Как количественно измерить остроту и стойкость кромки?

Nikolay_K 22-06-2009 17:12

Вопрос уже не раз всплывал, но теперь хочется более конкретной информации, а именно хочется познакомиться с методиками, которые бы _ВОСПРОИЗВОДИМО_ давали _ЧИСЛЕННЫЙ_ показатель для

1) остроты (геометрической), она же заострение
то есть именно геометрии,
которую можно охарактеризовать углом и радиусом заострения

2) режущей способности,
то есть способности эффективно резать конкретный материал
(то есть способность разрезать образец с минимальным усилием
или минимальной энергией затраченной на разрезание)
резать можно ПЭТ, ПУ, войлок, манилу...

3) стойкости режущей кромки (CER)

то есть способности сохранять свою форму и режущую способность


и позволяя объективно сравнить два экземляра ножей заточенных по разным методикам, две разных стали и т.д.

очень приветствуются ссылки на статьи, книги и прочие _НАУЧНЫЕ_ издания

Nikolay_K 22-06-2009 17:17

вот пример одной такой статьи:


Nikolay_K 22-06-2009 18:35

вот еще одно интересное место с кучкой статей:

статьи на английском, автор M.D. Gilchrist из School of Electrical, Electronic and Mechanical Engineering, University College Dublin, Dublin 4, Ireland

http://www.ucd.ie/mecheng/staff_pages/pdfs/

Nikolay_K 22-06-2009 18:43

а вот что сделала CATRA: http://www.catra.org/pages/products/kniveslevel1/st.htm

ivan-3 22-06-2009 23:21

Из идей которые меня посещали, замерить микрометром толщину лезвия на глубину РК и геометрически посчитать. Проблема оказывается в кривых руках, т.е. завал РК никак не обсчитывается...

И вот вопрос филосовский по измерению, а до какого предела учитывать завал заточки и затупление кромки. Т.е. чисто лазером если считаем, то угол может показать 90 градусов при отличном и что это будет слегка затупленный нож (заусенец овталилсянапример через 10 минут работы) или заваленный угол при заточке? вроде и не отличить...

Пока замер угла по воску как подсмотрел у Валилия калифорнийского кажется адекватным.

Угломеры которые используют в деревообработке для замера углов стамески не канают - только геометрию лезвия показывают по факту. Редко у кого руки настолько прямы чтобы заточить для замера такой штукой.

Nikolay_K 23-06-2009 01:52

Никакие микрометры, угломеры и подобные ручные приборы не помогут. Не тот масштаб. Размер приличной кромки находится в районе микронов.

вот приблизительно так, как на картинке:


картинка эта из книги Roman Landes
взята вот отсюда:
http://www.cutleryscience.com/articles/sharpness_review.html

Если какой-то прибор и позволит измерить, то это будет инструментальный электронный микроскоп, т.е. микроскоп позволяющий производить различные измерения, как правило с подвижным прецизионным предметным столиком, которым можно управлять.

Проблема в том, что такой микроскоп в карман не положишь и на зарплату не купишь...

quote:
Originally posted by ivan-3:

Пока замер угла по воску как подсмотрел у Валилия калифорнийского кажется адекватным.


есть более эффективные средства, например силиконовая слепочная масса:

это вырезка из статьи начало которой дано в самом начале ветки, речь идет о сравнении двух методик, первая из них предполагает изготовление слепка с помощью слепочной массы, нарезание на мелкие кусочки по 1.5мм и замер радиуса с помощью оптического микроскопа и круговых шаблонов.

По второй методике брали обломок лезвия, заливали чем-то, затем делали металлографмческую полировку и то, что получилось рассматривали с помощью электронного микроскопа.

Как утверждают авторы статьи оба метода дали приблизительно один и тот-же результат.

Nikolay_K 23-06-2009 20:55

quote:
Чем острее кромка, тем более она высокопроизводительна, вот то, что вы забыли добавить..

Упс!

и в пределе получаем тонкую железную фольгу, которой ничего разрезать не получится

ибо не в одном лишь угле дело, и не одним лишь радиусом определяется острота, но еще и жесткостью, вязкостью, твердостью, структурой (можно вспомнить про "карбидный контраст") и прочими физическими характеристиками стали или другого материала из которого изготовлен режущий инструмент


режущая способность понятие относительное и имеет смысл оговаривать разрезаемый материал, по отношению к которому мы собираемся оценивать остроту.

Удобными модельными материалами со стабильными свойствами и однородной структурой являются пластики ПЭТ и полиуретан.

на них можно испытывать остроту.

Например резать образец на весах и интегрируя по времени или пути прилагаемую силу вычислять полную энергию потраченную на разрезание.

Вот пример того, как можно придать остроте некое объективное числовое значение.


Alexx_S 24-06-2009 12:35

В моем понимании острота - это именно степень заострения рк. К способности ножа резать не имеет прямого отношения.

ivan-3 24-06-2009 13:43

Чего то мы завязли на уровне самих определений Улыбаюсь
Я так понимаю что все уже придумали за нас. А описание Катры в сети есть? может проще там посмотреть картинки и почитать описалово чтобы встало в голове все на свои места?
А то действительно 3 человека и 3 опредления - тут не истину копать надо а договариваться толко о условиях спора.

Alexx_S 24-06-2009 14:02

По измерению остроты - тут или оптика, или разрезание продавлинванием однородного материала со стабильными свойствами на весах.

Iofspy 24-06-2009 14:07

Ну, вроде с понятийным аппаратом разобрались:
острота - из области геометрии
режущая способность - из области ощущений. Понятие комплексное и собирательное, одним из важнейших факторов которого является острота.

Мне, пожалуй, именно такая интерпретация тоже ближе всего.

ivan-3 24-06-2009 14:12

По оптике и разрезанию однородных материалов я тут вспомнил одновременно Василия с нитками и не школьный курс физики с интерферометром Майкельсона Улыбаюсь
И подумал какая цацка получится... измерение разрезания в процессе и динамика его так сказать (т.е. ускорение при разрезании даже если оно и отрицательное Улыбаюсь)... Но оборудование не децкое и нафиг никому не надо, хотя чисто теоретичесик для катры такой тест бы бы интересен.

Зато можно стандартизировать материал - не витое нечто из разных партий а например стандартный полимер.

Alexx_S 24-06-2009 14:16

quote:
Originally posted by ivan-3:

Василия с нитками



Именно. Его я и имел в виду

quote:
Originally posted by ivan-3:

Зато можно стандартизировать материал - не витое нечто из разных партий а например стандартный полимер



Например, леску.

ivan-3 24-06-2009 14:45

Чего то здесь все нерешаются упоминать Василия, но все его имеют ввиду Улыбаюсь, а зря.

Моя мысль была еще намного хиетрее - полимер скажем палка диеатрмеом мидиметров 10 или лучше квадрат в сечении или лдаже лист торцом (толщиной скажем 1 мм) Сверху ставится нож на ограничители и на него ставится груз (или вешается) скажем стандартно 10 кило. И таким образом если это встроить в простейший интрферометр (не настолько это уж и сложно сделать как высти форумулу к нему нас интересующую Улыбаюсь) то мы быдем видеть скорость и ускорение с которой будет присходить врезание в материал.

А если упростить мысль то поставить пластину полимера толщиной 1 мм и напрячь грузом в 10 кило (надо подобрать соотношение толщины пдастины и груза) и снимать нож со стопора и замерять время за которое он прорежет стандартный материал - это тест и на геометрию и на заточку одновременно.

dmd71 19-07-2009 01:29

quote:
вот приблизительно так, как на картинке:

Как фанат геометрии Улыбаюсь вставлю свои две копейки: именно вот такие масштабы и делают проверку остроты на всем, что толще волоса (а он толще этой кромки почти в 100 раз), бессмысленной. Все, что выше этого микрона от кромки, к остроте не имеет уже никакого отношения, ИМХО. А разброс по стойкости настолько зависит от разрезаемого материала, что это вообще тупиковая тема, ИМХО. Пример: я уже несколько недель режу ножом из VG-10 замороженные продукты - острота практически не падает. А если им вскрыть консерву? Улыбаюсь