金喜添

摘要：為了解決磨冰刀工作量大、質(zhì)量難以保證的難題，綜合利用機械原理及機械加工手段對現(xiàn)有的磨刀機進行了進一步的研究，研制了便攜式多功能冰刀研磨機。敘述了該磨冰刀機的結(jié)構(gòu)、特點及其工作原理。實際使用結(jié)果表明，該磨冰刀機具有具有操作簡單、磨后的冰刀刃標(biāo)準(zhǔn)精確、多功能、工作效率高、便于攜帶等優(yōu)點。該磨冰刀機對我國冰上項目開展與提高具有深遠意義。

關(guān)鍵詞：磨冰刀機；便攜式；多功能；機械原理

中圖分類號：G818.3文獻標(biāo)識碼：A文章編號：1007-3612(2008)04-0575-02

滑冰是北方學(xué)校冬季冰上教學(xué)傳統(tǒng)的內(nèi)容［1］，運動員要取得好成績，冰刀的質(zhì)量是一個決定性因素［2］。冰刀使用一段時間后，其刃口會變鈍，這時需要對其重新研磨，使其恢復(fù)原來的形狀。因此，冰刀的正確研磨對于保障冰刀的滑行質(zhì)量和提高運動員的運動成績起著至關(guān)重要的作用。目前，冰刀的研磨方法主要有兩種，手工研磨和數(shù)控研磨。對于手工研磨而言，冰刀的研磨質(zhì)量完全取決于操作者的熟練程度，嚴重影響冰刀研磨的效率和質(zhì)量［3］。我國在電動冰刀研磨機領(lǐng)域的研究和開發(fā)比較落后，這對我國冰上運動的發(fā)展是一個極大的制約［4］。

在70年代以前，我國磨刀機的工作都是由手工進行操作。目前，各大院校主要使用結(jié)構(gòu)比較簡單的電動磨刀機。電動磨刀機提高了工作效率，但在磨冰刀時，刃口溝槽的深淺及形狀完全由手工來掌握，這就必須由個別少數(shù)有經(jīng)驗的人進行操作，否則不能保證磨刀質(zhì)量，而且容易出現(xiàn)危險。國外一些發(fā)達國家已研制出先進的磨刀機，但每臺磨刀機的價格都很昂貴，從目前我國各院校及比賽隊伍的經(jīng)濟條件上看，引進設(shè)備顯然是不符合國情的。這就造成了當(dāng)前各中、小學(xué)和大專院校因磨刀帶來的工作量大、同學(xué)為磨刀而排隊、質(zhì)量難以保證的難題。為了解決這一難題，筆者根據(jù)幾年來積累的一些實際工作經(jīng)驗，綜合利用機械原理及機械加工手段對現(xiàn)有的磨刀機進行了進一步的研究，研制了便攜式多功能冰刀研磨機。

1研究方法

1.1文獻資料法通過查詢國內(nèi)外相關(guān)文獻，了解國內(nèi)外對本課題研究現(xiàn)狀，以便有針對性研究，使課題研究具有意義。

1.2調(diào)查法通過對我國開展冰上項目好的城市，實地走訪了哈爾濱、吉林、齊齊哈爾、佳木斯等城市，了解了磨刀機的現(xiàn)狀找專家咨詢。

1.3實驗法利用車、銑、磨、鉆、焊、線切割設(shè)備，在模擬環(huán)境中，反復(fù)實驗，最后優(yōu)選砂輪片厚度、硬度、粗細、建立砂輪片修理器、三種刀型夾具、調(diào)整裝置、操作平臺、最后定型。

2便攜式多功能冰刀研磨機的結(jié)構(gòu)及特點

該設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單，功能齊全。主要結(jié)構(gòu)包括：機架、電機、砂輪片、砂輪鎖緊裝置、速滑刀夾具、速滑刀夾具高度調(diào)整裝置、防護罩、偏心輪、上夾具 、固定夾板、活動夾板。其結(jié)構(gòu)簡圖如圖1所示。

該設(shè)備主要性能特點是：

2.1功能齊全，一機多用該設(shè)備能磨冰球刀、花樣刀，又能磨速滑刀，不需要更換砂輪片。目前國內(nèi)外還無類似設(shè)備能實現(xiàn)三種冰刀在一臺設(shè)備實現(xiàn)的先例。同時采用了可移動砂輪片修理器。它具有寬縮的特點?？蓾M足不同規(guī)格尺寸砂輪片的修整廓形的目的。

2.2磨削速度快、質(zhì)量好由于采用了相應(yīng)的穩(wěn)定措施，大大的縮短了磨刀時間，使磨削的冰刀刀刃精確耐用，減少了磨刀刀板的磨削量，延長了刀板的使用壽命，是以住磨刀器具磨削質(zhì)量的3～4倍。

2.3操作簡單，易于撐握該設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單，稍加指導(dǎo)便可操作。無危險，解決了排隊和以住得有專業(yè)人員操作等難題。

2.4具有移動和攜帶的功能由于本身設(shè)備就具備體積小、重量輕的特點。又考慮到通用性和專業(yè)性的問題，結(jié)構(gòu)的總裝上也十分靈活，可滿足不同使用者的要求。同時解決了專業(yè)運動隊伍外出比賽難以攜帶的難題。

主要技術(shù)參數(shù)：

電動機 ：2 800轉(zhuǎn)/min，

砂輪片 ：砂輪是1-200 mm×8 mm×32 mm—A80PTV—35 m/sGB2486

操作平臺：3 mm厚的鋼板、四框用2 cm厚的角鐵支撐做成操作平臺或2 cm厚的角鐵支撐4 mμm厚的鋼板做成操作平臺。

3工作原理

由于速滑刀的刀面與冰面是平面接觸，因此，我們在磨速滑刀時利用砂輪的端面對冰刀進行磨削。從上圖中我們可以看到，在機架的側(cè)面固定放置一套速滑刀夾具，在夾具的上平面加工一溝槽，用來固定冰刀。槽內(nèi)有一個彈性夾條，使冰刀既能限位又能夠使冰刀在縱向自由地移動。在溝槽的2個端頭設(shè)有水平定位平臺，該平臺略低于砂輪平面，二者的高度差即為每次的磨削量。當(dāng)砂輪平面因磨損而高度降低時，可調(diào)整速滑刀夾具高度調(diào)整裝置，使定位的高度保持在合適的位置。在操作時，首先啟動電機，然后將冰刀放置在溝槽中，由一端向另一端均勻地移動。在移動時要使冰刀完全接觸在定位平面內(nèi)，不可有一端抬起，向下用力要均勻，不可忽大忽小，同時應(yīng)保持冰刀側(cè)面與定位平面的垂直度，不可用力向兩側(cè)傾斜，從而破壞夾具的定位作用。

冰刀夾具與機體是非固定的，它的下底座與操作平臺接觸，并可自由地在平臺平面內(nèi)移動。冰刀夾具由底面、固定夾板、活動夾板、偏心輪、鎖緊手柄、偏心輪導(dǎo)柱、高度調(diào)整系統(tǒng)等組成。在使用時，先將活動夾板取下，將冰球刀放置在固定夾板上，然后將活動夾板放入，調(diào)整偏心輪導(dǎo)柱，將鎖緊手柄壓下，使冰球刀（花樣刀）夾在上下夾板之間，移動夾具，利用砂輪的邊緣進行磨削。在砂輪防護罩上設(shè)有一可調(diào)節(jié)的砂輪修整器，它可將砂輪的邊緣修整成要求不同的弧形，滿足冰球刀（花樣刀）刀刃形狀的要求。在移動夾具進行磨削時，應(yīng)用力均勻，保持磨進量的一致。

4結(jié)果與分析

該設(shè)備采用了支架支撐平臺的平衡原理，輔之以起定位作用的夾具，有效的防止了以往磨刀器具在磨削冰刀過程中難以準(zhǔn)確定位的現(xiàn)象，大大提高了磨削冰刀刀刃的質(zhì)量。該設(shè)備大膽的采用了兩套夾具技術(shù)和具有寬縮、移動的特點的砂輪修理器，可滿足使用者對刀刃深度的不同要求，大大提高了不同規(guī)格砂輪的修整目和利用率。

該設(shè)備已在哈爾濱理工大學(xué)、北華大學(xué)和哈爾濱市體校等單位投入使用，取得了良好的使用效果。并得到了黑龍江省教育廳組織的專家委員會的一致好評。

5結(jié)論

該磨刀機具有操作簡單、磨后的冰刀刃標(biāo)準(zhǔn)精確、3種冰刀（花樣刀、冰球刀、速滑刀）可在同一部機器上完成、工作效率高、便于移動和攜帶等特點。非常適合于學(xué)校的體育教學(xué)及比賽隊伍的使用。該機器的投入使用將給各使用單位帶來極大的便利。在使用時無需專業(yè)人員指導(dǎo)人人均可自由操作，這些都符合我國目前的實際需求?？梢哉f該磨刀機的研制將填補我國磨刀器具的一項空白。對我國冰上項目開展與提高具有深遠意義。

參考文獻：

［1］ 趙權(quán),劉宇晶.對冰上教學(xué)多種冰刀混用教學(xué)方式的利弊談［J］.冰雪運動,2006(1).

［2］ 李成文.我國優(yōu)秀速度滑冰運動員冰刀弧度淺析［J］.冰雪運動，1995(2):58-59.

［3］ 左洪志.金屬研磨平板消除冰刀卷刃的實驗研究［J］體育科學(xué),2001(1).

［4］ 向華,王小江.便攜式數(shù)控冰刀研磨機的研制［J］.中國制造業(yè)信息化,2005(1).