金喜添

摘要：為了解決磨冰刀工作量大、質量難以保證的難題，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構、特點及其工作原理。實際使用結果表明，該磨冰刀機具有具有操作簡單、磨后的冰刀刃標準精確、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文獻標識碼：A文章編號：1007-3612(2008)04-0575-02

滑冰是北方學校冬季冰上教學傳統(tǒng)的內容［1］，運動員要取得好成績，冰刀的質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，使其恢復原來的形狀。因此，冰刀的正確研磨對于保障冰刀的滑行質量和提高運動員的運動成績起著至關重要的作用。目前，冰刀的研磨方法主要有兩種，手工研磨和數控研磨。對于手工研磨而言，冰刀的研磨質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量［3］。我國在電動冰刀研磨機領域的研究和開發(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構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有經驗的人進行操作，否則不能保證磨刀質量，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濟條件上看，引進設備顯然是不符合國情的。這就造成了當前各中、小學和大專院校因磨刀帶來的工作量大、同學為磨刀而排隊、質量難以保證的難題。為了解決這一難題，筆者根據幾年來積累的一些實際工作經驗，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外相關文獻，了解國內外對本課題研究現(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、線切割設備，在模擬環(huán)境中，反復實驗，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構及特點

該設備結構簡單，功能齊全。主要結構包括：機架、電機、砂輪片、砂輪鎖緊裝置、速滑刀夾具、速滑刀夾具高度調整裝置、防護罩、偏心輪、上夾具 、固定夾板、活動夾板。其結構簡圖如圖1所示。

該設備主要性能特點是：

2.1功能齊全，一機多用該設備能磨冰球刀、花樣刀，又能磨速滑刀，不需要更換砂輪片。目前國內外還無類似設備能實現(xiàn)三種冰刀在一臺設備實現(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。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、質量好由于采用了相應的穩(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量的3～4倍。

2.3操作簡單，易于撐握該設備結構簡單，稍加指導便可操作。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，結構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。

主要技術參數：

電動機 ：2 800轉/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。當砂輪平面因磨損而高度降低時，可調整速滑刀夾具高度調整裝置，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，不可有一端抬起，向下用力要均勻，不可忽大忽小，同時應保持冰刀側面與定位平面的垂直度，不可用力向兩側傾斜，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、偏心輪導柱、高度調整系統(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，調整偏心輪導柱，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。在砂輪防護罩上設有一可調節(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，應用力均勻，保持磨進量的一致。

4結果與分析

該設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確定位的現(xiàn)象，大大提高了磨削冰刀刀刃的質量。該設備大膽的采用了兩套夾具技術和具有寬縮、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。

該設備已在哈爾濱理工大學、北華大學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結論

該磨刀機具有操作簡單、磨后的冰刀刃標準精確、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。非常適合于學校的體育教學及比賽隊伍的使用。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,劉宇晶.對冰上教學多種冰刀混用教學方式的利弊談［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,2001(1).

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