Например, Бобцов

Математическое моделирование сил сопротивления формы ножа при резании рыбы

Аннотация:

Показана актуальность исследования процесса резания рыбы и моделирования сил вредных сопротивлений. Мышечная ткань рыбы описана реологической моделью Максвелла–Томсона. Приняты условия стесненного сжатия материала по направлению резания, также перпендикулярно движению ножа. На основе энергетического подхода сила сопротивления формы ножа интерпретирована как деформационная сила трения на макроскопическом масштабном уровне при условии гладкости поверхности граней. Разработаны математические модели для размерных и безразмерных сил сопротивления формы однокромочного и двухкромочныхножей. Установлены зависимости размерных и безразмерных сил от геометрии ножа, глубины погружения лезвия в материал, скорости резания и реологических констант материала. Зависимости сил от безразмерной скорости являются монотонными, в то время как при отсутствии стесненного сжатия материала по направлению резания соответствующие зависимости проявляют немонотонность и имеют явно выраженные максимумы. Выполнен сравнительный анализ безразмерных сил сопротивления формы ножа с прямым обухом и двухкромочных ножей. Показано, что использование двухкромочного ножа без боковых граней обеспечивает существенное снижение безразмерной силы вредных сопротивлений и сокращение энергетических затрат на резание рыбы. При значениях безразмерной глубины погружения лезвия, безразмерной скорости резания, безразмерной высоты образца материала, меры эластичности материала, отношения тангенсов половинных углов заточки двухкромочных ножей, безразмерной высоты ножа с боковыми гранями величины безразмерных сил сопротивления формы однокромочного ножа и двухкромочных ножей составляют 57,89; 57,05; 56,34 соответственно, в то время как безразмерная сила сопротивления формы однокромочного ножа при отсутствии стесненного сжатия материала по направлению резания составляет 1,91.

Ключевые слова:

Постоянный URL

Статьи в номере

Содержание © 1993–2024 Университет ИТМО
Разработка © 2015 Университет ИТМО