрика 7. Эксцентрик 7 оказывает воздействие на губки зажима и устремляет их на встречу друг к другу.

Конструкция узла заточки ножей (зажима) имеет места со специальными зонами деформаций (фиг. 3).

Моделирование напряжений по узлу заточки ножей (зажиму) осуществлялось на основе конечно-элементного анализа с помощью САПР SolidWorks. Основные параметры сетки, использованные при моделировании, и основные результаты моделирования приведены ниже (таблица 1, таблица 2).

Таблица 1 - Параметры сетки, использованной при моделировании

Тип сетки Сетка на твердом теле Используемое разбиение: Сетка на основе смешанной кривизны Точки Якобиана для сетки высокого качества 16 точек Максимальный размер элемента 6,44 мм Минимальный размер элемента 0,32 мм Качество сетки Высокая

Таблица 2 - Основные результаты моделирования

Координаты X Y Z Результирующая Сила реакции (Н) -0,0294618 -192,035 0,014237 192,035

За счет равномерного распределения напряжений по зажиму (фиг. 4) в местах зон деформаций происходит деформация губок 1 и 2 узла для заточки, что делает их параллельными с плоскостями лезвия ножа, обеспечивая наибольшую площадь контакта губок 1 и 2 с поверхностью ножа.

При приложении расчетного усилия зажима от эксцентрика, равного 192 Н, напряжения равномерно распределяются в равных значениях по зонам наибольших деформаций и способствуют прогнозируемой общей деформации изделия в пределах семикратного запаса прочности. Проведенное моделирование позволило определить оптимальную конструкцию узла для заточки ножей, которая позволяет ему выпрямляться и обеспечивать наибольшую площадь прилегания губок 1 и 2 к ножу.

Моделирование напряжений может быть дополнено экспериментом, при котором к нижней 1 и верхней 2 губкам присоединяют тензометрические датчики, выходы которых подключают к измерительным входам телеметрического модуля, выполненного на основе микроконтроллера, при этом упомянутые входы представляют собой операционные усилители, совмещенные с линиями аналого-цифрового преобразователя модуля. С помощью модуля осуществляют измерение напряжений, сохраняя их в памяти телеметрического модуля, затем вычисляют их среднее значение и сравнивают с результатами численного моделирования, что позволяет подтвердить точность прогнозируемой общей деформации изделия.

Таким образом, предложенный способ позволяет обеспечить надежное крепление ножа в узле для заточки ножей, что повышает точность обработки их лезвий при заточке. Кроме того, применение в конструкции узла эксцентрика позволяет значительно повысить безопасность работы с системами для заточки ножей, обеспечивая возможность установки ножа в губки узла без дополнительного применения отвертки.

Изобретение относится к способам применения ручных инструментов. Способ крепления ножа в заточной системе включает крепление ножа в узле для заточки ножей. Используют узел для заточки ножей, который содержит корпус с отверстием, выполненным в его центре. Корпус включает нижнюю и верхнюю губки, выполненные с возможностью полного обхвата их торцевыми поверхностями нижней и верхней плоскостей обуха затачиваемого ножа, ось, установленную в отверстии корпуса с помощью гайки и проходящую через нижнюю и верхнюю губки, и эксцентрик, установленный в отверстии корпуса на оси с помощью штифта, а крепление ножа в узле для заточки осуществляют путем установки обуха клинка между нижней и верхней губками корпуса, дальнейшего подворачивания оси, вращения эксцентрика вдоль поперечной оси штифта и нажатия на верхний торец эксцентрика для обеспечения совмещения его положения с отверстием корпуса для фиксации ножа в положении зажима. Техническим результатом изобретения является достижение точной фиксации затачиваемого ножа в корпусе узла для заточки ножей. 3 з.п. ф-лы, 4 ил., 2 табл.

1. Способ крепления ножей в заточных системах, включающий крепление ножа в узле для заточки ножей, отличающийся тем, что используют узел для заточки ножей, который содержит корпус с отверстием, выполненным в его центре, при этом корпус включает нижнюю и верхнюю губки, выполненные с возможностью полного обхвата их торцевыми поверхностями нижней и верхней плоскостей обуха затачиваемого ножа, ось, установленную в отверстии корпуса с помощью гайки и проходящую через нижнюю и верхнюю губки, и эксцентрик, установленный в отверстии корпуса на оси с помощью штифта, а крепление ножа в узле для заточки осуществляют путем установки обуха клинка между нижней и верхней губками корпуса, дальнейшего подворачивания оси, вращения эксцентрика вдоль поперечной оси штифта и нажатия на верхний торец эксцентрика для обеспечения совмещения его положения с отверстием корпуса для фиксации ножа в положении зажима.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что предварительное зажатие ножа производится при помощи резьбы, выполненной на оси корпуса, а окончательное – поворотом эксцентрика.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что первоначально узел для заточки ножей устанавливают в сквозном пазу рамы заточной системы и фиксируют ее положение с помощью винта-барашка.

4. Способ по п.3, отличающийся тем, что на раме заточной системы устанавливают два одинаковых узла для заточки ножей.