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(jī)械原理及機(jī)械加工手段對(duì)現(xiàn)有的磨刀機(jī)進(jìn)行了進(jìn)一步的研究，研制了便攜式多功能冰刀研磨機(jī)。敘述了該磨冰刀機(jī)的結(jié)構(gòu)、特點(diǎn)及其工作原理。實(shí)際使用結(jié)果表明，該磨冰刀機(jī)具有具有操作簡(jiǎn)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(diǎn)。該磨冰刀機(jī)對(duì)我國(guó)冰上項(xiàng)目開(kāi)展與提高具有深遠(yuǎn)意義。

關(guān)鍵詞：磨冰刀機(jī)；便攜式；多功能；機(jī)械原理

中圖分類(lèi)號(hào)：G818.3文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：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(yùn)動(dòng)員要取得好成績(jī)，冰刀的質(zhì)量是一個(gè)決定性因素［2］。冰刀使用一段時(shí)間后，其刃口會(huì)變鈍，這時(shí)需要對(duì)其重新研磨，使其恢復(fù)原來(lái)的形狀。因此，冰刀的正確研磨對(duì)于保障冰刀的滑行質(zhì)量和提高運(yùn)動(dòng)員的運(yùn)動(dòng)成績(jī)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(duì)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(yán)重影響冰刀研磨的效率和質(zhì)量［3］。我國(guó)在電動(dòng)冰刀研磨機(jī)領(lǐng)域的研究和開(kāi)發(fā)比較落后，這對(duì)我國(guó)冰上運(yùn)動(dòng)的發(fā)展是一個(gè)極大的制約［4］。

在70年代以前，我國(guó)磨刀機(jī)的工作都是由手工進(jìn)行操作。目前，各大院校主要使用結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單的電動(dòng)磨刀機(jī)。電動(dòng)磨刀機(jī)提高了工作效率，但在磨冰刀時(shí)，刃口溝槽的深淺及形狀完全由手工來(lái)掌握，這就必須由個(gè)別少數(shù)有經(jīng)驗(yàn)的人進(jìn)行操作，否則不能保證磨刀質(zhì)量，而且容易出現(xiàn)危險(xiǎn)。國(guó)外一些發(fā)達(dá)國(guó)家已研制出先進(jìn)的磨刀機(jī)，但每臺(tái)磨刀機(jī)的價(jià)格都很昂貴，從目前我國(guó)各院校及比賽隊(duì)伍的經(jīng)濟(jì)條件上看，引進(jìn)設(shè)備顯然是不符合國(guó)情的。這就造成了當(dāng)前各中、小學(xué)和大專(zhuān)院校因磨刀帶來(lái)的工作量大、同學(xué)為磨刀而排隊(duì)、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(lái)積累的一些實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)，綜合利用機(jī)械原理及機(jī)械加工手段對(duì)現(xiàn)有的磨刀機(jī)進(jìn)行了進(jìn)一步的研究，研制了便攜式多功能冰刀研磨機(jī)。

1研究方法

1.1文獻(xiàn)資料法通過(guò)查詢(xún)國(guó)內(nèi)外相關(guān)文獻(xiàn)，了解國(guó)內(nèi)外對(duì)本課題研究現(xiàn)狀，以便有針對(duì)性研究，使課題研究具有意義。

1.2調(diào)查法通過(guò)對(duì)我國(guó)開(kāi)展冰上項(xiàng)目好的城市，實(shí)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(jī)的現(xiàn)狀找專(zhuān)家咨詢(xún)。

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

2便攜式多功能冰刀研磨機(jī)的結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)

該設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，功能齊全。主要結(jié)構(gòu)包括：機(jī)架、電機(jī)、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(hù)罩、偏心輪、上夾具 、固定夾板、活動(dòng)夾板。其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖如圖1所示。

該設(shè)備主要性能特點(diǎn)是：

2.1功能齊全，一機(jī)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(guó)內(nèi)外還無(wú)類(lèi)似設(shè)備能實(shí)現(xiàn)三種冰刀在一臺(tái)設(shè)備實(shí)現(xiàn)的先例。同時(shí)采用了可移動(dòng)砂輪片修理器。它具有寬縮的特點(diǎn)。可滿足不同規(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(shí)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(zhǎng)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(jiǎn)單，易于撐握該設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，稍加指導(dǎo)便可操作。無(wú)危險(xiǎn)，解決了排隊(duì)和以住得有專(zhuān)業(yè)人員操作等難題。

2.4具有移動(dòng)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(diǎn)。又考慮到通用性和專(zhuān)業(yè)性的問(wèn)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(shí)解決了專(zhuān)業(yè)運(yùn)動(dòng)隊(duì)伍外出比賽難以攜帶的難題。

主要技術(shù)參數(shù)：

電動(dòng)機(jī) ：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(tái)：3 mm厚的鋼板、四框用2 cm厚的角鐵支撐做成操作平臺(tái)或2 cm厚的角鐵支撐4 mμm厚的鋼板做成操作平臺(tái)。

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?cè)谀ニ倩稌r(shí)利用砂輪的端面對(duì)冰刀進(jìn)行磨削。從上圖中我們可以看到，在機(jī)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(lái)固定冰刀。槽內(nèi)有一個(gè)彈性?shī)A條，使冰刀既能限位又能夠使冰刀在縱向自由地移動(dòng)。在溝槽的2個(gè)端頭設(shè)有水平定位平臺(tái)，該平臺(tái)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(shí)，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(shí)，首先啟動(dòng)電機(jī)，然后將冰刀放置在溝槽中，由一端向另一端均勻地移動(dòng)。在移動(dòng)時(shí)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(shí)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(jī)體是非固定的，它的下底座與操作平臺(tái)接觸，并可自由地在平臺(tái)平面內(nèi)移動(dòng)。冰刀夾具由底面、固定夾板、活動(dòng)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(shí)，先將活動(dòng)夾板取下，將冰球刀放置在固定夾板上，然后將活動(dòng)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(dòng)夾具，利用砂輪的邊緣進(jìn)行磨削。在砂輪防護(hù)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(dòng)夾具進(jìn)行磨削時(shí)，應(yīng)用力均勻，保持磨進(jìn)量的一致。

4結(jié)果與分析

該設(shè)備采用了支架支撐平臺(tái)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(guò)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(dòng)的特點(diǎn)的砂輪修理器，可滿足使用者對(duì)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(zhuān)家委員會(huì)的一致好評(píng)。

5結(jié)論

該磨刀機(jī)具有操作簡(jiǎn)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(jī)器上完成、工作效率高、便于移動(dòng)和攜帶等特點(diǎn)。非常適合于學(xué)校的體育教學(xué)及比賽隊(duì)伍的使用。該機(jī)器的投入使用將給各使用單位帶來(lái)極大的便利。在使用時(shí)無(wú)需專(zhuān)業(yè)人員指導(dǎo)人人均可自由操作，這些都符合我國(guó)目前的實(shí)際需求?？梢哉f(shuō)該磨刀機(jī)的研制將填補(bǔ)我國(guó)磨刀器具的一項(xiàng)空白。對(duì)我國(guó)冰上項(xiàng)目開(kāi)展與提高具有深遠(yuǎn)意義。

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