Машины скалывания

Соколинский Владимир Борисович. Машины ударного разрушения (Основы комплексного проектирования).-М..: Машиностроение, 1982.-184с.


Библиотека
Под скалыванием понимают отделение относительно крупных кусков хрупких материалов, имеющих не менее двух свободных поверхностей. К одной из них прикладывается ударное усилие. Куски материала скалываются в сторону другой поверхности. Для того чтобы произошло скалывание, необходимо создать на контактной площадке усилие N3, необходимое для образования откольных трещин, и' поддерживать его в течение времени t P = LT/ATP, достаточного для выхода откольных трещин на свободные поверхности. В приведенной формуле /т - длина трещины, отсчитываемая от места ее зарождения до свободной поверхности; атр - скорость распространения трещины. В зависимости от свойств разрушаемого материала для развития трещины после начала разрушения вплоть до момента выхода ее на поверхность требуется либо непрерывное повышение усилий (нагрузочные характеристики типов /, //, V, IV), либо достаточно поддержания силы на уровне разрушения /У8, что соответствует нагрузочным характеристикам типов ///, IV. При этом тип нагрузочной характеристики зависит от разновидности скола, что, в свою очередь, зависит от типа и размеров применяемого инструмента и от контактной прочности скалываемого материала.

Известны две разновидности скалывания. К первой разновидности относится скалывание крепкого материала относительно тупым инструментом (рис. 110). При этом контактного разрушения поверхности, не происходит, а число и качество трещин таково, что процесс трещинообразования, происходящий в глубине материала, почти не отражается на контактной жесткости системы. Этому случаю обычно соответствуют нагрузочные характеристики типов І, VIII. При второй разновидности скалывания процесс трещинообразования развивается параллельно с контактным разрушением и соответственно более интенсивным внедрением инструмента. Этому процессу соответствуют нагрузочные характеристики типов ///, IV, если инструмент острый, или типов V, VI, если инструмент тупой и площадь контакта существенно возрастает при внедрении.

В обоих случаях необходимо выполнение двух условий скалывания N Ns, ty +tp или ty (tу- общее время соударения; ts-момент начала разрушения; tp - время, необходимое для выхода трещины на свободную поверхность). Длительность соударения, необходимая для скалывания, может быть достигнута как одним ударом, так и суммой длительности отдельных ударов. Хотя с энергетической точки зрения более выгодно первое, нагрузки на инструмент оказываются во втором случае ниже, поскольку за меньшее время каждого из ударов нагрузка не успевает возрасти до максимального значения Nт. Если высокая нагрузка не является необходимой для развития трещин, скалывание единичным мощным ударом высокой энергии приводит к таким нежелательным последствиям, как увеличение отдачи, габаритов и нагруженности ударных машин.


Библиотека