NộI Dung
Khi cắt xuyên qua mọi thứ, bạn muốn chắc chắn rằng con dao của bạn tạo ra vết cắt. Sử dụng dao để cắt xuyên qua vật liệu như kim loại có thể khó khăn nếu bạn không biết con dao của mình cần mạnh đến mức nào. Bạn có thể sử dụng phương trình lực cắt để tìm ra số lượng lưỡi sử dụng khi sản xuất vật liệu như giấy bạc hoặc kim loại trong khi tìm hiểu về vật lý cơ bản liên quan đến cắt. Điều này có thể cho bạn một ý tưởng về lực cần thiết để cắt dây hoặc vật liệu khác.
Tính toán lực cắt
Quá trình cắt tạo ra kim loại mà các nhà máy sản xuất sử dụng liên quan đến lực cắt kim loại tấm đảm bảo kim loại được cắt đúng cách. Quá trình này được gọi là làm trống, trong đó một cỗ máy được gọi là khuôn dập tạo ra lực cắt, mà các kỹ sư gọi là "cú đấm" trên vật liệu tấm được sản xuất.
Từ "chết" cũng có thể được sử dụng để chỉ bộ phận của máy nhận cú đấm thực tế hoặc tấm có hình dạng được đục lỗ. Trong quá trình làm trống, bạn có thể tính toán lực cắt của cú đấm này bằng phương trình F = l × t × S cho lực cắt ĐỤ, chiều dài của tấm cần cắt tôi tính bằng milimét, độ dày tấm t tính bằng milimét và độ bền cắt S tính bằng N / mm2. Bạn có thể tìm thấy bảng giá trị cường độ cắt cho các vật liệu khác nhau như đồng thau hoặc đồng trên trang web Austek Design tại đây.
Các kỹ sư thường sử dụng cường độ cắt theo tỷ lệ phần trăm của độ bền kéo của vật liệu, khả năng chống gãy của vật liệu khi chịu áp lực. Độ bền cắt vì 80 phần trăm độ bền kéo là tốt cho việc sử dụng chung phương trình lực cắt để làm việc, nhưng nhôm thường được sử dụng với 50 phần trăm, thép cán nguội với 80 phần trăm và thép không gỉ, 90 phần trăm. Trong quá trình làm trống, vật liệu được đục xuyên qua tấm kim loại được gọi là "khoảng trống".
Xác định phương trình lực cắt
Kiểm tra lực cắt cho các vật liệu này có thể cho phép các nhà khoa học và kỹ sư đưa ra các phương trình phức tạp, chi tiết hơn để xác định cường độ cắt trong các điều kiện khác nhau và trong các khuyết điểm khác nhau. Lực cắt của lưỡi dao sẽ phụ thuộc vào góc giữa lưỡi dao và bề mặt, lực ma sát giữa lưỡi dao và máy và lực giật đàn hồi mà vật liệu máy tự tác dụng để chống lại bị uốn cong và biến dạng.
Hiểu được lực này cùng với cách vật liệu tạo thành một "con chip" mà vật liệu tách ra khỏi chỗ trống có thể cho bạn ý tưởng tốt hơn về các phương trình phức tạp hơn này. Điều này phụ thuộc vào cách răng của lưỡi dao tương tác với thức ăn của chính vật liệu làm trống.
Các lực này tuân theo định luật chuyển động thứ ba của Newton: Mọi hành động đều có phản ứng bình đẳng và ngược lại. Các lực đàn hồi và lực hình thành chip là cả hai phản ứng của máy móc phôi với một lưỡi dao đập vào bề mặt. Lực cắt làm cân bằng các lực hình thành chip, và độ giật đàn hồi là để đáp ứng với áp lực của lực trống. Nghiên cứu các lực này, các kỹ sư có thể sản xuất giấy bạc, kim loại, giấy, ile, màng nhựa và dây điện thông qua lực cắt của máy móc của họ.
Lực cắt của kéo
Bạn không cần một máy làm trống trong phòng khách của bạn để nghiên cứu lực cắt. Kéo, làm bằng lưỡi, điểm tựa và tay cầm, tạo lực cắt giống như đòn bẩy. Điểm tựa, nơi nối hai tay của kéo, cho phép bạn phân phối trọng lượng thông qua tay cầm cho phép bạn cắt các vật liệu như giấy hoặc dây. Khi ứng suất cắt lớn hơn cường độ cắt vật liệu, kéo cắt.
Nhưng ngay cả lực cắt đơn giản của kéo cũng có thể mang lại tiềm năng cho khám phá khoa học. Các kỹ sư y sinh sản xuất các mô hình lực kéo ra khi cắt vật liệu sinh học để sử dụng trong mô phỏng phẫu thuật. Những mô hình này mô tả cơ học tiếp xúc và gãy khi cắt kéo để nghiên cứu biến dạng và gãy của kéo. Sau đó, họ có thể kiểm tra các mô hình này trong các thiết lập thử nghiệm bằng cách cắt giấy, nhựa, vải và các vật liệu khác.