BAKALÁŘSKÁ PRÁCE

TECHNICKÁ UNIVERZITA V LIBERCI FAKULTA STROJNÍ

Studijní program: B 2341 Strojírenství Studijní zam ěř ení: Stavba stroj ů

BAKALÁŘSKÁ PRÁCE

Kotou č ové n ů žky s ozubeným p ř evodem

Autor: Pavel Kasper - Fischer Vedoucí práce: Ing. Jozef KANIOK, Ph.D.

Akademický rok 2011/2012

Prohlášení o autorství

Předkládám tímto k posouzení a obhajobě bakalářskou/diplomovou práci, zpracovanou na závěr studia na Fakultě strojní Technické univerzity v Liberci.

Prohlašuji, že jsem tuto bakalářskou/diplomovou práci vypracoval samostatně, s použitím odborné literatury a pramenů, uvedených v seznamu, který je součástí této

bakalářské/diplomové práce.

V Liberci dne: ………. . . . podpis autora

Anotace:

Návrh a konstrukce zahradnických nůžek s ozubeným převodem

Tato práce se zabývá návrhem a konstrukcí zahradnických, kde střižný kotouč je poháněn ozubeným převodem. Nejprve byl prozkoumán stav na trhu mezi výrobci zahradnických nůžek a následně návrh a konstrukce zahradnických nůžek s ozubeným převodem. Byly provedeny měření vlivu střižné síly s nuceným otáčením střižného kotouče a bez nuceného otáčení kotouče.

Annotation:

Design and Construction of Garden Shears and pinion

This paper describes the design and construction of garden, where the shearing blade is gear driven. It was initially examined the state of the market between pruning shears, and then design and construction of garden shears and pinion. Were conducted measuring the impact of shear forces with forced rotation shearing blades and without the forced rotation of the rotor.

Poděkování

Tímto bych chtěl poděkovat Ing.Jozefovi Kaniokovi, Ph.d. za cenné rady a poskytnutí pomoci při práci na bakalářské práci.

Dále bych rád poděkoval katedře textilních strojů za poskytnuté podmínky a jejich vstřícnost.

1 ÚVOD ... 1

2 ROZDĚLENÍ ZAHRADNÍCH NŮŽEK ... 2

2.1 ZAHRADNÍ NŮŽKY... 2

2.1.1 Mechanické nůžky jednoruční jednobřité ... 3

2.1.2 Mechanické nůžky jednoruční dvoubřité ... 4

2.1.3 Mechanické nůžky univerzální ... 5

2.1.4 Mechanické nůžky pákové... 6

2.1.5 Mechanické nůžky teleskopické ... 8

3 TEORIE STŘIHU ... 10

3.1 STŘIŽNÝ PROCES ... 10

3.1.1 Průběh tlakového zatížení při střihání paralelními noži ... 11

3.1.2 Průběh tlakového zatížení na kotoučovém noži ... 12

3.1.3 Střižná plocha ... 12

3.2 KVALITA STŘIŽNÉ PLOCHY ... 13

3.2.1 Vliv střižné vůle ... 14

3.2.2 Zpevnění materiálu v okolí střižné plochy ... 15

3.2.3 Vliv rychlosti střihání ... 16

3.3 SÍLY PŘI STŘIHÁNÍ ... 16

3.3.1 Určení síly a práce při střihání paralelními noži ... 17

3.3.2 Síla a práce při střihu noži skloněnými ... 18

3.3.3 Síla a práce při střihu noži kruhovými ... 20

4 POPIS SCHÉMA ZAHRADNICKÝCH NŮŽEK S MECHANISMEM PRO OTÁČENÍ KOTOUČOVÉHO NOŽE DLE PŘIHLÁŠKY VYNÁLEZU KATEDRY ... 21

4.1 PODSTATAVANÁLEZU: ... CHYBA!ZÁLOŽKA NENÍ DEFINOVÁNA. 5 PRAKTICKÉ MĚŘENÍ S KOTOUČOVÝMI NŮŽKAMI ... 24

6 NÁVRH A KONTROLA S NUCENÝM OTÁČENÍM KOTOUČOVÉHO NOŽE POMOCÍ OZUBENÉHO PŘEVODU ... 30

6.1 NÁVRH OZUBENÉHO PŘEVODU ... 32

6.2 STANOVENÍSÍLYPROVÝPOČETOZUBENÉHOPŘEVODU ... 32

6.3 PEVNOSTNÍKONTROLAOZUBENÉHOPŘEVODU ... 34

6.3.1 Geometrie zadaného čelního soukolí ... 34

6.4 KONSTRUKCE NŮŽEK………..40

7 ZÁVĚR ... 41

SEZNAM POUŽITÉ LITERATURY: ... 42

Přehled použitých symbolů

Značka Název Jednotka

b společná šířka čelního soukolí [mm]

d1 průměr roztečné kružnice kola 1 [mm]

d2 průměr roztečné kružnice kola 2 [mm]

a osová vzdálenost čelního soukolí [mm]

z1 počet zubů pastorku [-]

z₂ počet zubů kola [-]

fH součinitel sklonu zubů [-]

K_F součinitel přídavných zatížení (pro výpočet na ohyb) [-]

K_Fα součinitel podílu zatížení jednotlivých zubů [-]

pro výpočet na ohyb

K_Fβ součinitel nerovnoměrnosti zatížení zubů po šířce [-]

(pro výpočet na ohyb)

KH součinitel přídavných zatížení (pro výpočet na dotyk) [-]

K_Hv součinitel vnitřních dynamických sil (pro výpočet na dotyk) [-]

K_Hα součinitel podílu zatížení jednotlivých zubů [-]

(pro výpočet na dotyk)

K_Hβ součinitel nerovnoměrnosti zatížení zubů po šířce [-]

(pro výpočet na dotyk)

m modul soukolí [mm]

α úhel profilu [°]

db1 průměr základní kružnice pastorku [mm]

da1 průměr hlavové kružnice pastorku [mm]

d_f1 průměr patní kružnice pastorku [mm]

ε_β součinitel záběru kroku [-]

d_b2 průměr základní kružnice kola [mm]

d_a2 průměr hlavové kružnice kola [mm]

F_t obvodová síla působící v čelním řezu na roztečné kružnici [N]

K_A součinitel vnějších dynamických sil [-]

K_AS součinitel vnějších dynamických sil pro výpočet s ohledem [-]

na trvalou deformaci, vznik trhliny nebo křehkého lomu z jednorázového přetížení

KFv součinitel vnitřních dynamických sil (pro výpočet na ohyb) [-]

YFS součinitel tvaru zubu a koncentrace napětí [-]

Y_β součinitel sklonu zubu [-]

Y_ε součinitel vlivu záběru profilu (pro výpočet na ohyb) [-]

Z_ε součinitel mechanických vlastností materiálu [-]

(spoluzabírajících ozubených kol)

ZH součinitel tvaru spoluzabírajících zubů [-]

ZR součinitel výchozí drsnosti boků zubů (před záběrem) [-]

u převodové číslo ozubeného převodu [mm]

σFlimb mez únavy v ohybu odpovídající bázovému počtu zatěžujícím [MPa]

cyklů

σH napětí v ohybu (Hertzův tlak) ve valivém bodě [MPa]

σHlim mez únavy v dotyku odpovídající bázovému počtu [MPa]

zatěžovacích cyklů

σH0 napětí v dotyku při ideálním zatížení přesných zubů [MPa]

(při K_H = 1)

σHP přípustné napětí v dotyku [MPa]

1 Úvod

Zahradní nůžky jsou důležitým nástrojem ovocnářů a zahrádkářů. Převážná část ručních zahradních nůžek, které jsou na trhu má jednoduchý pákový převod. Na katedře textilních a jednoúčelových strojů Technické univerzity v Liberci byly vyvinuty zahradní nůžky s kotoučovým nožem, který je nuceně otáčen pomocí mechanismu s lankem. Na tento mechanismus pro otáčení kotoučového nože byl udělen užitný vzor a je ve fázi udělení patentu.

Cílem této práce je praktické ověření předpokladu snížení střižné síly na prototypu zahradních nůžek s kotoučovým nožem vyrobených na katedře textilních a jednoúčelových strojů na různých dřevinách a zpracovat konstrukční návrh pro zahradní nůžky s kotoučovým nožem s jeho nuceným otáčením pomocí ozubeného převodu.

2 Rozdělení zahradních nůžek

V této kapitole bylo čerpáno z literatury [7, 8, 9, 10]

• Jednotlivé typy nůžek dělíme na:

- Mechanické

- Elektrické ( akumulátorové ) - Benzinové

• Mechanické nůžky dále rozdělujeme:

- nůžky jednoruční - nůžky pákové - nůžky teleskopické

- nůžky kotoučové s ozubeným převodem

• Nůžky na dřeviny a rostliny mohou být:

- nůžky jednobřité - nůžky dvoubřité - nůžky univerzální

- nůžky kotoučové s ozubeným převodem

2.1 Zahradní nůžky

Na trhu je k dostání celá řada modelů zahradnických nůžek. Rozdělují se podle jejich specializace a velikosti. Jednoruční nůžky se používají pro stříhání suchých větviček, kořenů či květin. Na mladé větve se nejlépe hodí dvoubřité nůžky. Některé modely nůžek mají nastavitelné otevření rukojeti, díky čemuž se plynule přizpůsobují velikosti ruky nebo použití.

Na stříhání silnějších větví stromů a keřů máme speciální nůžky. Dvouruční převodové nůžky na větve si poradí s větvemi o průměru až 50 mm. Díky jejich speciálnímu převodu je práce s nimi snadná. U teleskopických nůžek lze stříhat větve až ve výšce 6 m. Umožňují snadný

prostřih v korunách stromů i mezi spletitými větvemi, kam bývá přístup obtížný. Některé modely mají možnost natočení stříhací hlavy v rozmezí až 230°.

Hlavní částí kotoučových nůžek s ozubeným převodem je řezný kotouč. Řezný kotouč může být různého průměru v závislosti na typu řezného materiálu a průměru. Celé nůžky se skládají ze dvou rukojetí, se dvěma břity, s níž jeden je naostřen a na druhém břitu je spojen šroubem řezný kotouč, ve kterém je vlisované ozubené kolo a to pohání ozubený hřeben, jenž je nýty upevněný na protější časti, a to pod ostřím čepele.

2.1.1 Mechanické nůžky jednoruční jednobřité

Nůžky jsou navrženy tak, aby ergonomicky sloužily k pohodlnému a snadnému použití.

Ergonomicky tvarovaná držadla jsou vyrobena z extra pevného polyamidu vyztuženého skelnými vlákny. Čepele z pečlivě zakalené nerez oceli jsou v nepracovní poloze bezpečně kryty díky snadno přístupnému zámku.

Obr. 2-1 – jednobřité nůžky Fiskars Singlestep

Technické údaje

Hmotnost:

196 g Délka:

200 mm Průměr

střihu: 22 mm

Materiál: břity jsou z nerez oceli potažené vrstvou PTFE, držadla z pevného polyamidu vyztuženého skelnými vlákny

Tyto nůžky jsou vhodné ke střihu suchých a tvrdých větví. Jejich pohodlně vytvarovaná masivní držadla jsou vhodná jak pro praváka, tak leváka. Čepele jsou vytvořeny ze speciální slitiny oceli CrMoV. Horní čepel je potažena jemnou vrstvou PTFE, a to z důvodu tření.

Spodní doraz čepele je z velmi pevného polyamidu, který je vyztužen sklenými vlákny.

Na konci horního držadla je otvor pro zápěstní řemínek.

2.1.2 Mechanické nůžky jednoruční dvoubřité

Nůžky dvoubřité s rukojetí ve tvaru oka pro bezpečnější držení a s chráničem prstů díky ergonomickému tvarování rukojeti nemusíme dávat nůžky z ruky, pokud bychom byli nuceni dělat jinou práci, protože konečky prstů zůstávají volné, tak horní rukojeť je opatřena měkkým povrchem s úpravou proti sklouznutí, a to bezpečnostním zámkem. Ten chrání břity, které jsou pečlivě zakalené z nerez oceli před poškozením v době, kdy se s nimi nepracuje nebo při jejich přepravě. Velké oko slouží také jako pohodlný otvor pro zavěšení stříhat lze těsně u kmene na stříhání čerstvého dřeva.

Obr. 2-2 – dvoubřité nůžky Fiskars

Technické údaje Hmotnost:

154 g Délka:

201 mm Průměr

střihu: až 16 mm

Materiál: břity jsou z nerez oceli potažené vrstvou PTFE, držadla z pevného polyamidu vyztuženého skelnými vlákny

Typ a provedení nůžek jsou vhodné zejména pro ženy a PowerGear™ nůžky s převodovým mechanismem, vloženým mezi otočné držadlo a čepel, které dovolují současné zapojení všech prstů.

2.1.3 Mechanické nůžky univerzální

Univerzální nůžky Gardena Classic jsou univerzální proto, že jejich využití je velmi široké.

Zejména jsou vhodné pro stříhání plodů nebo stříhání tenčích větviček, provázků, drátů, ale i plechů. Nože skloněné stříhací hlavy jsou vyrobené z nerezové oceli, avšak jako u nůžek firmy Fiskars nejsou potaženy tenkou vrstvou PTFE, a to z důvodu nižšího tření materiálu. Tyto univerzální nůžky jsou specifické tím, že dolní nůž je speciálně pilovitě ostřený a má integrovaný odřezávač drátu.

Obr. 2-3 – univerzální nůžky Gardena Classic

1 … Horní rukojeť se zámkem 6 … Kolík spojující oba břity

2 … Dolní rukojeť 7 … Horní břit

3 … Doraz 8 … Dolní břit s pilovitým ostřením

4 … Pružina 9 … Odřezávač drátu

5 … Integrovaný zámek 10 … Otvor pro zápěstní řemínek

Technické údaje Hmotnost:

150 g Délka:

200 mm Průměr

střihu: až 12 mm

Materiál: břity jsou z nerez oceli potažené vrstvou PTFE, nůžky jsou z pevného polyamidu vyztuženého skelnými vlákny

Proto, aby se tyto zahradnické nůžky optimálně seděly v ruce, tak jsou obě rukojeti se dvěma uchopovacími pozicemi ergonomicky tvarované. Pomocí bezpečnostního zámku s jednoruční obsluhou lze nůžky snadno zajistit a skladovat. Záruční lhůta je 25 let a zaručuje nejvyšší kvalitu.

2.1.4 Mechanické nůžky pákové

Pákové dvouruční nůžky Fiskars jsou vhodné pro všechny druhy stříhání na zahradě, a to až do tloušťky větví o průměru 50 mm. Díky unikátnímu převodu PowerGear ( síla – převod ) se zvyšuje střižný výkon a rovnoměrně rozděluje sílu střihu, kterou působíme na obě rukojeti tak, aby byla stejná v celém průběhu střihu. U technologie PowerStep ( síla – krok ) jenž ji společnost Fiskars použila a zároveň si ji patentovala, umožňuje stříhat větve v jednom či více krocích. Z tohoto hlediska usnadňuje práci jak mladým, tak i starším kutilům na zahradě, protože eliminuje zátěž, únavu a zvyšuje tak pohodlí při práci. Jako iž většina zahradních nůžek od společnosti Fiskars, jsou vyrobeny z pevného polyamidu vyztuženého skelnými vlákny, proto jsou tak lehké a velmi pevné. Břity jsou jsou jsou z kvalitní CrMoV oceli, potažené PTFE pro snížení tření. Tyto dvouruční nůžky se dodávají ve třech typech: jednobřité, dvoubřité se spodním břitem ve tvaru háku nebo ve tvaru běžných zahradnických nůžek. Jednobřité nůžky jsou určené pro stříhání suchého a tvrdého dřeva. Dvoubřité nůžky se spodním břitem ve tvaru háku jsou pro stříhání tlustých, syrových větví a dvoubřité nůžky s klasickým tvarem jsou navrženy pro přesný střih větví i špičkami břitů.

Obr. 2-4 – pákové nůžky Fiskars PowerStep

1 … Horní rukojeť 5 … Horní břit

2 … Dolní rukojeť

3 … Převod PoweGear 4 … Dolní břit

Technické údaje Hmotnost:

1200 g Délka:

570 mm Průměr

střihu: až 50 mm

Materiál: břity jsou z CrMoV oceli potažené vrstvou PTFE, nůžky jsou z pevného polyamidu vyztuženého skelnými vlákny

2.1.5 Mechanické nůžky teleskopické

Teleskopické nůžky, můžeme je nazvat víceúčelové, zejména svým dosahem. Jsou vhodné pro stříhání do koruny stromů nebo hustého křoví. Můžeme s nimi stříhat nad hlavou bez použití žebříku nebo na zemi bez ohýbání zad či práce z kleku. Teleskopické nůžky Gardena s dvojím střihem mají prodlužovací hliníkové rukojeti v délce od 650 mm až do délky 900 mm, čím umožňuje dosah a zesílí tak pákový efekt. Můžeme s nimi stříhat větve až do průměru 42 mm. U řady výrobců mohou teleskopické nůžky dosahovat střižné výšky až k 6 m. Společnost Gardena používá na všechny své výrobky nejmodernější výrobní technologie, proto také poskytuje na ně záruku 25 let. Jak se můžeme všimnout na obr. 2-5 pozice 6, 7 jsou zde použity dorazy. Ty především chrání ruce při stříhání, abychom rukojeťmi nenarazili do sebe.

.

Obr. 2-3 – teleskopické nůžky Gardena Comfort 650 BT

1 … Ergonomicky tvarovaný úchyt 6, 7 … Doraz

2, 3 … Horní a dolní rukojeť 8 … Horní břit uchycen na dolní rukojeti 4 … Pojistka 9 … Dolní břit uchycen na horní rukojeti 5 … Teleskopická rukojeť

Technické údaje Hmotnost:

870 g Délka:

650 až 900 mm Průměr

střihu: až 42 mm

Materiál: břity jsou z antiadhezivním povlakem, zabraňuje tření

Obr. 2-6 – teleskopické nůžky Fiskars

Jako další příklad zde uvádím teleskopické nůžky od společnosti Fiskars, které mají

nastavitelnou hlavu a stříhací mechanismus s velkým převodem dovolující rychlé, pohodlné a bezpečné stříhání. Výjimečné jsou tím, že stříhací hlavu můžeme natáčet až o 230°.

Technické údaje Hmotnost:

1900 g Délka:

4100 mm Průměr

střihu: až 32 mm

Materiál: břity jsou z CrMoV oceli potažené vrstvou PTFE, nůžky jsou z pevného polyamidu vyztuženého skelnými vlákny

3 Teorie střihu 3.1 Střižný proces

V této kapitole bylo čerpáno z literatury [1, 2, 3, 6]

Pomocí dvojice sil F dochází při střižném procesu k zatlačování střihacích nožů do materiálu.

Tím se dosáhne oddělení materiálu v tzv. střižné rovině. Střižná rovina je ta rovina, podél níž se pohybují nože.

Obr. 3-1 - princip střihání bez přidržovače

F – střižná síla

s – tloušťka stříhaného materiálu A-A – střižná rovina

z – střižná vůle

ε – hloubka zatlačení nože do materiálu

Proces spočívá v tom, že nože vzájemně posunou části stříhaného materiálu podél střižné roviny. Tím vznikne ve střižné rovině tahové napětí. Přetvoření stříhaného materiálu vznikne v oblasti kolem střižné plochy. V této oblasti budou při dalším vzájemném posuvu nožů vlákna postupně ohýbána a protahována. Když se nože zatlačí do určité poměrné hloubky, která je charakteristická pro daný materiál, vznikne trhlina ve směru největšího smykového napětí. Obvykle vznikne první trhlina v místě břitu nože, protože v tomto místě je největší

tahové napětí. Dalším zatlačováním nožů vznikají další trhlinky, než dojde k úplnému rozdělení materiálu.

Střižný proces rozdělujeme na čtyři fáze:

1. Pružná fáze

Prvotní fáze kdy napětí vyvolané v materiálu střižným nástrojem je pod mezí kluzu 2. Tvárná fáze

Napětí se soustřeďuje kolem střižných hran a roste nad mez kluzu. V této fázi začíná vznikat střižná plocha.

3. Fáze porušení

Napětí je v této fázi na mezi pevnosti. U střižných hran vznikají trhliny, které postupují proti sobě.

4. Fáze oddělení

Při správné vůli mezi noži se trhliny spojí a dojde k oddělení materiálu. Pokud střižná vůle nebude správně nastavena, trhliny se nespojí a materiál se musí dostřihnout v celé tloušťce, nebo se musí utrhnout. Z toho vyplývá nekvalitní střih.

3.1.1 Průběh tlakového zatížení při střihání paralelními noži

Obr. 3-2 - rozložení tlaků v okolí střižné plochy

1 – pevný nůž 2 – pohyblivý nůž 3 – izobary

x – oblast přetvoření

Tlak je podél střižné roviny rozložen nerovnoměrně. To způsobuje, že směr tahových vláken se vzdáleností od břitu nože mění. Stejně tak se mnění i směr trhlinek, v nichž se materiál odděluje. Trhlinky postupují ve směru největšího smykového napětí, tj. asi v úhlu 45° ke směru tahového napětí. Tím je možno vysvětlit, že střižná plocha bude mít tvar písmene S.

3.1.2 Průběh tlakového zatížení na kotoučovém noži

Obr. 3-3 - průběh tlakového zatížení na kotoučovém noži

Při stříhání za studena je plocha, která znázorňuje průběh tlakového zatížení, posunuta vpravo. Rozhodující vliv na velikost potřebného kroutícího momentu na nožových hřídelích, pro docílení stříhání daného materiálu, má poloha těžiště znázorněné plochy, kde nám ve skutečnosti působí střižná síla F.

3.1.3 Střižná plocha

Tvar střižné plochy bývá tvaru písmene S. Tento tvar vychází z nerovnoměrného rozložení tlaku podél střižné roviny.

Obr. 3-4 - střižná plocha

1 – stříhaný materiál 2 – nůž

3 – směr maximálních smykových napětí 4 – směr tahových napětí

3.2 Kvalita střižné plochy

V této kapitole bylo čerpáno z literatury [1, 6]

Na kvalitu střižné plochy má největší vliv velikost střižné vůle. Dále jí ovlivňuje ostrost střižních hran a jejich vzájemný sklon. V neposlední řadě závisí kvalita střižné plochy na jakosti stříhaného materiálu.

Obecně je střižná plocha tvořena čtyřmi plochami viz obr.

Obr. 3-5 - kvalita střižné plochy

1 – zaoblení vstupní hrany plechu 3 – vlastní střižná plocha

2 – zatlačení nože do vzniku trhliny 4 – zatlačení spodního nože

Podíl jednotlivých částí je přibližně:

část 1 – 6 % část 2 – 10 % část 3 – 80 % část 4 – 4 %

Protože část 3 tvoří přibližně 80 % střižné plochy, je pro posouzení kvality střižné plochy charakteristická.

Trhliny, které postupují od břitů obou nožů se setkají uprostřed děleného materiálu. Tím vytvoří střižnou plochu. Trhliny se však nemusí vždy setkat svými čely. Na povrchu střižné plochy pak vzniká zátrh, nebo se natvoří tříska. Třísky se shromažďují pod místem střihu a dostanou-li se mezi pohybující se nástroje mohou způsobit potíže. U anizotropních materiálů mají na kvalitu střižné plochy vliv také vměstky. V místě jejich zvýšeného obsahu mohou vznikat další smykové trhliny.

3.2.1 Vliv střižné vůle

Velikost střižné vůle má vliv na jakost střižné plochy a velikost střižné síly. S tím souvisí taky opotřebení nástroje. Velikost střižné vůle se určuje na základě tloušťky střihaného materiálu a na základě pevnosti ve střihu daného materiálu. Při správném nastavení střižné vůle se trhliny postupující od obou nožů setkají uprostřed stříhaného materiálu. Avšak při jejím špatném nastavení se trhliny nesetkají a vznikne zádrh nebo tříska.

Obr. 3-6 - vliv střižné vůle na kvalitu střižné plochy

3.2.2 Zpevnění materiálu v okolí střižné plochy

V okolí střižné plochy je materiál trvale deformován. Vlivem této deformace dochází také ke zpevnění materiálu. Velikost zpevnění je úměrná se stupněm deformace. S tím souvisí také úbytek tvárnosti materiálu. Zpevnění se projevuje nejvíce v místě, kde došlo k největšímu přetvoření, tj. v okolí střižné plochy, kde se od sebe stříhané části oddělili.

Obr. 3-7 - rozložení zpevnění v okolí střižné plochy

Toto zpevnění má vliv na další zpracování. Například při ohýbání plechu vznikají na hraně plechu trhlinky. Tyto následky zpevnění lze odstranit vyžíháním, což je drahé, nebo obrobením povrchové vrstvy střižné plochy, ve které došlo k největšímu přetvoření.

3.2.3 Vliv rychlosti střihání

Rychlost střižného procesu má vliv na kvalitu střižné plochy, rozložení zpevnění a na velikost střižné práce potřebné ke stříhání. Dále také rychlost střihání ovlivňuje životnost nástrojů.

Při zvyšování rychlosti střihání, se bude snižovat hloubka oblasti, zasažené přetvořením a trvalou deformací. Proto je výhodné použít vyšších rychlostí. Rychlost střihání však nesmí překročit tzv. kritickou rychlost nárazu. Jde tedy o rychlost při níž se mění materiál houževnatý na materiál křehký. Při překročení této rychlosti se bude velikost oblasti, zasažené tvářením, opět zvětšovat.

3.3 Síly při střihání

V této kapitole bylo čerpáno z literatury [1, 2, 6]

Na stříhaný materiál působí dvojice sil. Tato dvojice vytvoří moment, který nakloní stříhaný materiál o úhel α ve směru působení momentu. Zároveň však dojde k zatlačení nožů do stříhaného materiálu.

Obr. 3-8 - síly při střihání

Moment střižných sil je eliminován buď momentem přidržovače nebo silami působícími na hřbety nožů. Obvykle přidržovač zadržuje jen jednu stranu stříhaného plechu. Druhá strana stříhaného plechu je ovlivněna momentem přidržovače jen do té doby, dokud je ještě pevně spojena s první částí stříhaného materiálu. Proto se odstřižek na konci střižné plochy ulomí.

Tím na konci střihu vznikne nekvalitní střižná plocha. Tento nedostatek je možné eliminovat přidáním přidržovače (podpěry) i na stranu odstřižku.

Za předpokladu trojúhelníkového rozložení tlaků na hřbetu nožů bude moment sil roven H·t.

Protože:

t F a H

t H a F

⋅

=

⋅

=

⋅

Síla přidržovače

p F a F

p F a F

P

P

⋅

=

⋅

=

⋅

3.3.1 Určení síly a práce při střihání paralelními noži

Při střihání paralelními noži roste střižná síla až do okamžiku, než ve stříhaném materiálu vznikne trhlina. Poté začne střižná síla klesat. Po oddělení materiálu v celé ploše, klesne střižná síla na nulu. Poměr maximální střižné síly, které se dosáhne před vznikem trhliny, k původnímu průřezu střihaného materiálu, se nazývá střihová pevnost τPs. Střihovou pevnost lze vypočítat z empiricky odvozených vzorců, nebo určit z tabulek.

Střižná síla lze tedy vypočítat:

Ps

stř S

F = ⋅τ

S … plocha stříhaného materiálu ve střižné rovině τPs … pevnost ve střihu

Obr. 3-9 - průběh síly při střihání

Práce potřebná k ustřižení materiálu je rovna ploše pod křivkou znázorňující průběh střižné síly. Velikost této plochy bychom mohli spočítat integrací. Pro skutečný průběh střižné síly však není matematické vyjádření a proto tuto křivku nahradíme elipsou. Jedna poloosa elipsy je rovna střižné síle a druhá poloosa je rovna polovině hloubky zatlačení nože do materiálu.

Střižná práce se tedy vypočítá:

s F

F b

a

A=π ⋅ ⋅ =π ⋅ _stř ⋅ε =π ⋅ _stř ⋅κ⋅ 4

2 2

2

κ … poměrná hloubka vniknutí nože do stříhaného materiálu

s κ =ε

pro oceli o vyšších pevnostech κ = 0,2 pro nízkouhlíkovou ocel κ = 0,4 s… tloušťka materiálu

3.3.2 Síla a práce při střihu noži skloněnými

Při vnikání nože do materiálu bude střižná síla vzrůstat až do okamžiku, než se nůž dostane do hloubky ε. V této hloubce nůž způsobí trhlinu a dojde k oddělení materiálu. Dalším zatlačováním nože bude zasažena stále stejná část materiálu, a proto bude velikost střižné síly také stále stejná. K poklesu střižné síly dojde v okamžiku, až nůž dosáhne okraje stříhaného

Obr. 3-10 - uspořádání nástrojů

Pro určení velikosti střižné síly vycházíme z předpokladu, že práce vykonaná při střihání noži skloněnými bude stejná jako při stříhání noži paralelními. Tento předpoklad přibližně platí pro malé úhly mezi noži.

Střižná síla:

λ

λ tg

L F A

tg L F H F A

skl

skl skl

= ⋅

⋅

⋅

=

⋅

=

za A dosadím A= π ⋅F_stř ⋅κ⋅s 4

λ τ κ π λ

κ τ π

λ κ π

tg s tg

L

s s

L tg

L s

F_skl F^{stř Ps Ps}

⋅

⋅

⋅

= ⋅

⋅

⋅

⋅

⋅

⋅

⋅

= ⋅

⋅

⋅

⋅

⋅

= ⋅

4 4

4

2

Práce:

4 4

2

2 s L

tg tg L

A s ^Ps ⋅ ⋅ = ⋅ ⋅ ⋅ ^Ps ⋅

⋅

⋅

⋅

= ⋅ λ π κ τ

λ τ κ π

Ze vzorce pro práci vyplívá, že práce není závislá na úhlu mezi noži. Tedy teoretický průběh závislosti práce na úhlu sklonu nožů bude přímkový.

Obr. 3-11 - závislost střižné síly a práce na úhlu λλλλ

3.3.3 Síla a práce při střihu noži kruhovými

Za předpokladu že jsou oba kruhové nože stejného průměru, tak pro plochu která má být právě oddělena platí:

κ α α κ

κ κ

tg s tg

s s

s S s

⋅ ⋅

−

⋅

⋅ =

⋅ ⋅

⋅

−

= +

) 4 2

2 ( 2

)

( 2 ²

Sílu FL která působí ve směru pohybu plechu a vtahuje materiál mezi kotouče určíme z rovnosti momentů sil FL s momenty střižných sil.

α

α α

tg F F

r F r

F

L

L

⋅

=

⋅

⋅

=

⋅

⋅

1 1

1 1 1

1 sin cos

Kruhové nože mají stejný poloměr => F_L1 = F_L2 = F_L

Celková práce:

stř L

F F

L tg F L F A

=

⋅

⋅

⋅

=

⋅

⋅

=

1

2 1

2 α

L … celková délka střihové čáry

Úhel α určíme ze vztahu:

1

1 (1 )

cos D

s

D − ⋅ − −∆

= κ

α

D1 … průměr kotoučového nože

∆ … přesah nožů

4 Popis a schéma zahradních nůžek s mechanismem pro otáčení kotoučového nože dle přihlášky vynálezu katedry textilních a jednoúčelových strojů

Vynález se týká mechanizmu otáčení kotoučového řezacího nože aplikovaného do zahradních mechanických nůžek pro střihání větví ovocných dřevin.

Pro střihání větví ovocných dřevin se používají běžně pákové jednočepelové nebo dvoučepelové mechanické zahradní nůžky, případně zahradní nůžky s převodem, který zabezpečuje zesílení tlaku vnikající čepele do střihaného materiálu. U všech těchto systémů zahradních nůžek dochází při střihání k tlaku čepele-nože na střihaný materiál, jeho vnikání

do střihaného materiálu a tím k jeho oddělení. Potřebné síly na střih (tlaku čepele) je vyvinuto pákovým, nebo jiným mechanickým převodem. Nevýhodou tohoto systému zahradních

mechanických nůžek je vykonávání pohybu čepele nože při střihu jenom kolmým směrem na střihaný materiál, který tak jenom tlakem vniká do střihaného materiálu, což může

deformovat a poškozovat střihaný materiál, což u živých ovocných dřevin není žádoucí. Tento nedostatek je částečně odstraňován zakřivením čepele nože.

Zkvalitnění procesu střihu z hledisek snížení potřebné síly na střih a zejména zkvalitnění střihu-řezu živých větví, tj. nebortění střihaného materiálu jenom tlakem nože si vyžaduje dva pohyby nože, a to kolmý a posuvný, respektive otáčivý, což zahradní nůžky současných výrobců neumožňují. Je to obdobná situace jako při krájení chleba, kdy pro kvalitní odkrojení krajíce nestačí na nůž působit jenom kolmým tlakem, ale je potřebné současně vykonávat taky pohyb nože posuvný, např. ručně, respektive otáčivý jako u elektrického nebo mechanického kráječe s kruhovým nožem, což umožňuje snížení potřebné tlakové síly a zejména zkvalitnění řezu krajíce bez jeho zvýšené deformace, ke které by došlo v případě použití jenom tlaku nože na chléb.

4.1 Podstata vynálezu

Podstata vynálezu spočívá v aplikaci mechanizmu otáčení kotoučového řezacího nože, do zahradních nůžek, který v nich nahrazuje pevný střihací nůž.

Uvedené podmínky vynálezu splňuje řešení dle obr. 1 a 2, kde součástí první čelisti nůžek 1 je spodní opěrná část střihacího mechanizmu /nože/ 2 a rukojeť 6. Součástí druhé čelisti nůžek 3 je rukojeť 7 a kotoučový řezací nůž 4, který je uložen prostřednictvím čtyřhranu nebo vícehranu na unášecí kladce 9 a čepu 16. První čelist nůžek 1 je s druhou čelistí nůžek 3 spojena čepem 5 .

Kinematické propojení kotoučového řezacího nože 4 s první čelistí nůžek 1 je zabezpečeno lankem 8. Lanko 8 je svým prvním koncem pomocí nalisované koncovky 10 pevně uchyceno v drážce první čelisti nůžek 1, dále lanko 8 opásává unášecí kladku 9, na které je pevně uchyceno nalisovaným unášečem 11 vloženým do výřezu unášecí kladky 9

pružiny 12, podložky 18 a nalisované koncovky 13, které jsou uloženy v držáku 14 v rukojeti 6 první čelisti nůžek 1.

Stlačováním rukojetí 6 a 7 obou čelistí nůžek dochází k natáčení kotoučového řezacího nože 4 s unášecí kladkou 9 kolem čepu 5, co způsobuje napínání lanka 8, které prostřednictvím unášeče 11 a unášecí kladky 9 zabezpečuje otáčení kotoučového řezacího nože 4 kolem čepu 16 vlevo, proti směru otáčení hodinových ručiček, přibližování se kotoučového řezacího nože 4 ke spodní části střihacího mechanizmu /nože/ 2 tj. k vlastnímu střihání a současně stlačování tlačné pružiny 12.

Zvláště je výhodné, že tlačná pružina 12 po ukončení střihu zabezpečuje rozevírání obou čelistí nůžek po uvolňování rukojetí 6 a 7.

Tlačná pružina 12 může být uložena v držáku 14, který je umístěn v rukojeti 6, kde může být s tlačnou pružinou 12 napínán stavěcím šroubem 15, což umožňuje nastavovat optimální sílu pro rozevírání čelistí nůžek.

Kotoučový řezací nůž 4 je uložen na čtyřhranu, nebo vícehranu, který je součástí unášecí kladky 9 , prostřednictvím kterého je kotoučový řezací nůž otáčen. Toto řešení uložení nože umožňuje pootočení kotoučového řezacího nože 4 na čtyřhranu, nebo vícehranu unášecí kladky 9 v případe jeho místního otupení.

Unášecí kladka 9 je s kotoučovým řezacím nožem 4 prostřednictvím čepu 16 uchycena na konci druhé čelisti nůžek 3. Část čelisti 3 pozice 17 tvoří kryt kotoučového řezacího nože 4 v jeho vrchní nestřižné části.

.

Obr. 4-1 - schématický návrh kotoučových nůžek vyrobené na katedře KTS

5 Praktické měření s kotoučovými nůžkami

Cílem měření s kotoučovými nůžkami by mělo být zjištění vlivu otáčejícího kotoučového nože na snížení střižné síly a kvalitu střihu (řezu nuceně otáčejícího kotoučového nože) ve srovnání s těmito nůžkami bez nuceného otáčení kotoučového nože. Vyrobený prototyp kotoučových nůžek, který byl poskytnut katedrou textilních a jednoúčelových strojů tento cíl umožňuje odpojení lanka od nuceného otáčení kotoučového nože. Na obrázku 5-1 jsou zobrazeny kotoučové nůžky kompletní, na obrázku 5-2 jsou kotoučové nůžky s odpojením lanka.

Obr. 5-1. - kotoučové nůžky kompletní s nuceným otáčením pomocí lanka

Obr. 5-2 – kotoučové nůžky s odpojením lanka

Obr. 5-3 – Návrh schématu přípravku pro měření kotoučovými nůžkami

1 – kotoučové nůžky z katedry KTS 2 – zajišťovací šroub 3 – trubka pro upnutí kotoučových nůžek 4 - svěrák

5 – pracovní deska (ponk)

6 – trubka pro prodloužení páky při stříhání

7 - siloměr

Na obrázku 5-3 je navržené schéma zařízení pro měření s kotoučovými nůžkami. Na obrázku 5-4 a 5-5 je skutečné zařízení pro měření. Z důvodu lepší manipulace a zpřesnění výsledku měření bylo rameno nůžek prodlouženo trubkou, takže celková délka prodlouženého ramene nůžek od čepu otáčení byla 236 mm.

Obr. 5-4 – stříhání kotoučovými nůžkami s nuceným otáčením kotoučového nože

Obr. 5-5 – stříhání kotoučovými nůžkami bez nuceného otáčení kotoučového nože (odpojení lanka)

Jak již bylo uvedeno měření bylo prováděno s otáčením a bez otáčení kotoučového nože.

Měření bylo prováděno v měsíci duben 2012, když dřeviny byly narašené. Pro zkoušky byly použity větve o průměrech 4 - 15 mm z meruňky, jabloně, břízy a borovice.

Výsledky měření jsou uvedeny v grafech na obrázcích 5.5 - 5.9.

Obr. 5-5 – graf naměřených hodnot u meruňky

Ob r. 5-6 – graf naměřených hodnot u jabloně

Obr. 5-7 – graf naměřených hodnot u břízy

Obr. 5-8 – graf naměřených hodnot u borovice

Z výsledků měření a doložených obrázků je patrný příznivý vliv otáčeného kotoučového nože nůžek na snížení střižné síly, který je např. u borovice nejpatrnější a činí takřka 50%.

Nejmenší vliv při zkouškách otáčení kotoučového nože se jeví u jabloně. Nutno k tomu konstatovat, že měření se provádělo nejdříve u všech dřevin s otáčením kotoučového nože, a pak bez otáčení kotoučového nože. Určité vlivy na měření mohl mít i místo střihu na dřevině a přesnost měření průměru stříhané dřeviny.

6 Návrh konstrukce s nuceným otáčením kotoučového nože pomocí ozubeného převodu

Při návrhu konstrukce ozubeného převodu vycházíme z kinematiky mechanizmu kotoučových nůžek dle užitného vzoru kde bylo pro otáčení kotoučového nože použito lanko, obrázek 6.1,

Obr. 6-1 otáčení kotoučového nože pomocí lanka

kde převod pomocí ukotveného lanka v spodní čelisti 2 nůžek nahradíme na spodní čelisti 2 ozubenou výsečí, a ukotvení lanka na unašeči 9 nože 4 ozubeným kolem dle obrázku 6-2.

Obr. 6.2 otáčení kotoučového nože pomocí ozubeného převodu

Dle obrázku 6-2 část ozubené výseče ozubeného kola z1, které je součástí spodní čelisti nůžek zabírá do ozubeného kola z2, které je pomocí unašeče spojeno kotoučovým nožem. Schéma celých nůžek je na obrázku 6.3.

obr. 6-3 schéma kotoučových nůžek pomocí ozubeného převodu

1 – řezný kotoučový nůž

2 – čep zajišťující otáčení kola z₂ a unašeče 3 – ozubené kolo z₂

4 - unašeč 5 – nýt 1

6 – zkrutná pružina 7 – horní rukojeť

8 – dolní rukojeť 9 - pojistka

10 – řezný nůž horní rukojeti s ozubením 11 – nýt 2

12 – nýt 3

13 – hlavní čep pro otáčení obou rukojetí

6.1 Návrh ozubeného převodu

Hledáním vhodného ozubeného převodu z rozměrového schématu na základě známých vztahů pro výpočet ozubených kol volím ozubený převod mezi hnacím a hnaným kolem 3:1, kde při zvolené osové vzdálenosti a =42mm a modulu m = 1,5, vychází počet zubů hnacího kola z1 = 42 zubů a z2 = 14 zubů.

6.2 Stanovení síly pro výpočet ozubeného převodu

Obr. 6-2-2 schéma působících sil při stříhání na kotoučových nůžkách

Hodnoty:

A₂ = 236 mm

A1 = 20,5 mm (průměr borovice 14,6mm, F1= 54N) F1 = 54N

DŘK = 43 mm d2 = 21 mm

• Výpočet normálové síly působící kolmo na stříhaný materiál

1 1 2

1 2 1

. .

. 54.236

621, 65 20, 5

N

N

F A F A

F F A N

A

=

= = =

• Výpoč_{et t}ř_{ecí síly Ft}

. 621, 65.0, 35 217, 6

t N

F =F f = = N

• Síla působící na zub F_1,2

2

2

. . .

217, 6 .43

445, 57 21

t ŘK

t ŘK z z

z

F D d F F F D d

F N N

= ⇒ =

= =

6.3 Pevnostní kontrola ozubeného převodu

Pevnostní výpočet čelního soukolí byl proveden pomocí normy ČSN 01 4686 – Pevnostní výpoč_et čelních a kuželových ozubených kol, návrhový a zjednodušený kontrolní výpoč_et čelních ozubených kol.

Zvolené hodnoty:

• Poč_{et zub}ů _{kola –} z1 =42

• Poč_{et zub}ů _{kola –} z₂ =14

• Aktivní šířka ozubení - b_w = 3mm

• Modul ozubení - m = l,5mm

• Úhel profilu zubu - a = 20°

• Osová vzdálenost soukolí – a = 42mm

• Převodový poměr soukolí – u = 3

6.3.1 Geometrie zvoleného čelního soukolí

• Volba Materiálu

Pro kola byl zvolen plech z materiálu 12 010. Jde o konstrukční uhlíkovou ocel cementovanou a kalenou. Mechanické vlastnosti této oceli je možné najít např. v normě Č_SN 01 4686.

Abychom mohli analyzovat pevnostní výpočet, tak jsou pro nás důležité tyto materiálové vlastnosti:

3 , 0 , 10

. 2

500 ,

1210

5

lim lim

=

=

=

=

µ σ σ

Mpa E

MPa MPa _{F b}

H

• Prů_mě_{ry rozte}čných kružnic

1 1

2 2

d = m.z = 1, 5.42 = 63 mm

d = m.z = 1, 5.14 = 21mm

• Prů_měry hlavových kružnic

a1 1

a 2 2

d = m.(z + 2) = 1, 5.(42 + 2) = 66 mm

d = m.(z + 2) = 1, 5.(14 + 2) = 24 mm

• Prů_měry patních kružnic

f 1 1

f 2 2

d = m.(z - 2) = 1, 5.(42 - 2) = 60 mm

d = m.(z - 2) = 1, 5.(14 - 2) = 17, 25 mm

• Prů_měry základních kružnic

b1 1

b 2 2

d = d .cos = 63 - cos 20° = 62, 06 mm

d = d .cos = 21- cos 20° = 19, 734 mm α

α

• Součinitel trvání zábě_ru

2 2 2 2

1 1 2 2

2 2 2 2

2. .sin 2. . .cos

66 62, 06 24 19, 734 2.42.sin 20 2. .1, 5.cos 20

1, 95542

a b a b

d d d d a

α m

α

ε α

π α

π ε

− + − −

= =

− + − − °

= =

°

=

• Souč_{initel záb}ě_{ru kroku}

β 0

ε = pro přímé zuby

• Součinitele pro výpoč_{et nap}ětí v dotyku

5

Z =E 0,175.E = 0,175.2,1.10 = 191, 703 MPa

(vztah platí pro stejné materiály s µ=0,3)

H

1 2 1 2

Z = . = . = 2, 495

cosα tagα cos 20° tag 20°

(vztah platí pro přímé zuby)

4 - a 4 -1, 95542

Z = = = 0, 82555

3 3

ε

ε

(vztah platí pro ε = 0)

( )

( )

B

2 2

a1 a 2

2 2

b1 1 b 2 2

2 2

2 2

Z = tag =

d 2 d 2

-1- . -1- -1 .

d z d z

tag 20°

= 2, 677377

24 2 66 2

-1- . -1- 1, 95542 -1 .

19, 734 14 62, 06 42

α

α

π ε π

π π

   

   

   

   

=    

   

 

 

 

H Hv

K _α.K = 1, 0 (zjednodušení, které určuje norma ČSN 01 4686) KH_β = 1, 07 (určení dle norma ČSN 01 4686 – ψ_bd = 0,30)

⇒ _{K = K .KH A Hβ.KHα.KHv} = 1, 5.1, 0.1, 07 = 1, 6

• Napětí v dotyku ve valivém bodě _C

1 0

1

. . . . 1

.

445, 57 3 1

191, 703.2, 495.0, 82555. . 687, 5

3.63 3

t

H E H

wH

F u

Z Z Z

b d u

N N

σ = ε ⁺ =

= + =

• Součinitele pro výpoč_{et nap}ětí v dotyku

5

Z =E 0,175.E = 0,175.2,1.10 = 191, 703 MPa

(vztah platí pro stejné materiály s µ=0,3)

H

1 2 1 2

Z = . = . = 2, 495

cosα tagα cos 20° tag 20°

(vztah platí pro přímé zuby)

4 - a 4 -1, 95542

Z = = = 0, 82555

3 3

ε

ε

(vztah platí pro εβ = 0)

( )

( )

B

2 2

a1 a 2

2 2

b1 1 b 2 2

2 2

2 2

Z = tag =

d 2 d 2

-1- . -1- -1 .

d z d z

tag 20°

= 2, 677377

24 2 66 2

-1- . -1- 1, 95542 -1 .

19, 734 14 62, 06 42

α

α

π ε π

π π

   

   

   

   

=    

   

 

 

 

 

H Hv

K _α.K = 1, 0 (zjednodušení, které určuje norma ČSN 01 4686) KH_β = 3, 2 (určení dle norma ČSN 01 4686 – ψ_bd = 0,30)

⇒ _{K = K .KH A Hβ.KHα.KHv} = 2, 25.1, 0.3, 2 = 7, 2

• Napětí v dotyku ve valivém bodě _C

1 0

1

. . . . 1

.

445, 6 3 1

191, 703.2, 495.0, 82555. . 687, 5

3.63 3

t

H E H

wH

F u

Z Z Z

b d u

N Mpa

σ = ε ⁺ =

= + =

0. 687, 5. 1, 6

H ZH KH

σ = = =869,63Mpa

• Napětí v dotyku v bodě B jedno-párového záběru pastorku

. 2,8555.869, 63 2482,8

HB ZB H MPa

σ = σ = =

2 2 1, 07

F H

K _β ≈K _β = (určení dle normy ČSN 01 4686, ψ_bd2^{= 0,08)}

1 . 1. . 1, 5.1, 2.1, 2 2,16

F A F F Fv

K =K K _β K _α K = =

2 . 2. . 1, 5.1, 07.1, 2 1, 926

F A F F Fv

K =K K _β K _α K = =

1 1,13 YFS =

2 3, 4 YFS =

• Ohybové napětí

- Kolo 1

1

01 1

445, 57

. . . .2, 54.1, 0.0, 7278 183, 04

. 3.1, 5

t

F FS

w

F N

Y Y Y MPa

b m ^{β ε}

σ = = =

1 01. 1 183, 04.2,16 395, 4

F F KF MPa

σ =σ = =

- Kolo 2

2

02 2

445, 57

. . . .3, 4.1, 0.0, 7278 245, 01

. 3.1, 5

t

F FS

w

F N

Y Y Y MPa

b m ^{β ε}

σ = = =

2 02. 2 245, 01.1,13 276, 9

F F KF MPa

σ =σ = =

6.4 Konstrukce nůžek

Na základě konstrukčního návrhu a provedeného výpočtu ozubeného převodu, byla zpracována sestava kotoučových nůžek s ozubeným převodem v programu AutoCad obr. 6-3 a zpracována výrobní dokumentace hlavních funkčních částí nůžek.

Nebyla zpracována dokumentace pro plastové výlisky rukojeti, pro které by byla potřeba zpracování dokumentace pro lisovací formu.

Všechny hlavní části mimo čepů a kotoučového nože se budou dělat technologií programového vypalování laserem, zejména ozubení, čímž tato technologie zabezpečí současně povrchové zpevnění zubů ozubeného převodu. Výrobní dokumentace nůžek je v příloze bakalářské práce.

7. Závěr

V úvodu bakalářské práce byla zpracována rešerše v současnosti nejvíce prodávaných typů zahradních nůžek na trhu. Je zde uvedena také teorie střihu a střižného procesu, která je platná více pro střihání tuhých a kovových materiálů.

Hlavní část práce byla zaměřena na provedení měření střižné síly na prototypu kotoučových nůžek s mechanismem otáčení nože pomocí lanka poskytnutých katedrou textilních a jednoúčelových strojů. Výsledky měření doloženými grafy potvrdili předpoklad snížení střižné síly, ke které u jedné z dřevin došlo téměř o 50%.

V další části bakalářské práce byl zpracován konstrukční návrh kotoučových nůžek s ozubeným převodem, byla provedena pevnostní kontrola ozubeného převodu a zpracována výrobní dokumentace hlavních funkčních částí nůžek.

Seznam použité literatury:

[1] NOVOTNÝ, Josef ; LANGER, Zdeněk. Stříhaní a další způ_{soby d}ělení kovových materiálů. Praha: SNTL, 1980

[2] ČECHURA, Milan ; STANĚK, Jiří ; MALHAUS, Milan. Ořezávací a rozř_{ezávací n}ů_žky Konstrukč_{ní cvi}čení z výrobních strojů_{. Plze}ň: 1983

[3] BOLEK, Alfred ; KOCHMAN, Josef. Č_{ásti stroj}ů. Praha 1: SNTL, 1990 [4] MANAS, František. Ozubenie v konštrukčnej praxi. Bratislava: ALFA, 1976 [5] ČERNOCH, Svatopluk. Strojně technická př_íručka. Praha 1: SNTL, 1977

[6] ŘASA, Jaroslav. Výpočetní metody v konstrukci řezných nástrojů. Praha: SNTL, 1986 [7] GARDENA

http://www.gardena.cz [8] FISKARS

http://www.fiskars.cz [9] RAWA

http://www.rawa.cz [10] ZBIROVIA

http://www.zbirovia.cz