Пристрій для гоління з лезом з кристалічного матеріалу

Реферат: Пристрій для гоління з лезом з кристалічного матеріалу містить принаймні один ріжучий елемент у вигляді продовгуватого тіла з непаралельними гранями, лінія перерізу яких є ріжучою кромкою, в корпусі якого закріплено ріжучий елемент. Матеріалом ріжучого елемента є кристалічний матеріал. Кут між гранями становить 20-35°, а кут між однією з граней ріжучого елемента та базовою площиною становить 0-10°. UA 84020 U (12) UA 84020 U UA 84020 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель пристрій для гоління з лезом з кристалічного 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 кристалічного 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 картриджем із звичайним металевим лезом. Недоліком даного пристрою є недостатня безпечність використання, а також недостатня зносостійкість матеріалу ріжучого елемента, що спричиняє необхідність регулярної заміни картриджів 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 за шкалою 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, лінія 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 кристалічного матеріалу. При цьому кут між гранями становить 20-35°, а кут між однією з граней ріжучого елемента та базовою площиною становить 0-10°. Враховуючи два аспекти, що впливають на якість ріжучого елемента, стає зрозумілим, що перелік матеріалів, які використовують як лезо у пристроях для гоління не обмежується. Це стосується ряду матеріалів з меншою твердістю та подібними механо-фізичними параметрами. Матеріали з твердістю 9 по шкалі Мооса: окрашені модифікації корунду: рубін та сапфір Матеріали з твердістю 8 по шкалі Мооса: берил та його модифікації (густина 2.6-2.9 г/см) 3 топаз (густина 3.49-3.6 г/см ) 3 циркон (густина 4.68-4.71 г/см ) 3 шпінель (густина 3.5-4.1 г/см ) Матеріали з твердістю 7 по шкалі Мооса: 3 Кварц (густина 2.6-2.65 г/см ) та його різновиди (агат, аметист, моріон, раухтопаз, цитрин, халцедон, тощо) [3,4]. Перевагою вибраних неметалевих кристалічних матеріалів є висока твердість, можливість заточки ріжучої кромки гостротою менше 1 мкм, а також хімічна інертність. Стосовно першого, нержавіючі сталі, що використовуються у побуті, навіть після спеціальної термообробки володіють твердістю не вище 50-55 по шкалі Роквелла HRC. Більш твердими є інструментальні сталі для яких можна добитися твердості порядку 55-60 за тою ж шкалою. Існують також тверді сплави на основі карбідів вольфраму, титану із твердістю 60-70. Співставляючи шкали твердості Роквелла та Мооса стає очевидними, що по твердості інструментальна сталь наближається по твердості до 7 по Моосу, що відповідає кварцу, а тверді сплави - до топазу - 8-ий мінерал шкали Мооса. Всі інші сталі мають твердість нижче природного мінералу кварцу. Тобто, з точки зору твердості найбільш оптимальним є використання інструментальної сталі та твердих сплавів, але при врахуванні другого аспекту, а саме забезпечення необхідної ріжучої кромки, то металеві леза принципово не можуть бути заточені до гостроти менше 1 мкм завдяки зернистості їх мікроструктури. Особливо це стосується твердих сплавів, які фактично є композитами на основі карбідів металів, зокрема вольфраму, титану, тощо. Використовують їх у вигляді тонких шарів, що напилюються або наплавляються на швидкозношувані деталі та 1 UA 84020 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 механізми. Стосовно інструментальних сталей - у них надзвичайно низька корозійна стійкість і тому їх використання не доцільне по цій причині. Тому неметалеві кристалічні матеріали мають значну перевагу над металічними матеріалами при виготовленні лез. Усі вищенаведені властивості дають змогу зробити висновок, що за рахунок своїх природних властивостей та правильного оброблення даних матеріалів гострота ріжучої кромки дуже висока. 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 елементу не менше 20° для запобігання викришування матеріалу ріжучого елемента при випадковому силовому контакті із сторонніми предметами. При куті 35° зменшується різальна здатність пристрою. Кут α нахилу однієї з граней ріжучого елемента, а саме заднього відносно 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, кристалічний матеріал за своєю твердістю, а отже і зносостійкістю не поступається 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 кристалічного 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 кристалічний 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 відбувається досить швидко, що відповідно призводить до відсутності стабільності ріжучих властивостей та необхідності його зміни. На відміну від металічного леза, яке застосовують тепер, ріжуча кромка (лезо) з кристалічного 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. Гірничий енциклопедичний словник. - Донецьк: Східний видавничий дім, 2001. - Т. 1.-512 с. 4. Гірничий енциклопедичний словник. - Донецьк: Східний видавничий дім, 2001. - Т. 2.-632 с. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 50 55 Пристрій для гоління з лезом з кристалічного 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 кристалічний матеріал, при цьому кут між гранями становить 20-35°, а кут між однією з граней ріжучого елемента та базовою площиною становить 0-10°. 2 UA 84020 U 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 3