المحتوى
عندما تقسم الأشياء ، فأنت تريد التأكد من أن السكين الخاص بك يقوم بعملية القطع. قد يكون استخدام السكاكين لقطع المواد مثل المعدن أمرًا صعبًا إذا كنت لا تعرف مدى قوة السكين التي تحتاج إليها. يمكنك استخدام معادلة قوة القطع لمعرفة مقدار استخدام الشفرات عند تصنيع مواد مثل رقائق معدنية أو معدنية أثناء التعلم عن الفيزياء الأساسية التي تنطوي عليها عملية القطع. هذا يمكن أن يوفر لك فكرة عن القوة اللازمة لقطع الأسلاك أو غيرها من المواد.
حساب قوة شفرة القطع
تشتمل عملية القص التي تنتج المعادن التي تستخدمها مصانع التصنيع على قوة قطع الصفائح المعدنية التي تضمن قطع المعادن بشكل صحيح. وتسمى هذه العملية "الطمس" ، حيث تقوم الماكينة المعروفة باسم القالب باستخدام قوة القطع ، والتي يسميها المهندسون "لكمة" ، على مادة اللوحة المراد تصنيعها.
يمكن أيضًا استخدام كلمة "يموت" للإشارة إلى جزء الجهاز الذي يستلم اللكمة الفعلية أو لوحة الشكل المراد فكها. أثناء الطمس ، يمكنك حساب قوة القطع لهذه الثقب باستخدام المعادلة F = ل × تي × س للقوة القطع F، طول ورقة ليتم قطعها ل في ملليمتر ، سمك ورقة تي في ملليمتر وقوة القص س في N / مم2. يمكنك العثور على جدول لقيم مقاومة القص للمواد المختلفة مثل النحاس أو النحاس على موقع Austek Design هنا.
غالبًا ما يستخدم المهندسون قوة القص كنسبة مئوية من قوة الشد للمواد ، ومقاومة المادة للكسر عند الضغط. تعتبر قوة القص 80 في المائة من قوة الشد جيدة للاستخدام العام لمعادلة قوة القطع للعمل ، ولكن غالبًا ما يستخدم الألومنيوم بنسبة 50 في المائة والصلب المدلفن على البارد بنسبة 80 في المائة والصلب غير القابل للصدأ بنسبة 90 في المائة. أثناء الطمس ، تسمى المادة المثقبة عبر الصفيحة المعدنية "فارغة".
تحديد معادلة قوة القطع
إن فحص قوة القطع لهذه المواد يمكن أن يتيح للعلماء والمهندسين التوصل إلى معادلات أكثر تفصيلا ومعقدة لتحديد قوة القطع في ظل ظروف مختلفة وفي سلبيات مختلفة. تعتمد قوة القطع للشفرة على الزاوية بين الشفرة والسطح ، والقوة الاحتكاكية بين الشفرة والماكينة وقوة الارتداد المرنة التي تمارسها مادة الماكينة نفسها استجابة لثنيها وتشويهها.
إن فهم هذه القوة إلى جانب كيف تشكل المادة "شريحة" تفصلها المادة عن الفراغ يمكن أن يمنحك فكرة أفضل عن هذه المعادلات الأكثر تعقيدًا. هذا يعتمد على كيفية تفاعل أسنان الشفرة مع تغذية مادة الطمس نفسها.
تطيع هذه القوى قانون نيوتن الثالث للحركة: كل فعل له رد فعل معاكس ومتكافئ. إن كلا من قوى الارتداد المرنة وتشكيل الرقاقة هي ردود أفعال لآلة الطمس على شفرة تضرب السطح. تعمل قوة القص على موازنة قوى تشكيل الرقاقة ، ويكون الارتداد المرن استجابةً لضغط قوة الطمس. عند دراسة هذه القوى ، يمكن للمهندسين تصنيع رقائق معدنية ، ورق ، ورق ، وفيلم بلاستيكي وسلك من خلال قوة القطع في أجهزتهم.
قوة القطع من مقص
لا تحتاج آلة تقطيع في غرفة المعيشة الخاصة بك لدراسة قوة القطع. تمارس المقص ، المصنوع من شفرة ، نقطة ارتكاز ومقبض ، قوة قطع بنفس الطريقة التي تعمل بها الرافعة. تتيح لك نقطة ارتكاز اليدين ، حيث يتم ربط يدي المقص ، توزيع الوزن من خلال المقابض مما يتيح لك قطع المواد مثل الورق أو الأسلاك. عندما يكون إجهاد القص أكبر من قوة قص المواد ، يتم قطع المقص.
ولكن حتى قوة القطع البسيطة للمقصات يمكن أن تقدم إمكانية الاكتشاف العلمي. ينتج مهندسو الطب الحيوي نماذج للقوى التي تمارسها المقصات عند قطع المواد البيولوجية لاستخدامها في المحاكاة الجراحية. تصف هذه النماذج ميكانيكا التكسير والكسر عند قص المقص لدراسة تشوه وكسر المقص. يمكنهم بعد ذلك اختبار هذه النماذج في إعدادات تجريبية عن طريق قطع الورق والبلاستيك والقماش والمواد الأخرى.