Sadržaj
Prilikom presijecanja stvari želite se pobrinuti da vaš nož napravi posjekotinu. Korištenje noževa za rezanje materijala poput metala može biti teško ako ne znate koliko vaš nož mora biti jak. Jednadžbom sile rezanja možete upotrijebiti za određivanje upotrebe lopatica za izradu materijala poput folije ili metala, dok učite o osnovnoj fizici koja sudjeluje u rezanju. To vam može dati predstavu o sili koja je potrebna za rezanje žice ili drugog materijala.
Proračun sile rezne oštrice
Proces rezanja koji proizvodi metale koje koriste tvornice uključuje silu rezanja lima koja osigurava pravilno rezanje metala. Postupak se naziva probijanje, pri čemu stroj poznat kao kalup vrši silu rezanja, koju inženjeri nazivaju „udarom“, na materijalu ploče koji će se proizvesti.
Riječ "umrijeti" također se može koristiti za označavanje dijela stroja koji prima stvarni udarac ili ploču oblika koju treba izbušiti. Tijekom blankiranja možete izračunati silu rezanja ovog probijanja pomoću jednadžbe F = l × t × a za silu rezanja F, duljina lista koje treba izrezati l u milimetrima, debljina lima t u milimetrima i jakosti smicanja a u N / mm2, Tablicu vrijednosti čvrstoće na smicanje različitih materijala kao što su mjed ili bakar možete pronaći na web mjestu Austek Design ovdje.
Inženjeri često koriste čvrstoću smicanja kao postotak vlačne čvrstoće materijala, otpornosti materijala na lom kad su pod pritiskom. Čvrstoća smicanja kao 80 posto zatezne čvrstoće dobra je za općenitu uporabu jednadžbe rezne sile za rad, ali često se koristi aluminij s 50 posto, hladni valjani čelik s 80 posto i nehrđajući čelik s 90 posto. Tijekom blankiranja, materijal probijen kroz metalni lim naziva se "prazno".
Određivanje jednadžbe rezne sile
Ispitivanje rezne sile za ove materijale može omogućiti znanstvenicima i inženjerima da pronađu detaljnije i složenije jednadžbe za određivanje čvrstoće rezanja u različitim uvjetima i u različitim nedostacima. Sila rezanja noža ovisila bi o kutu između lopatice i površine, sili trenja između lopatice i stroja i sile elastičnog izvlačenja samog materijala stroja kao odgovor na savijanje i deformiranje.
Razumijevanje ove sile, zajedno s načinom na koji materijal tvori "čip" koji materijal odvaja od praznog, može vam dati bolju predstavu o tim složenijim jednadžbama. To ovisi o načinu na koji zubi lopatice stupaju u interakciju s dovodom samog materijala koji se ispucava.
Te se sile pokoravaju Newtonovom trećem zakonu pokreta: Svaka akcija ima jednaku i suprotnu reakciju. Sile elastičnog povlačenja i stvaranja strugotine su reakcije blanširajućih strojeva na oštricu koja udara u površinu. Snaga smicanja uravnotežuje sile formiranja strugotine, a elastično izvlačenje reagira na pritisak sile izvijanja. Proučavajući ove sile, inženjeri mogu proizvoditi foliju, metal, papir, plastičnu foliju i žicu pomoću rezne sile svojih strojeva.
Rezna sila škara
Za proučavanje sile rezanja ne treba vam stroj za pranje u dnevnoj sobi. Škare, napravljene od oštrice, uporišta i drške, djeluju na reznu snagu na isti način kao što bi i poluga. Okosnica na kojoj su dvije ruke škare spojene, omogućuje vam raspodjelu težine kroz ručke omogućujući vam rezanje materijala poput papira ili žice. Kada je smicno naprezanje veće od smične čvrstoće materijala, škare su rezane.
Ali čak i jednostavna rezna sila škara može pokazati potencijal za znanstveno otkriće. Biomedicinski inženjeri proizvode modele sila koje škare djeluju pri rezanju bioloških materijala za upotrebu u kirurškoj simulaciji. Ovi modeli opisuju mehaniku kontakta i loma kad se škare režu kako bi se proučila deformacija i lom škara. Tada mogu testirati ove modele u eksperimentalnim postavkama rezanjem papira, plastike, tkanina i drugih materijala.