О номере
Публикации
Партнеры
март 2019 (опубликовано: 29.03.2019)
Выпуск 1(39)
Главная > Содержание > Математическое моделирование сил сопротивления формы ножа при резании рыбы
Агеев О.В., Наумов В. А., Фатыхов Ю.А.
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.
Читать статью полностью
Ключевые слова: предварительная обработка сырья; резание рыбы; математическое моделирование; сила сопротивления; форма ножа; реология; вязкоупругость.
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License
УДК 664.9.022
Математическое моделирование сил сопротивления формы ножа при резании рыбы
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.
Читать статью полностью
Ключевые слова: предварительная обработка сырья; резание рыбы; математическое моделирование; сила сопротивления; форма ножа; реология; вязкоупругость.
DOI 10.17586/2310-1164-2019-12-1-46-61
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License