Комбинированный ножевой вал устройства для мерной резки углеродного и стеклянного волокна
COMBINED KNIFE SHAFT OF THE DEVICE FOR MEASURING CUTTING OF CARBON AND GLASS FIBER

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к производству полимерных композиционных волокнистых материалов, к устройству комбинированного ножевого вала для мерной резки углеродного и стеклянного волокна, используемых в процессе производства углеродного и стеклянного волокна для изготовления конструкционных изделий широкого профиля.
Известно устройство для резки углеродного волокна, содержащее по крайней мере один нож (см. патент на изобретение №2493935, МПК В22F 5/00, С04D 35/83, 27.09.2013 г.).
Однако известное устройство при своем использовании имеет следующие недостатки:
- недостаточный срок службы из-за высокого износа режущих кромок ножа,
- недостаточное качество реза углеродного и стеклянного волокна,
- невозможность обеспечения изготовления разрезанного углеродного и стеклянного волокна заданного диапазона длины.
Задачей изобретения является разработка комбинированного ножевого вала устройства для мерной резки углеродного и стеклянного волокна
Техническим результатом является повышение срока службы за счет снижения износа режущих кромок ножа, повышение качества реза углеродного и стеклянного волокна, а также обеспечение изготовления разрезанного углеродного и стеклянного волокна заданного диапазона длины.
Технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что предложен комбинированный ножевой вал устройства для мерной резки углеродного и стеклянного волокна, характеризующийся тем, что выполнен в виде расположенного на оси вращения с подшипниками двухслойного цилиндра, внутренний слой которого выполнен металлическим с кольцевой проточкой на его внешней поверхности шириной 30-40 мм и глубиной 12-15 мм, а наружный кольцевой слой выполнен из полиуретана с твердостью 80-85 ед. по Шору и толщиной 5-6 мм, при этом полиуретаном заполнена кольцевая проточка внутреннего металлического слоя, в наружном кольцевом полиуретановом слое на всю его глубину выполнены продольные пазы шириной 0,2-0,5 мм, в которых размещены с натягом съемные металлические пластинчатые ножи, при этом в зависимости от заданной длины реза углеродных или стеклянных волокон количество металлических пластинчатых ножей выбрано от 48 при длине реза 10 мм и до 240 при длине реза 2 мм, а ножевой вал оснащен цилиндрическими крышками фиксации наружного кольцевого слоя из полиуретана с размещенными в нем металлическими пластинчатыми ножами. При этом наружный диаметр комбинированного ножевого вала по режущим кромкам металлических пластинчатых ножей составляет 152,8 мм.
Среди существенных признаков, характеризующих предложенный комбинированный ножевой вал устройства для мерной резки углеродного и стеклянного волокна, отличительными являются:
- выполнение ножевого вала в виде расположенного на оси вращения с подшипниками двухслойного цилиндра, внутренний слой которого выполнен металлическим с кольцевой проточкой на его внешней поверхности шириной 30-40 мм и глубиной 12-15 мм, а наружный кольцевой слой выполнен из полиуретана с твердостью 80-85 ед. по Шору и толщиной 5-6 мм,
- заполнение полиуретаном кольцевой проточки внутреннего металлического слоя,
- выполнение в наружном кольцевом полиуретановом слое на всю его глубину продольных пазов шириной 0,2-0,5 мм, размещение в которых с натягом съемных металлических пластинчатых ножей, при этом в зависимости от заданной длины реза углеродных или стеклянных волокон количество металлических пластинчатых ножей выбрано от 48 при длине реза 10 мм и до 240 при длине реза 2 мм,
- оснащение ножевого вала цилиндрическими крышками фиксации наружного кольцевого слоя из полиуретана с размещенными в нем металлическими пластинчатыми ножами,
- наружный диаметр комбинированного ножевого вала по режущим кромкам металлических пластинчатых ножей составляет 152,8 мм.
Экспериментальные испытания предложенного комбинированного ножевого вала устройства для мерной резки углеродного и стеклянного волокна показали его высокую эффективность. Было установлено, что достигнуто повышение на 18% срока службы комбинированного ножевого вала за счет снижения износа режущих кромок ножа, достигнуто повышение на 28% качества реза углеродного и стеклянного волокна, а также обеспечено изготовление разрезанного углеродного и стеклянного волокна заданного диапазона длины.
Сущность предложенного комбинированного ножевого вала устройства для мерной резки углеродного и стеклянного волокна поясняется чертежом, где на фиг. 1 показан общий вид комбинированного ножевого вала.
Предложенный комбинированный ножевой вал устройства для мерной резки углеродного и стеклянного волокна, используемого в процессе производства полимерных композиционных волокнистых материалов, выполнен в виде расположенного на оси вращения 1 с подшипниками 2 двухслойного цилиндра, внутренний слой 3 которого выполнен металлическим с кольцевой проточкой 4 на его внешней поверхности шириной 30-40 мм и глубиной 12-15 мм. Наружный кольцевой слой 5 выполнен из полиуретана с твердостью 80-85 ед. по Шору и толщиной 5-6 мм.
Полиуретаном заполнена кольцевая проточка 4 внутреннего металлического слоя 3, в наружном кольцевом слое 5 на всю его глубину выполнены продольные пазы шириной 0,2-0,5 мм (не показаны), в которых размещены с натягом съемные металлические пластинчатые ножи 6. При этом в зависимости от заданной длины реза углеродных или стеклянных волокон количество металлических пластинчатых ножей 6 выбрано от 48 при длине реза 10 мм и до 240 при длине реза 2 мм. Ножевой вал оснащен цилиндрическими крышками 7 фиксации наружного кольцевого слоя 6 из полиуретана с размещенными в нем металлическими пластинчатыми ножами 6. Наружный диаметр комбинированного ножевого вала по режущим кромкам металлических пластинчатых ножей 6 составляет 152,8 мм.
Используют предложенный комбинированный ножевой вал устройства для мерной резки углеродного и стеклянного волокна следующим образом.
В процессе мерной резки ленты или жгута углеродного и стеклянного волокна, используемых в процессе производства полимерных композиционных волокнистых материалов, углеродное или стеклянное волокно продвигается по рабочему столу устройства для мерной резки углеродного и стеклянного волокна (не показаны) в его зону резки. По мере продвижения углеродное или стеклянное волокно приходит в соприкосновение с металлическими пластинчатыми ножами 7, установленными в наружном кольцевом полиуретановом слое 6, и разрезается на отрезки заданной длины в зависимости от количества металлических пластинчатых ножей 7.
Предложенный комбинированный ножевой вал устройства для мерной резки углеродного и стеклянного волокна обладает повышенным сроком службы за счет снижения износа режущих кромок ножа, повышенным на 28% качеством реза углеродного и стеклянного волокна, а также обеспечивает изготовление разрезанного углеродного и стеклянного волокна заданного диапазона длины.