Садржај
Када сечете ствари, желите да будете сигурни да вам нож ствара рез. Кориштење ножева за резање материјала попут метала може бити тешко ако не знате колико ваш нож мора бити јак. Једнаџбом силе сечења можете користити да бисте утврдили колико сечива користе приликом израде материјала попут фолије или метала, док учи о основној физици која је укључена у резање. Ово вам може дати представу о сили која је потребна да сече жица или други материјал.
Прорачун силе сечења сечива
Процес резања који производи метале које производни погони користе укључује силу резања лима која осигурава правилно резање метала. Процес се назива бланкинг, у којем машина позната као матрица врши силу резања, коју инжењери називају „ударом“, на материјалу плоче који ће се произвести.
Реч "умрети" може се такође користити за део машине који прима стварни ударац или плочу облика коју треба избушити. Током бланкирања можете израчунати силу резања овог ударца помоћу једначине Ф = л × т × с за силу сечења Ф, дужина листа која се исече л у милиметрима, дебљина лима т у милиметрима и јакости смицања с у Н / мм2. Таблицу вредности чврстоће на смицање различитих материјала као што су месинг или бакар можете наћи на веб локацији Аустек Десигн овде.
Инжењери често користе чврстоћу на смицање као проценат влачне чврстоће материјала, отпорности материјала на лом кад су под притиском. Чврстоћа смицања као 80 процената затезне чврстоће је добра за општу употребу једнаџбе резне силе за рад, али алуминијум се често користи са 50 процената, хладно ваљани челик са 80 процената и нерђајући челик са 90 процената. Током бланковања, материјал пробијен кроз метални лим назива се "празно".
Одређивање једначине силе сечења
Испитивање силе резања за ове материјале може научницима и инжењерима омогућити да пронађу детаљније, компликоване једнаџбе за одређивање чврстоће резања у различитим условима и у различитим недостацима. Сила резања сечива би зависила од угла између сечива и површине, силе трења између сечива и машине и силе еластичног извлачења самог материјала машине као одговор на савијање и деформисање.
Разумевање ове силе, заједно са начином на који материјал ствара „чип“ који материјал одваја од празног, може вам дати бољу представу о тим сложенијим једначинама. Ово зависи од начина на који зуби сечива ступају у интеракцију са доводом самог материјала за пуњење.
Ове силе се покоре Њутоновом трећем закону покрета: Свака акција има једнаку и супротну реакцију. Силе еластичног повлачења и формирања струготине су обе реакције машине за одвикавање на сечиво које удара о површину. Снага смицања уравнотежује силе формирања струготине, а еластично одступање је одговор на притисак силе извијања. Проучавајући ове силе, инжењери могу да производе фолију, метал, папир, пластичну фолију и жицу помоћу силе сечења својих машина.
Сила резања маказа
Не треба вам машина за прање у вашој дневној соби да бисте проучили силу резања. Шкаре, направљене од сечива, основе и дршке, делују на силу сечења на исти начин као што би и полуга. Окосница на којој су две руке маказе спојене омогућава вам да дистрибуирате тежину кроз ручке омогућавајући вам резање материјала попут папира или жице. Када је напон смицања већи од чврстоће на смицање материјала, маказе се секу.
Али чак и једноставна резна сила маказа може представити потенцијал за научно откриће. Биомедицински инжењери производе моделе сила које маказе делују приликом резања биолошких материјала за употребу у хируршкој симулацији. Ови модели описују механику контакта и лома приликом сечења маказа како би се проучила деформација и лом шкара. Затим могу да тестирају ове моделе у експерименталним поставкама сечењем папира, пластике, тканина и других материјала.