Устройство для разволокнения кожи и других материалов

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (5g 4 С 14 В 13/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМ У СВИДЕТЕЛЬСТВУ где р ад P и а делах

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР пО делАм изОБРетений и oTHpblTHA (21) 3829701/28-12 (22) 24.10.84 (46) 30.09.87. Бюл. ¹ 36 (71) Всесоюзный научно-исследовательский и конструкторско-технологический институт природных алмазов и инструмента (72) А.M.Àãaïoâ, M.ß.Hçðàèëoâè÷, И.С.Пеккер, А.И.Скиданенко, А.Е.Горбунов и О.A.Îëåíèêîâà (53) 675.056(088.8) (56) Патент США - 3580315, кл. В 02 С 18/06, 1971. (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАЗВОЛОКНЕНИЯ КОЖИ И ДРУГИХ МАТЕРИАЛОВ,включающее цилиндрическую емкость с расположенной по ее центру осью, на которой в перпендикулярных ей плоскостях.размещены плоские ножи, кажцый из которых содержит нерабочий и рабочий режущий участки, причем последний обращен в сторону вращения ножа и имеет форму плоской выпуклой кри".

„SU„„1341196 A 3 вой, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности работы за счет исключения забивания ножей разволокняемым материалом и повышения производительности процесса, плоская выпуклая кривая режущего участка определяется из уравнения

p(V> = г ((+ (- — V i, (() полярный радиус; полярный угол, отсчитываемый от горизонтали по направлению против часовой ст елки н з аваемый вп еR — расстояния от центра оси вращения соответственно до внутренней и наружной точек режущей части ножа.

20

30

134119

Изобретение относится к химической технологии, а именно к процессам размягчения (раэволокнения) материалов, в частности разволокнения кожевенных отходов, предназначенных для изготовления алмазного инструмента на кожелитовой основе, Целью изобретения является повышение надежностиоработы устройств для раэволокнения за счет исключения забивания ножей разволокняемым материалом и повышение производительности процесса.

На фиг. 1 изображено устройство, вид сбоку; на фиг. 2 — то же, вид сверху;на фиг. 3 — расчетная схема для построения режущей кромки рабочего участка ножа соответственно с формулой (1);на фиг. 4 — траектории движения частиц разволокняемого материала, начинающих свое движение с различными начальными условиями.

Устройство (фиг. 1 и ?) состоит из цилиндрической емкости 1, на оси

2 которой насажены плоские ножи 3.

Режущая кромка рабочего участка ножа (фиг. 3) расположена в пределах окружностей с радиусами r и К и строится по уравнению (1) следующим образом.

По заданным значениям величин r и R рассчитывают величину угла у — 1 и через начало, ri координат проводят прямую под углом к горизонтали.На этой прямой

1 откладывают отрезок длиной R. Правый 40 конец этого отрезка соответствует острию ножа. Далее интервал изменения

Ге полярного угла (—, — 1 — — 1; — )

2 11 r 2 делят на и равных частей (n=10+15). р5

Далее концы этих отрезков соединяют плавной кривой, которая образует режущую кромку 4 рабочего участка.Наружную границу 5 нерабочей части выполняют в виде произвольной выпуклой кривой.

Устройство работает следующим образом.

В емкость 1 заливают воду, загружают разволокняемый материал и опускают ось 2 с ножами З.После герметизации емкости ось приводится во вращение с частотой порядка 1000 об/мин, в процессе которого ножи 3 осуществляют разволокнение обрабатываемого материала.

Форма режущей поверхности рабочего участка. обеспечивает полное удаление

:частиц материала из зоны резания,так как она выполнена с учетом формы траектории ее движения, на которую основное влияние оказывает центробежная и Кориолисова силы.

Дифференциальные уравнения плоского движения частицы под действием этих двух сил имеют следующий вид: х = w x+ 2шу; у = ы у — 2юх, (2) где слева записаны проекции ускорения на оси абсцисс и ординат (в системе координат, вращающейся вместе с осью); с — частота вращения оси; первое и второе слагаемые в каждом из уравнений (2) соответствуют проекциям центробежной и Кориолисовой сил на оси координат.

Решение системы уравнений (2) при заданных начальных условиях {х у,, положение частицы в начальный момент времени) определяет закон плоского движения частицы во времени и имеет вид: и рассчитывают по

r. формуле (1) величины полярного радиуса p(сГ+ zv); р(Ч + 2лу);, У(ч "ю) p(" ) =

Для каждого значения угла +, + 2а 9 q + id ... проводят прямую, наклоненную к горизонтали на величину соответствующего угла, и на этих прямых откладывают треэки длиной р(ц, + д V), р(V, + 2лц),..., 2

x(t) = (cos vt + ut sin ût) х, +

+ (sinu t — wt cos ю t) y,;

y(t) = — (sin wt — mt cos wt} х, +

+ (соя wt + xt sin t) у,. (3)

Для нахождения формы траектории левые и правые части формул (3) возводятся в квадрат и складываются. В результате получается выражение р (t) = (1 + (ut) j r2 (4) где p (t) = x (t) + y (t); r — x + v — значения квадратов соото 0 ветственно текущего и начального

3 13 радиусов (расстояний от начала координат) частицы.

Величина at = 8 — это текущее значение угла поворота оси вращения.

Поэтому из (4) следует,что форма траектории частицы не зависит от частоты вращения ы (от этой величины зависит скорость движения по траектории).

На фиг. 4 кривая 6 — это траекто; рия движения частицы, построенная в соответствии с уравнением (4) при ,начальных условиях х = 0; у, = r.

При выполнении формы ножей в соответствии с этой траекторией все частицы, движение которых начинается на, режущей кромке (траектории 7,8,9. фиг. 4),в дальнейшем с ней не контактируют и,таким образом, удаляются из зоны резания. Если же режущую кром.— ку выполнить в виде кривой с меньшей выпуклостью (например,в виде кривой

10, фиг. 4), то некоторые из частиц, движение которых начинается на такой кромке, в дальнейшем попадают на ее периферийную часть, что вызывает ее забивание.

При выполнении режущей кромки в виде более крутой (выпуклой) кривой наблюдается снижение эффективности

/ процесса вследствие скольжения режущей кромки по обрабатываемому материалу.

Таким образом, предлагаемая форма является оптимальной.

41196

Для практических расчетов уравнения формы режущей кромки уравнение (4) преобразуется к стандартной форме уравнения (1) в полярных коор5

Jl динатах путем замены аргумента 9 = — — 9 > (В = v t), а далее строятся точки поверхности режущей кромки и соеди1ð няются плавной кривой в соответствии с вышеописанной процедурой.

Пример. Для разволокнения кожевенной стружки была изготовлена цилиндрическая емкость диаметром

350 мм, высотой 380 мм.

На стержень перпендикулярно ему ,были насажены плоские ножи (3 шт), описанная окружность которых равнялась 340 мм. Так как при частоте вращения 1000 об/мин внутренний диаметр образующейся воронки разволокняемой суспензии оказывается равным

120 мм (на уровне среднего ножа),то диаметр нерабочей зоны был принят

25 равным этой же величине (т. е. 120 мм) .

В соответствии с этим значение параметров r и R, используемых для расчета формы режущей кромки по формуле (1), принимают значение r =

Зр = 60 мм; R = -175 мм.

При эксплуатации этих ножей совершенно не наблюдалась забивка их режущих кромок разволакиваемым материалом, что обычно бывает при эксплуата.ции ножей с прямой режущей кромкой.

1341196

Фие.д

1341196

Составитель Д.Лихачев

Редактор И.Рыбченко ТехредJI.Ceppmxosa Корректор С.Шекмар

Заказ 4400/30 Тираж 373 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4