Способ резки листового стекла

 

Изобретение относится к области резки листового стекла и может быть использовано на предприятиях стекольной промышленности. Целью изобретения является упрощение процесса резки. Резки стекла осуществляется движущейся управляемой трещиной, образуемой за счет создания в стекле сжимающих напряжений вдоль линии реза. Сжимающие напряжения создают локальным механическим воздействием, которое прикладывают на противоположные стороны листа стекла перпендикулярно его поверхности. Величина механического воздействия на одну сто рону листа определяется по формуле ГГ . Г где К. коэффициент интенсивности напряжений стекла, ) - коэффициент Пуансона, С - расстояние от вергаины трещины до центра зоны сжатия. Способ прост в реализации, позволяет легко и надежно контролировать и регулировать процесс резки стекла. 2 ил. сл с а. е со }4;i 4 СП

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

А1 (19) (11) (50 4 С 03 В 02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 15

ЪНЫ Е., 1 .; физ. 1

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4041 200/31-33 (22) 13.01.86 (46) 15.10.87.Бюл. М 38 (71) Черниговский филиал Киевского политехнического института им.50-летия Великой Октябрьской социалистической революции (72) В.И.Коваль (53) 666 ° 1 ° 037.4 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 530858, кл, С 03 В 33/04, 1976. (54) СПОСОБ РЕЗКИ ЛИСТОВОГО CTEKSIA (57) Изобретение относится к области резки листового стекла и может быть использовано на предприятиях стекольной промьппленности. Целью изобретения является упрощение процесса резки. Резка стекла осуществляется движущейся управляемой трещиной, образуемой эа счет создания в стекле сжимающих напряжений вдоль линии реза. Сжимающие напряжения создают локальным механическим воздействием, которое прикладывают на противоположные стороны листа стекла перпендикулярно его поверхности. Величина механического воздействия на одну сто" рону листа определяется по формуле 4 К. пС

P где К. с . 2 (с коэффициент интенсивности напряжений стекла, 1 - коэффициент Пуансона, С вЂ” расстояние от вершины трещины до центра зоны сжатия. Способ прост в реализации, позволяет легко и надежно контролировать и регулировать процесс резки стекла. 2 ил.

1344745

Изобретение относится к резке листового стекла и может быть использовано на предприятиях стекольной промышленности.

Цель изобретения — упрощение процесса резки.

На фиг.1 представлена схема создания сжимающих напряжений; на фиг,2 — разрез А-А на фиг.1. 10

Способ заключается в том, что резка стекла осуществляется движущейся управляемой трещинрй. Трещина образуется за счет создания в стекле сжимающих напряжений, кото- 16 рые возникают от механического воздействия, например, давления двух дисков на противоположные стороны листа стекла перпендикулярно его поверхности. 20

Два металлических диска диаметром 2R прижимают к стеклу силами

Р<, При таком нагружении область

1 сжатия находится непосредственно под дисками. В примыкаемых к ним зонах действуют окружные растягивающие напряжения. При первоначальной установке дисков на расстоянии С < 28 от края листа происходит зарождение исходной трешины, где 2 — толщина листа. 30

Трещина устремляется к сжимающим дискам, возле которых окружные растягивающие напряжения максимальны, и, попадая между дисками в область сжатия, останавливается. Для дальнейшего ее продвижения необходимо переместить лист (или сжимающие диски) в следующее положение и повторить нагружение (фиг.1) .

Периодически чередуя перемещение 40 листа и воздействие на него сжимающих напряжений можно получить длину трещины d, необходимую для разделения листа на части. При этом, как показано на фиг.1, можно задавать различную 45 траекторию перемещения листа и получать такую же траекторию трещины, т.е. производить не только прямолинейную, но и фигурную резку листового стекла. 50

Учитывая уменьшение окружных рас-. тягивающих напряжений с удалением от зоны сжатия, величина каждого перемещения воздействия Р от вершины трещины должна находиться в пределах

С ÇR. Иначе возможно разрушение стекла от сжимающей нагрузки.

Необходимое для резки стекла сжи мающее усилие может быть определено расчетным путем на основании известного решения задачи теории упругости о поперечном сжатии пластины с трещиной.

При этом сжимающие напряжения S вызывающие рост трещины, определяются по формуле:

4 Kic С б = -----7с =

Р, =G. «R

С учетом (1) формула (2) для расчетного определения величины механического воздействия принимает окончательный вид

4 К1с 11 С

P с 2 (3) Для расчета величины Р, необходимо знать две постоянные материала, а именно — величину критического коэффициента интенсивности напряжений

К и коэффициент Пуассона . Для з( стекла К, = 1, 7 к г /мм, ко эффициент Пуассона 4 для стекла равен

О, 2 5 . Для случая резки листового стекла толщиной 2 В = 6 мм и 2 R =

6 мм получим: при С = 2,5 R = 2,5 3 = 7,5 мм

P 7 кН; при С = 3 R = --3 3 = 9 мм

Р, 9,2 кн.

С увеличением расстояния С увеличивается также и значение критичес. кой силы P, необходимой для резки с стекла. В пределе может наступить такое явление, когда сжимающие напряжения б, превысят предел прочности стекла на сжатие 6„ . В этом случае

Ьс где К,„ — коэффициент интенсивности напряжений материала сжимаемой пластины (стекла); — коэффициент Пуассона;

С вЂ” расстояние от вершины трещины до центра сжатой эоны;

R - радиус эоны сжатия (см. фиг.1). формула (1) справедлива при

С R

--- > 2 5 и — — > 0 5. Величина P onR В с ределяется как произведение сжимающих напряжений 6 на площадь сжатой зоны

l344745 резка стекла описываемым способом становится невозможной, поскольку оно будет разрушаться под действием сжимающей нагрузки независимо от наличия трещины. Экспериментально установлено,.что разрушение имеет место уже при С = 3,5 В. При уменьшении расстояния С сила Р также уменьшается. Однако, с уменьшением расстояния от вершины до центра сжатой зоны снижается производительность процесса резки, так как при одной и той же длине реза необходимо большее количество перемещений точки приложения сжимающей нагрузки. Поэтому, с учетом изложенного выше, расстояние

С (2,5-3)R является оптимальным для резки стекла данным способом.

Пример. Резке подвергают лист силикатного стекла толщиной

2В = 6 мм. Механическое воздействие осуществляют стальными дисками диаметром 2R = 6 мм, расположенными на расстоянии С 9 мм от вершины трещины. При этом величина воздействия составляет P = 7,5 кН.

Полученные при этом значения величины воздействия Р = 7,5 кН с точностью до 7_#_ совпадает с расчетным ее значением. Создаются две локальные зоны сжимающих напряжений, между которыми образуется зона локального сжатия. Трещина после каждого воздействия гарантированно останавливается в зоне локального сжатия поэтому удаление сжимающего усилия производится уже после ее остановки, независимо от того, когда она начала расти и с какой скоростью вошла в сжатую зону. Далее лист перемещают в следующее положение, соответствующее линии реза (или перемещают стальнь;е диски вдоль линии реза в место их следующего воздействия).

Для реализации способа используют простейшее оборудование, например, винтовую струбцину или штамповочный пресс с контролируемым усилием.

Предлагаемый способ резки листового стекла прост в осуществлении позволяет надежно контролировать про15 цесс резки и легко управлять им.

Формула изобретения

4К, 7С

Р с с 2 где К

С коэффициент интенсивности напряжений стекла; коэффициент Пуассона; расстояние от вершины трещины до центра эоны сжатия.

Способ резки листового стекла, 20 движущейся управляемой трещиной, образуемой путем дискретного создания в стекле сжимающих напряжений вдоль линии реза, отличающийся тем,,что, с целью упрощения процесса резки, сжимающие напряжения создают путем приложения локальных механических воздействий на противоположные стороны листа перпендикулярно его поверхности, при этом величину

З0 воздействия на одну сторону листа определяют по формуле

Составитель Н.Борисова

Редактор М.Товтин Текред Л.Сердюкова Корректор И.Зрдейи

Заказ 4884/25 Тираж 427 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

11,3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

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