В статье приведено обоснование динамических условий принципиально новой универсальной конструкции устройства для резки непрерывного пластичного бруса мыла с плоскими ножами.
Ключевые слова: мыло, режущий элемент, рычаг, барабан, угол реза, радиус барабана, точность резки, перпендикулярность реза.
The article describes the case dynamics conditions fundamentally new universal design of the device for cutting the continuous plastic soap with flat blades.
Key words: A soap, a cutting element, lever, drum, corner cutting, radius of a drum, accuracy sharp, perpendicular cutting.
В настоящее время на предприятиях масложировой промышленности используется большое количество основного технологического и вспомогательного оборудования. Важной тенденцией в совершенствовании этого оборудования, является его автоматизация, увеличение количества аппаратов непрерывного, полунепрерывного и периодического действия.
Внедрение полностью механизированных и автоматизированных процессов на масложировых предприятиях происходит в основном благодаря применению комплексных линий и установок. Отдельные типы оборудования, работающие в составе линий, должны обладать достаточно высокой надежностью и долговечностью, поскольку неисправность в каждой единице оборудования приводит к простою всей линии.
Одним из лимитирующих участков, снижающих производительность линии производства мыла, качество конечного продукта, является участок его резки. Недостаточная надежность и качество резки, обеспечиваемые известными автоматами резки мыла, приводят к частым простоям линии и высокому выходу брака.
При производстве мыла и некоторых видов специальной продукции, используется метод непрерывно формируемого пластичного бруса.
При автоматизации резки, непрерывно движущегося пластичного бруса, возникает проблема, заключающаяся в обеспечении измерения длины отрезаемого куска и непосредственно процесса резания бруса в состоянии его непрерывного движения.
Известно, что автоматы для резки мыла подразделяются на дискретные и роторные.
Использование способа дискретизации в устройствах существенно влияет на снижение производительности производств. Вследствие дискретности работы автомата возникает необходимость в большем числе приводов или в сложной системе передач. Конструкция автомата в связи с этим весьма усложняется, приобретает большие габариты.
В роторных устройствах используется синхронизация движения режущего элемента с движением пластичного бруса. При этом сигнал для обеспечения синхронизации в большинстве устройств, получают от различных поверхностей пластичного бруса. Однако, во всех известных устройствах передача этого сигнала от бруса к исполнительному органу, осуществляется через достаточно длинную кинематическую цепь, включающую фрикционные, зубчатые, цепные и другие передачи. В результате накапливаются достаточно большие погрешности, искажающие длину отрезаемого куска, а также перпендикулярность и плоскостность поверхности реза.
Исходя из вышеизложенного установлено, что наиболее перспективными из устройств для резки мыльного бруса являются роторные устройства. Однако недостаточность исследования этих устройств, а также отсутствие методики их проектирования препятствует разработке новых надежных конструкций и является актуальной задачей сегодняшнего дня.
Также при анализе известных устройств установлено существенное влияние параметров пластичного бруса мыла на параметры устройства. В то же время анализ показал, что взаимосвязь этих параметров достаточно не исследована и в особенности для роторных устройств, в которых сигнал для обеспечения синхронизации получают от различных поверхностей пластичного бруса.
По результатам исследований разработан и изготовлен опытный образец принципиально нового универсального устройства для резки непрерывного пластичного бруса мыла, отличающийся высокой надежностью, точностью отрезаемого размера и высокой перпендикулярностью плоскости реза
Предлагаемое устройства для резки непрерывного пластичного бруса мыла состоит из двух барабанов. Вращение барабана, синхронное со скоростью перемещения пластичного бруса мыла, обеспечивается плоскими ножами, шарнирно установленными на рычагах.
Для обеспечения вращения барабана устройства резки и разрезания пластичного бруса за счёт энергии самого бруса, очевидна необходимость выполнения определенных условий (рис.1.).
Рис.1. Кинематическая схема роторного устройства с плоскими ножами для резки непрерывного пластичного бруса мыла.
В результате динамических исследований найдены условия, определяющие работоспособность предлагаемого устройства.
Проведен динамический анализ сил и реакций в процессе резки.
Анализ сил и реакций, действующих на устройство резки со стороны пластичного бруса (рис. 2), показал, что наиболее неблагоприятным, с точки зрения обеспечения вращения барабанов за счёт энергии пластичного бруса, является момент окончания реза, когда нож находится в крайней нижней точке своей траектории. Ввиду того, что в этот момент реакции, противодействующие крутящему моменту, создаваемому усилием Fтолк толкания пластичного бруса, имеют максимальное значение, то при данном положении элементов устройства резки возникает опасность заклинивающего эффекта.
Рис.2. Схема сил и реакций, действующих на устройство в критическом положении
Установлено, что для обеспечения вращения барабана устройства резки и разрезания пластичного бруса за счёт энергии самого бруса, необходимо выполнение следующих условий:
- при нахождении ножа в нижней точке своей траектории крутящий момент, действующий на барабаны устройства, был больше нуля;
- значение угла реза 
не должно превышать его найденное критическое значение 
.
Литература:
1. Даурский А. Н., Мачихин Ю. А. Резание пищевых материалов. — М: Пищевая промышленность,1980. — 206с.
2. Искалиев К. З. Рабиль М. А. Терво Н. Б. К вопросу исследования динамики элементов резательного автомата ротационного типа// Труды ВНИИстроммаша. — Гатчина,1971. — № 11. — С.152–163.
3. Товбин И. М. Залиопо М. Н. Журавлев А. М. Производство мыла. — М: Пищевая промышленность, 2005. — 399с.
4. Патент РУз № 02377 2003. Устройство для резки непрерывного пластичного бруса / Сабиров Б. А.,Рузиев И.С // Патентное Ведомство Республики Узбекистан. 2003.
