Силовые параметры процесса скоростного бесстружечного перерезания круглых лесоматериалов вращающимся ножом

• Автор: Макурин, Александр Николаевич
• Шифр специальности: 05.21.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1983
• Место защиты: Химки
• Количество страниц: 170 c. : ил

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ .

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА .

1.1. Анализ существующих способов деления

древесины .

1.2. Обзор исследований по ножевому бесстружечному резанию древесины .

1.3. Цель и задачи исследования

2. ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА БЕС СТРУЖЕЧНОГО ПЕРЕРЕЗАНИЯ КРУГЛОГО ЛЕСОМАТЕРИАЛА ВРАЩАЮЩИМСЯ

2.1. Анализ сил, действующих на нож в процессе

его взаимодействия с древесиной

2.2. Методика определения удельных силовых

показателей
2.3. Аналитический расчет усилий резания .
2.3.1. Определение усилия сопротивления древесины, действующего на клин ножа .
2.3.2. Определение усилия сопротивления древесины, действующего на боковую поверхность ножа .
2.4. Порядок расчета удельных силовых показателей
3. МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ.
3.1. Задачи экспериментальных исследований .
3.2. Методика проведения экспериментальных исследований
3.2.1. Факторы, определяющие процесс скоростного бесстружечного резания древесины .
3.2.2. Экспериментальные исследования первого
этапа .
3.2.3. Экспериментальные исследования второго
3.2.4. Экспериментальные исследования третьего
3.3. Стенд для проведения исследований
3.4. Измерительная система
Стр.
4. РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ .
4.1. Анализ полученных результатов
5. МЕТОДИКА ИНЖЕНЕРНОГО РАСЧЕТА СИЛОВЫХ ПАРАМЕТРОВ ПРОЦЕССА РЕЗАНИЯ В СКОРОСТНЫХ РАСКРЯЖЕВОЧНЫХ
УСТАНОВКАХ.
5.1. Пример расчета.
6. ТЕХНИКОЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ПРИМЕНЕНИЯ СКОРОСТНОГО БЕССТРУЖЕЧНОГО ПЕРЕРЕЗАНИЯ КРУГЛЫХ ЛЕСОМАТЕРИАЛОВ ПО
6.1. Показатели экономической эффективности . ПО
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ
ЛИТЕРАТУРА


Основным результатом эксперимента явился вывод о том, что удельная работа ножевого бесстружечного резания в 3 раза меньше удельной работы пиления круглыми пилами. Куралцев Н. Ф. [] исследовал процесс бесстружечного перерезания круглых образцов древесины ели и березы плоским ножом с симметричным углом заострения, который устанавливался с различными углами наклона лезвия к вектору скорости резания. Перерезаемые образцы имели средний диаметр см и влажность -$. В результате проведенных экспериментов установлено, что при косоугольном резании усилие и производительность уменьшаются, а удельная работа растет по сравнению с прямоугольным резанием. Работа Леонова БД. Дяя экспериментов использовались образцы ели, березы и осины как круглого (диаметр - см), так и прямоугольного (размером 6,5x,0 см) сечения, влажность которых колебалась от до $. Перерезание образцов осуществлялось прямолинейно движущимися ножами. Совершенствованию бесстружечного способа резания древесины посвящена работа Овчинникова В. В. [], ее основная цель - разработка и исследование спирально-ступенчатого дискового ножа. Критически проанализировав ранее проведенные исследования, автор приходит к выводу о том, что общее усилие резания можно определить как сушу сил, действующих на клинообразную часть ножа и его боковую поверхность. Справедливость этого вывода основана на том, что выделять усилие надрезания волокон древесины при ножевом бесстружечном резании в отдельную составляющую нецелесообразно, так как оно составляет всего лишь 4$ от общего усилия резания. Значения составляющих усилия резания предложено определять соответственно через удельную силу внедрения клина ножа в древесину и удельную силу трения деформированных волокон древесины о боковую поверхность ножа. Автор считает, что значительно проще и достоверней определять удельные силовые показатели по экспериментальным данным, чем искать их значения как произведение удельного давления на коэффициент трения. Для определения величины удельных силовых показателей разработана методика их нахождения. Так, значения удельной силы внедрения клина ножа в древесину определены при внедрении прямолинейно движущихся фрагментов ножа в образцы прямоугольного (размером 6x5 см и 6x см) поперечного сечения. А при перерезании круглых (диаметром до см) и прямоугольных (размером 6x см) образцов древесины спирально-ступенчатым вращающимся ножом (скорость резания 0,5 м/с) определены значения удельной силы трения. Проведенные Овчинниковым В. В. опыты на образцах ели, сосны, березы и осины диаметром от до см и влажностью -$ показали, что спирально-ступенчатый дисковый нож позволяет снизить усилие резания более,чем в 2 раза, повысить устойчивость режущего органа и предотвратить образование трещин. Исследования скоростного бесстружечного резания древесины были начаты в году под руководством В. В.Захарова и В. Г.Коно-ненко [], Опыты проводились на березовых и сосновых образцах поперечным сечением x мм и влажностью $. Перерезание образцов осуществлялось поступательно движущимся ножом с симметричным утлом заострения (° и °), который приводился в движение энергией порохового взрыва. Скорость подлета ножа изменялась в диапазоне от до м/с, а его толщина от 2,1 до 4,7 мм. В результате проведенных исследований [-] было установлено, что усилие и работа резания возрастают с увеличением толщины ножа и их величины иные, чем при силовом резании древесины. Величина удельного давления упруговосстанавливаю-щихся волокон древесины на боковую поверхность ножа для условий скоростного бесстружечного резания лежит в пределах от 0,2 до 0,4 МПа. Нож должен быть в виде плоской шлифованной пластины с симметричным утлом заострения режущей кромки. Толщина его выбирается минимально допустимой для данного сечения перерезаемого образца, исходя из условия устойчивой его работы в резе. Соотношение толщины ножа к диаметру образца находится в пределах 0,5+0,. Было показано, что с увеличением угла заострения режущей кромки качество реза ухудшается из-за возрастания остаточной деформации волокон древесины.