Пристрій для гоління з лезом з аморфного (склоподібного) матеріалу

Реферат: Пристрій для гоління з лезом з аморфного (склоподібного) матеріалу містить принаймні один ріжучий елемент у вигляді продовгуватого тіла з непаралельними гранями, лінія перетину яких є ріжучою кромкою, в корпусі якого закріплено ріжучий елемент. Краї фрагментів корпуса, розміщені з боку ріжучої кромки, знаходяться в одній базовій площині з ріжучою кромкою. Матеріалом ріжучого елемента є аморфний (склоподібний) матеріал. UA 84021 U (12) UA 84021 U UA 84021 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель пристрій для гоління з лезом з аморфного (склоподібного) матеріалу належить до техніки зрізання волосяного покрову і може бути широко використана в побуті, медицині та ветеринарії. Бритви для гоління зустрічаються в різному виконанні та бувають різноманітної якості. Аналогами бритви для гоління з лезом з аморфного (склоподібного) матеріалу являються електричні бритви та станки для гоління. Для виготовлення останніх використовуються такі матеріали, як сталь, пластмаса. Проте до усіх пред'являється загальна вимога - гостре лезо, яке повинне залишатися таким як можна довше. Найпоширенішим є станок для гоління із змінним катриджем із звичайним металічним лезом. Недоліком даного пристрою є недостатня безпечність використання, а також недостатня зносостійкість матеріалу ріжучого елемента, що спричиняє необхідність регулярної заміни катриджів та/або заточки ріжучого елемента. Крім цього недостатня твердість та хімічна стійкість матеріалу ріжучого елемента, не забезпечує достатньої довговічності експлуатації такого пристрою. Однак їх перевагою є відносна дешевизна, але суттєвим недоліком є неоптимальні фізикомеханічні властивості. При високих показниках міцності при розтягуванні до 1900 МПа та межі текучості - близько 1000 Мпа, сталі характеризуються незначною зносостійкістю [1]. Викликано це низькою твердістю (близько 50-55 по шкалі Роквелла HRC, за шкалою Мооса менше 7) [2]. Більш досконалим є пристрій для гоління, який містить принаймні один ріжучий елемент у вигляді продовгуватого тіла з ріжучою кромкою. Фіксуючий пристрій та ріжуча кромка ріжучого елемента при цьому знаходяться в одній базовій площині. Такий пристрій може містити один або декілька елементів, ріжучої кромки, що розміщені в базовій площині або паралельні їй при незначному вильоті леза (0,1-0,3 мм). Задачею корисної моделі є збільшення зносостійкості ріжучого елемента (леза). Поставлена задача вирішується таким чином, що у відомому пристрої для гоління, що містять принаймні один ріжучий елемент у вигляді продовгуватого тіла з непаралельними гранями, лінією перерізу яких є ріжуча кромка (ріжучий елемент (лезо), закріплено в корпусі даного пристрою, а краї фрагментів корпуса, розміщені з боку ріжучої кромки та знаходяться в одній базовій площині з ріжучою кромкою), ріжучий елемент при цьому виготовлений з аморфного (склоподібного) матеріалу. При цьому кут між гранями становить 20-35°, а кут між однією з граней ріжучого елемента та базовою площиною становить 0-10°. У цьому аспекті, більш оптимальним видається застосування матеріалів для яких характерним є ізотропні властивості. До таких матеріалів належать склоподібні, яких за структурною ознакою можна віднести до аморфних [3]. Саме властивості скла як аморфної речовини, з одного боку, наділяє його крихкістю, у чому і є його недолік і незастосовність для виготовлення інструментів, до яких пред'являються вимоги підвищеної міцності, з іншого боку, відсутність кристалічної решітки дозволяє їх заточувати до молекулярного рівня, що дає незаперечну перевагу порівняно з кристалічними речовинами. Серед природних матеріалів до таких відноситься обсидіан, а серед штучних - кварцове скло. Обсидіан - гірська магматична порода, що складається із вулканічного скла із вмістом SiO2 близько 65-75 % та твердістю 5 за шкалою Мооса [4]. Перші в історії медичні та хірургічні інструменти, виготовлені з природного скла, вирізнялися надзвичайною гостротою. Сучасні дослідження однозначно вказують на більш досконалу ріжучу кромку із склоподібних матеріалів (зокрема обсидіану) у порівнянні із сталевими [5]. Склоподібний кварц характеризується твердістю до 7 за шкалою Мооса, що перевищує аналогічні показники сталей, водночас, аналогічно до обсидіану є можливість формування у нього ріжучої кромки значно тоншої, ніж у металів (для яких гранична межа 1 мкм). Тому всі вищенаведені властивості дають змогу зробити висновок, що за рахунок своїх природних властивостей та правильного оброблення даних матеріалів гострота ріжучої кромки дуже висока. За рахунок зменшення товщини матеріалу відбувається пластична деформація кромки навіть при створенні малих навантажень, а твердість самого матеріалу невелика. Переваги ріжучої кромки з аморфного (склоподібного) матеріалу над аналогічними, виготовленими з металу полягають у тому що традиційні металеві леза принципово не можуть бути заточені до гостроти менше 1 мкм завдяки зернистості їх мікроструктури на відміну від леза, виготовленого із аморфного (склоподібного) матеріалу. Крім цього металеві леза досить швидко зношуються в ході експлуатації, що призводить до відсутності стабільності ріжучих властивостей інструменту і необхідності його зміни. В даному випадку доцільно встановити кут між гранями робочого елемента не менше 20° для запобігання викришування матеріалу ріжучого елемента при випадковому силовому 1 UA 84021 U 5 10 15 20 25 30 35 контакті із сторонніми предметами. При куті 35° зменшується різальна здатність пристрою. Кут α нахилу однієї з граней ріжучого елемента, а саме заднього відносно до напрямку руху леза знаходиться в межах 0-10°. При α = 0 одна з граней ріжучого елемента знаходиться в базовій площині, а при α = 10° максимальний кут різання становить 45° і його збільшення може привести до зменшення різальної здатності пристрою. Проведене випробування запропонованого пристрою, для чого виготовлені леза із запропонованими геометричними параметрами, котрі забезпечують значне продовження строку експлуатації пристрою. Отже, склоподібні матеріали за своєю твердістю, а отже і зносостійкістю не поступаються сталям. Водночас переважають будь-які кристалічні матеріали по якості формування ріжучої кромки, а відтак при застосуванні як леза у пристрої для гоління забезпечують та продовжують зносостійкість даного пристрою для гоління. Пристрій для гоління з лезом з аморфного (склоподібного) матеріалу призначений для вдосконалення гоління за рахунок таких властивостей як надзвичайна гострота, чіткість, рівність, та зносостійкість, оскільки його ріжуча здатність абсолютно не змінюється. Існуючий на сьогодні аморфний (склоподібний) матеріал, з якого виготовляють ріжучий елемент для бритв - дозволяє отримати велику гостроту ріжучої кромки, а завдяки високій твердості вона зберігає ріжучі властивості протягом довгого часу. Такі пристрої для гоління володіють хімічною і біологічною інертністю, зносостійкістю та мають низький коефіцієнт тертя. Встановлено, що порівняно з пристроями, в яких матеріалом ріжучих елементів є металеві леза, зношення в ході експлуатації такого приладу відбуваються досить швидко, що відповідно призводить до відсутності стабільності ріжучих властивостей та необхідності його зміни. На відміну від металевого леза, яке застосовують тепер, ріжуча кромка (лезо) з аморфного (склоподібного) матеріалу завдяки своїй твердості має велику гостроту ріжучої кромки, що не призводить до затуплення та відповідно продовжує зносостійкість даного пристрою для гоління. Джерела інформації: 1. Болтон У. Конструкционные материалы: металлы, сплавы, полимеры, керамика, композиты. Карманный справочник. - М.: Изд.дом "Додэка-ХХI", 2004.-320 с. 2. Филин А.П. Прикладная механика твердого деформируемого тела. - М.: Наука, 1975. - Т. 1.-832 с. 3. Шаскольская М.П. Кристаллография. - М.: Высшая школа.-1984.-376 с. 4. Гірничий енциклопедичний словник. - Донецьк: Східний видавничий дім, 2002. - Т. 2.-632 с. 5. William A. Haviland, Harald E.L. Prins, Dana Walrath, Bunny McBride Anthropology: The Human Challenge // Wadsworth Publishing.-2010.-784 p. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 40 45 Пристрій для гоління з лезом з аморфного (склоподібного) матеріалу, що містить принаймні один ріжучий елемент у вигляді продовгуватого тіла з непаралельними гранями, лінія перерізу яких є ріжучою кромкою, в корпусі якого закріплено ріжучий елемент, при цьому краї фрагментів корпуса, розміщені з боку ріжучої кромки, знаходяться в одній базовій площині з ріжучою кромкою, який відрізняється тим, що матеріалом ріжучого елемента є аморфний (склоподібний) матеріал, кут між гранями становить 20-35°, а кут між однією з граней ріжучого елемента та базовою площиною становить 0-10°. Комп’ютерна верстка Л. Литвиненко Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 2