Закрити

  Авторизація

Логін
Пароль
Запам'ятати на 2 тижні?

Забули пароль?
Якщо ви незареєстровані, пройдіть реєстрацію
Останні новини
Останні новини
ДЕРЕВООБРОБКА знову збере в одному місці кращих з кращих
18.02.2022р.

Вже традиційно міжнародна виставка ДЕРЕВООБРОБКА 2022 збере усіх 7-10 червня, хто...

Нові правила: природні ліси замінять лісові плантації
11.02.2022р.

Держлісагентство розробило нові правила, за якими вже в цьому році почне...

Купи, якщо зможеш
07.02.2022р.

Півроку ринок деревини живе за новими правилами. Але замість анонсованої...

Где купить качественные брикеты?
04.02.2022р.

Где выгодно купить топливные брикеты читайте здесь

“Зелена країна” Зеленського. Чи врятує українські ліси мільярд дерев
09.06.2021р.

Президент Володимир Зеленський оголосив про старт свого чергового масштабного...

Опитування
Опитування
Опитування

Мораторій на вивіз кругляка хочуть відмінити, а в Ви за чи проти?

Ваш помічник
Ваш помічник
4411
24.03.2008р. |
Раціональне розведення зубів стрічкової пилки на бік

Для поздовжнього розпилювання колод і брусів на пиломатеріали окрім лісопильних рам, вертикальних стрічкопилкових верстатів з широкою стрічковою пилкою за останні 25 років розширено використовують горизонтальні стрічкопилкові верстати з вузькою стрічковою пилкою. Для технологійного завдання, яке є тривало незмінюване у часі, – розпилювання деревини великих висот пропилу – зменшилась величина конструкційних параметрів пилки.

Постає запитання: як впливає зменшення параметрів пилки на умови різання пилки? Для відповіді на це запитання проаналізували величини параметрів пилки у співвідношенні до величин параметрів, що визначають контактні поверхні між зубом і матеріалом.

Відомо, що під час пиляння виконується закрите трилезове різання деревини, за якого контакт між деревиною і зубом відбувається по поверхнях:

  • головній і бокових різальних крайок;
  • передній при зрізуванні, пресуванні та винесенні стружки з пропилу;
  • задній внаслідок пружнього відновлення волокон деревини;
  • бокових – також коштом пружнього відновлення волокон деревини.

Коли пиляють великі пропили, та ще й зі збільшеною кількістю зубів у пропилі, що має місце, якщо ріжуть вузькою колодопиляльною стрічковою пилкою, особливе значення серед контактних поверхонь має ділянка контакту на зовнішній боковій поверхні зуба з площею fk (рис. 1).

Рис. 1. Ділянка контакту по зовнішній боковій поверхні зуба.

Оскільки технології розведення зуба і рекомендації щодо величини його розведення всіх вищезазначених пилок майже однакові та, враховуючи, що зуби всіх пилок виконують однакові види різання, можна прийняти, що ширина площі контакту bК по зовнішній боковій поверхні зуба (див. рис. 1) однакова для зубів всіх пилок і дорівнює одиниці. Відтак площі контактних поверхонь fк будуть пропорційні до довжин зовнішньої бокової різальної крайки lк, які залежать від параметрів режимів різання деревини, передусім, від величини подачі на зуб.

На основі найбільш розповсюджених величин параметрів процесу різання розраховано площі контакту по зовнішній боковій поверхні для кожної з пилок, що використовуються для повздовжнього розпилювання колод і брусів.

У відносних одиницях вищезазначені площі контактних поверхонь зображено на гістограмі (рис. 2).

Рис. 2. Дослідження відносних площ контакту fx зуба по його зовнішній боковій поверхні з матеріалом: 1 – рамна пилка для вертикальних лісопильних рам; 2 – стрічкова колодопиляльна широка; 3 – стрічкова ділильна; 4 – стрічкова колодопиляльна вузька.

З рис. 2 видно, що контактні поверхні у зубів вузької стрічкової пилки, порівняно з іншими, найменші, що є позитивним, адже мало б зменшитися нагрівання пилки під час пиляння. Однак відомо, що при закритому різанні першочергове охолодження вершини зуба відбувається внаслідок відведення тепла в зуб та тіло інструмента. Тому лише після визначення співвідношень об’ємів зубів та тіла пилки до величини контактних поверхонь можна побачити, як змінюються умови тепловідведення від вершини зуба під час різання деревини.


Рис. 3. Параметри зуба пилки.

Результати розрахунків співвідношення об’ємів Vз зуба пилки до одиниці площі контакту зуба fk по його зовнішній боковій поверхні з матеріалом (рис. 3) наведено на гістограмах у відносних одиницях (рис. 4).

Рис. 4. Дослідження співвідношень відносних об’ємів VЗ1 зубів пилок, що припадають на одиниці площ контакту зубів по їхніх зовнішніх бокових поверхнях з матеріалом: 1 – рамна пилка для вертикальних лісопильних рам; 2 – стрічкова колодопиляльна широка; 3 – стрічкова ділильна; 4 – стрічкова колодопиляльна вузька.

З рис. 4 видно, що у вузьких колодопиляльних стрічкових пилок на одиницю площі ділянки контакту зуба по його зовнішній боковій поверхні з матеріалом припадає найменший об’єм зуба пилки. Це співвідношення у 3 рази менше порівняно зі співвідношенням для інших типів пилок, що розпилюють деревину з великими висотами пропилу. Розрахунки для об’ємів тіла, які припадають на 1 зуб, показали, що на одиницю площі ділянки контакту зуба по його зовнішній боковій поверхні з матеріалом припадає у вузьких колодопиляльних стрічкових пилок в 4 рази менший об’єм тіла, ніж у інших типів пилок. Отже, з результатів розрахунків видно, що внаслідок значного зменшення об’ємів зуба і тіла пилки, які припадають на одиницю контактної поверхні зуба з матеріалом, умови тепловідведення у зубів вузьких колодопиляльних стрічкових пилок значно погіршуються. Відтак зрозуміло, чому виробники (в тому числі першовиробник американська фірма Wood-Mizer), горизонтальних стрічкопилкових верстатів для розпилювання колод пропонують використання охолоджувальної рідини для пилок під час пиляння деревини.

Дослідження умов формування складових контактної поверхні зуба свідчить, що величина окремих складових, зокрема площі контакту по зовнішній боковій поверхні зуба, залежить від положення зуба в пропилі. Це положення визначаютьна стадії підготовлення стрічкової пилки під час розведення зубів на бік. Щоб надати зубові раціональне положення в пропилі, потрібно дослідити особливості процесу розведення і визначити умови, що впливають на таке положення (рис. 5).

Рис. 5. Пилка з розведеними зубами в пропилі: 1 – бокові поверхні тіла пилки; 2 – бокові поверхні зубів пилки; 3 – стінки пропилу.

У наукових працях ще з ХІХ століття рекомендують розведення зубів пилки виконувати так, щоб лінія відгинання була перпендикулярна до бісектриси кута загострення зуба (рис. 6). Відгинання виконується на відстані 0,33...0,5hЗ від вершини зуба. Такі умови, на думку дослідників, забезпечують достатню стійкість зуба в пропилі та необхідну його міцніість під час пиляння.

Рис. 6. Схема розведення зуба пилки: 1 - лінія відгинання зуба.

Однак у виробничих умовах зазначених рекомендацій дотримуються дуже рідко. Верстатобудівні підприємства виготовляють розвідні пристрої та верстати без особливої уваги до орієнтування лінії затискання та точки прикладання розвідного бойка. Проте для забезпечення розведення зубів вузьких стрічкових пилок для розпилювання колод американська фірма Wood-Mizer пропонує дещо іншу схему розведення (рис. 7).

Рис. 7. Схема розведення зубів пилки за рекомендаціями фірми Wood-Mizer: 1 – зуб пилки; 2 – затискні щоки; 3 – точка натискання.

За рекомендаціями Wood-Mizer, щоки 2, що затискають пилку, є прямокутної форми і розміщені довшою крайкою паралельно до лінії вершин зубів пилки. Точка прикладання розвідного бойка розміщена на висоті 1/3hЗ від вершини зуба.

Ми досліджували понад 20 взірців вузьких стрічкових пилок для розпилювання колод, зуби яких розводились на пристроях як вітчизняного, так і закордонного виробництва. Підготовлювалися пилки на підприємствах в різних областях України: Львівській, Харківській, Вінницькій. Дослідження показали, що лінія суттєвого викривлення (лінія відгинання) розміщується по-різному, залежно від параметрів зуба, матеріалу пилки і розміщення точки прикладання розвідного бойка відносно передньої поверхні. Для характеристики орієнтування лінії відгинання вершини зуба прийнято кут ψ – кут між лінією відгинання вершини зуба і лінією вершин зубів.

Кут між лінією відгинання вершини зуба і лінією вершин зубів лежить у межах ψ=9...25о (рис. 8).

Рис. 8. Схема орієнтування ліній відгинання зуба після його розведення, згідно з рекомендаціями фірми Wood-Mizer: 1 – зуб; 2 – крайка затискної щоки; 3 – лінія вершин зубів; 4 – сектор можливих ліній відгинання зубів.

Згідно з цими рекомендаціями щодо розведення зубів пилки, для різних випадків положення бокової поверхні зуба буде різне. Для того, щоб охарактеризувати розміщення бокової поверхні зуба після розведення, перш за все потрібно знати задній кут зуба при зовнішній боковій різальній крайці.

Задній кут бокової різальної крайки зубів розглядається здебільшого у пилок з пластинками твердого сплаву і насадних фрез. При розведенні ж зубів пилок, переважно, акцентується увага на величині розширення без вивчення кутових параметрів при зовнішній боковій різальній крайці розведених зубів.

Визначення заднього кута при зовнішній боковій різальній крайці виконували на основі аналізу трьох проекцій вершинної частини тригранного кута розведеного зуба за двома рекомендаціями (рис. 9).

Рис. 9. Частина тригранного розведеного зуба за двома рекомендаціями: pвс - бокова поверхня нерозведеного зуба; авс - бокова поверхня зуба при його розведенні по бісектрисі кута загострення; авс1 - бокова поверхня зуба при його розведенні, згідно з рекомендаціями фірми Wood Mizer.

Дослідження статичних задніх кутів при зовнішній боковій різальній крайці показали, що на їх величину впливають: передній кут, кут загострення зуба, висота та величина розведення зуба на бік. Найбільше на величину статичного заднього кута α1 при зовнішній боковій різальній крайці зуба впливають параметри розведення зуба на бік (рис. 10). З графіків видно, що величина статичного заднього кута при зовнішній боковій поверхні буде збільшуватись майже вдвічі при збільшенні величини розведення зуба та зменшенні висоти розведення зуба в рекомендованих межах.

На величину кінематичного заднього кута при зовнішній боковій різальній крайці умови різання впливають через кут різання η – кут між напрямками швидкостей головного та результуючого рухів.

Рис. 10. Вплив параметрів розведення зуба на бік на задній кут при зовнішній боковій різальній крайці: а - S1; б - hp.

Розрахунки проводились для пилок, що призначені для розпилювання твердих порід. Результати розрахунків наведено на рис. 11.

Рис. 11. Дослідження задніх кутів при зовнішній боковій різальній крайці зуба.

З графіків видно, що при розведенні зуба по бісектрисі кута загострення зуба величина заднього кута при зовнішній боковій різальній крайці зуба становить α=7,13о. При середньому значенні кута між лінією відгинання вершини зуба і лінією вершин зубів ψ=17о, що одержується при розведенні зуба у виробничих умовах, задній кут при зовнішній боковій різальній крайці становитиме α1ψк=3,47о. Таке зменшення заднього кута при зовнішній боковій різальній крайці призводить до зменшення площі контакту по зовнішній боковій поверхні майже вдвічі, а відтак до зменшення нагрівання.

Ми дослідили напружено-деформований стан розведених зубів, лінії відгинання яких орієнтовані згідно з двома рекомендаціями, за допомогою методу скінченних елементів. Попередні розрахунки, згідно з розробленою методикою, показали, що жорсткість розведеного зуба, лінія відгинання якого перпендикулярна до бісектриси, більша від жорсткості розведеного зуба, лінія відгинання якого міститься під кутом ψ=17одо лінії вершин зубів.

Отже, виконані теоретичні дослідження показують переваги розведення зуба на бік, коли лінія відгинання зуба перпендикулярна до бісектриси кута загострення порівняно з випадком, коли ця лінія не перпендикулярна до бісектриси, а розташована під певним кутом ψ=9-25одо лінії вершин зубів.

 Для розведення зуба на бік, щоб лінія відгинання була перпендикулярна до бісектриси кута загострення, ми розробили 2 варіанти нової конструкції розвідного верстата. Як базові розглядались сучасні моделі розвідних пристроїв, що виготовляють американська фірма Wood-Mizer та українське приватне підприємство “Пані Галіція”. На основі одного з двох нових варіантів на КП “Ясень” і ПП “Техноліс” виготовили експериментальні пристрої для розведення зубів вузької стрічкової колодопиляльної пилки. Слід зазначити, що застосування елементів конструкції пристроїв для забезпечення раціонального розведення не ускладнює умов обслуговування розвідних пристроїв.

Для порівняння досліджували вузькі стрічкові пилки, зуби яких розводилися на різних пристроях. Одні підготовлялися на розвідному пристрою старого взірця (коли лінія затискання паралельна до лінії вершин зубів). Інші – на розвідному пристрої нового взірця (коли лінія затискання перпендикулярна до бісектриси кута загострення). Дослідження виконували в умовах виробництва при розпилюванні деревини ялиці вологістю 43% і 68%. Визначили зміну величини розведення зубів на бік при певному об’ємі розпилювання обома пилками.

Перші виміри виконані після здійснення семи пропилів в деревині вологістю 43%, що відповідає довжині руху зуба в пропилі 260 мм. Результати замірів показали, що у зубів лінія відгинання яких перпендикулярна до бісектриси кута загострення, величина розведення більша на 2...3%, ніж у зубів, що розведені при затисканні зубів паралельно до лінії вершин.

Інші виміри виконувалися після розпилювання ялиці вологістю 68%, що відповідали довжині руху зуба в пропилі 260 мм. За результатами замірів величини розведення зубів, лінія відгинання яких перпендикулярна до бісектриси кута загострення, на 6,7 і 7,8% більші від величин розведення зубів, що розведені при затисканні зубів паралельно до лінії вершин зубів.

Отже, виробничі випробування свідчать, що при розведенні зуба по бісектрисі кута втрата початкової величини розведення є меншою, ніж у зубів, що розведені при їх затисканні паралельно до лінії вершин зубів. Ці результати підтверджують більшуміцність розведених зубів, лінія відгинання яких є перпендикулярною до бісектриси кута зуба, порівняно із зубами, лінія відгинання яких розташована під кутом ψ=9-25одо лінії вершин зубів.

З огляду на вищевикладені результати досліджень, торкнемося пропозицій українського підприємства “Удача”. Згідно з рекомендаціями “Удачі”, лінія відгинання зуба є паралельною до лінії вершин зубів на 0,3...0,5 висоти зуба від його вершини (рис. 12). Задля забезпечення такого розведення окремі верстатобудівні підприємства України пропонують спеціальні конструкції розвідних пристроїв, як представляли на VII міжнародній виставці “Деревообробка – 2004” у Львові. Представлені результати досліджень розведення зуба пилки на бік показують, що в даному випадку площа контакту по зовнішній боковій поверхні зуба сягатиме своїх максимальних значень, що збільшуватиме нагрівання зубів і негативно вплине на роботу пилки загалом. Для профілів зубів вузьких колодопиляльних стрічкових пилок міцність за обраною методикою розрахунку також буде зменшуватись.

Рис. 12. Схема розведення зуба пилки за рекомендаціями фірми “Удача”: 1 – лінія вершин зубів; 2 – можливі лінії відгинання зуба.

Отже, підприємцям, які хочуть придбати розвідний пристрій, потрібно звертати увагу на те, як розташована лінія затискання, як орієнтується лінія відгинання зуба на бік. Останнє також залежить від розташування точки прикладання сили розведення, яка, здебільшого, має бути на бісектрисі кута загострення зуба.

Наукові та виробничі дослідження показують, що при розведенні зуба на бік суттєве значення має орієнтування лінії відгинання зуба на бік відносно параметрів зуба. З сучасних способів раціональніший той, за якого лінія відгинання орієнтується перпендикулярно до бісектриси кута. В цьому випадку площа контакту по зовнішній боковій поверхні зуба є найменшою, а відповідно найменше і його нагрівання. Стійкість зуба в пропилі та його міцність згідно з науковими розрахунками і виробничими випробуваннями, більші.

Ігор Ребезнюк,
докторант УкрДЛТУ

Деревообробник,
http://www.derevo.com.ua/

Теги та ключові фрази
Як перевірити розвод пілки на стрічковій пилорамі?, розвід пили, розвод ленточної пили, який має бути кут і розвід ленточної пили, як правильно розводити ленточну пилку, який має бути кут і розвід ленточной пилы, величина розводки зубів столярних пил становить, розвід стрічкової пили, як зменьшити. розвід зубів на лінточній пилі, як правильно розвисти зуби на ленточні пилі
Більше статей за тегами


Поділіться цією інформацією в соцмережах, дякуємо за популяризацію порталу:
Також Ви можете:

Додати до закладок Підписатись Версія для друку



   



Інші статті
19.03.2010р.

Серія LT70

Продовжуємо ознайомлювати читачів із горизонтальними розпилювальними верстатами компанії Wood-Mizer

21.12.2009р.

Новая директива ЕС направлена на повышение безопасности...

29 декабря в силу вступит Директива ЕС 2006/46/EC об оборудовании, которая заменит действовавшую до сих пор Директиву 98/37/EC. Новая Директива устанавливает дополнительные обязательства производителей оборудования в области безопасности конструкции и производства машин.

Більше статей за тегами
вагонка киев цена проектуємо сушильні камери
При використанні матеріалів посилання на www.derevo.info (для інтернет ресурсів з гіперссилкою) обов'язкове.
kremen-decor.com.ua