CC BY
12
УДК 674.053:621.935 Докторант 1.Т. Ребезнюк, канд. техн. наук - УкрДЛТУ
досл1дження максимально! величини рацюнального розведення зуба стр1чково1 пилки на б1к з урахуванням умов процесу пиляння
Установлено, що максимальна величина розведення зуба на 6iK, за умови забез-печення рацюнально! схеми розподiлу участi елеменпв зуба у рiзаннi, може бути бшьшою вiд половини товщини пилки на 5.. .25 %.
The doctorantI.T. Rebeznjuk- USUFWT
Research of rational maximal size of divorce of a tooth of a tape saw on the party in view of conditions of process saws
It is established, that the maximal size of divorce of a tooth on the party with a condition of maintenance of the rational circuit of distribution of participation of elements of a tooth in cutting, can be more from half of thickness of a saw on 5.25 %.
Величину розведення зуба стр!чково! пилки на бж переважно реко-мендують не бшьшою вщ половини товщини пилки, щоб вщбувалося перек-риття р1зальних крайок. За тако! рекомендаций тд час пиляння деревини на дт пропилу утворюеться непропилений клин, який призводить до зростання сил, що надм1рно вщгинають зуби пилки [1].
У робот [2] показано, що перекриття р1зальних крайок зуба можливе при розведенш зуба на бж на величину, яка бшьша вщ половини товщини пилки на 2.10 % (залежно вщ сшввщношення висоти та величини розведення зуба на бж). Розроблеш рекомендаци щодо величини розведення зуба на бж базуються на результатах дослщження шдготовленого шструмента. Од-нак остаточне значення максимально! величини рацюнального розведення зуба на бж залежатиме вщ умов процесу пиляння.
Ниш в л1тературних джерелах вщсутня шформащя щодо залежност рацюнально! максимально! величини розведення зуб1в на бж вщ режим1в пиляння. Доцшьно дослщити, чи впливають умови процесу пиляння на макси-мальну величину рацюнального розведення зуба на бж. Так дослщження да-дуть змогу вносити корективи у величину розведення зуба стр1чково! пилки на бж.
Розглянемо умови роботи попарно розведених зуб1в стр1чково! пилки на основ! характерних схем поперечних перер!з!в шар!в деревини, що зр!за-ються такими зубами (рис. 1). Коли зуби розведеш на величину S1 = S/2 (див. рис. 1 а), кожен з них р!же шар деревини трьома лезами: головною р!зальною крайкою ac; зовшшньою боковою р!зальною крайкою cd, що в!дпов!дае под-в!йн!й подач! на зуб 2SZ; та внутршньою боковою р!зальною крайкою ab,
що в!дпов!дае подач! на зуб Sz. У цьому випадку тертя по внутршнш боко-вш поверхн! зуба буде зд!йснюватися на дшянщ у вигляд! трикутника abe. Аналог!чним буде розпод!л участ! елеменлв зуба в процес! пиляння, коли розведення зуба на бж збшьшиться понад половину товщини пилки до певно! величини (див. рис. 1,б). I т!льки при дальшому збшьшенш величини розведення умови участ! елемент!в зуба у процес! пиляння будуть змшюватися.
Довжина внутршньо! боково! рiзальноl крайки, що бере участь у рiзаннi, бу-де збiльшуватися до аЬ1 (див. рис. 1, в), що може вщповщати подвшнш пода-чi на зуб 2£2 чи навiть i бiльше. Площа контакту по внутршнш боковiй по-верхнi аЬ1е1 збшьшиться майже в чотири рази.
Саме це збшьшення контактно! площi по внутршнш боковiй поверхнi i спричиняе збiльшення сил рiзання та сил, як можуть призвести до непрог-нозованого збiльшення розведення зуба на бш пiд час пиляння деревини стрiчковою пилкою.
Рис. 1. Схеми поперечних перерiзiв шарiв деревини, що зрЬаються зубами стрiчковоi пилки: а - £1 < £ / 2; б, в - £1 > £ / 2
Вiдтак, потрiбно розрахувати, за яких граничних значень параметрiв розведеного зуба на бш та процесу пиляння не буде збшьшуватися площа контакту мiж деревиною та зубом по його внутршнш боковш поверхнi, що вiдповiдатиме умовi рацiонального розведення (рис. 1 а, б). 1з рис. 1 б видно, що така умова буде дотримуватися, коли
£ < 1г + Б , (1)
де lsl - вiдстань вiд вершини зовшшнього тригранного кута зуба по нормаш до середини пилки
S
lsi = - + Si; (2)
де lr - довжина головно! рiзальноï крайки зуба. З трикутника Aacf можна за-писати
1Г = S/cos X, (3)
де X - кут розведення зуба на бш, град.
X = arctg(Si / h р ); (4)
де ГБ - вщстань вiд вершини внутршнього тригранного кута зуба по нормаш до середини пилки, мм. На цю вiдстань впливае перекриття внутршшх боко-вих рiзальних крайок шд час рiзання (див. рис. 1 б). 1з трикутника amk, зпдно
з [3],
ГБ = Vp. tg X, (5)
де п - кут швидкостi рiзання, згiдно з [4],
SZ ■ sin ц
П = arctg-^-, (6)
t3 + SZ • cos ц
де: t3 - крок зубiв пилки, мм; ц - кут подач^ град.
Як видно iз залежностей (2... 5), величина розведення зуба на бж Si впливае на вс три складовi нерiвностi (1). Установимо змшу лiвоï та пра-воï частин нерiвностi (1) вщ величини S1. Для розрахунку використовували такi значення параметрiв: товщина пилки S = 1,06 мм; висота зуба h3 = 6,4 мм; висота розведення зуба на бж hp = 2,1 мм; подача на зуб Sz = 0,05; 0,25; 0,45 мм; крок зубiв t3 = 22,22 мм; кут рiзання ц визначали за умови, що кут подачi ц = 90°. Величина розведення зуба на бж у межах вщ S1 = S/2 = 1,06/2 = 0,53 мм до максимальноï iз рекомендацш для розпилювання м'яких порщ 0,56.. .0,63 мм, тобто S1 = 0,53.. .0,63 мм.
Результати розрахунку наведено на рис. 2, на якому лшя 1 - змша вщсташ вiд вершини зовнiшнього тригранного кута зуба по нормалi до середини пилки Is1 ; лiнiя 2 - змiна довжини головноï рiзальноï крайки зуба Г; ль нiï 3-5 - змiна суми 1Г + 1'Б вiдповiдно для Sz = 0,05; 0,25; 0,45 мм. Вище вiд лiнiï 1 - зона, в якш площа контакту зуба з деревиною по внутршнш боковш поверхш пiд час пиляння е мшмальною - ращональне розведення (див. рис. 1 а, б), нижче - площа контакту збшьшуеться - неращональне розведення (див. рис. 1 в).
Лшя 2 показуе змшу право!" частини нерiвностi (1) суми 1Г + 1'Б за умови, коли SZ = 0 мм, тодi 1Г + ГБ = 1Г. Тобто ця лшя характеризуе межу пе-
рекриття головних рiзaльних крайок розведених на бж зубiв на основi дослщ-ження пiдготовленоï стрiчковоï пилки [2].
Рис. 2. Величина розведення зуба cmpi4Koeoï пилки на 6ík з урахуванням умов пиляння деревини: 1 - ¡S1; 2 - ¡г; 3 - ¡г+ ¡'Б (при Sz = 0,05 мм); 4 - ¡г+ ¡'Б (при Sz =
0,25 мм); 5 - ¡г+ ¡'Б (при Sz = 0,45 мм)
При подaчi на зуб положення лшш, що характеризують змшу ¡г + ¡'Б, змшюеться. При Sz = 0,05 мм ращональне розведення буде забезпечуватися, коли розведення зуба на бж сягатиме до S1 = 0,573 мм (точка в); при Sz = 0,25 мм - до S1 = 0,611 мм (точка с). При подaчi на зуб Sz = 0,45 мм ращональне розведення буде забезпечуватися за будь-яких рекомендованих зна-чень S1 = 0,56.0,63 мм, адже при цих значеннях лшя 5 не перетинаеться з лшею 1.
Анaлiз графтв показуе, що на максимальну величину ращонального розведення зуба стрiчковоï пилки на бж S1max впливае також i величина по-дaчi на зуб, за яко!" вщбуваеться пиляння деревини. Чим бшьша величина по-дaчi на зуб, тим бшьшою може бути величина розведення зуба на бж, за яко1' зберiгaеться схема рaцiонaльного рiзaння. Рaцiонaльнi мaксимaльнi величини розведення зуба на бж будуть визначатися як точки перетину лшш 3, 4, 5 з лшею 1 для задано1' подaчi на зуб.
Для знаходження ix значень необхiдно розв'язати вiдносно S1max рiв-
няння
S+S
2
1max
S + Vcoosn. tg x.
cos X
2
(7)
Виконавши математичш ди у рiвняннi (7), зпдно з [4], одержимо квад-ратне рiвняння
1 1
hp S
Z
S
Z
2 • h,
1 +
S
Z • sin ц
t3 + SZ • cos ц
\ з
\2
J J
•S
1max
(8)
1
S
1 -
S
Z
2 • h,
1+
SZ • sin ц
•S
1max
+3 = о
4
JJ
v t3 + SZ • cos ц
1з рiвняння (8) для юнуючих умов розпилювання та величин, що дос-лiджувались, максимальна величина рацюнального розведення зуба на бж визначатиметься
S
A S
4 Az
3
S2 hp
1max
2 •
- a2
h2 S2
V hp S _
(9)
де
A
1
S
Z
2h,
1
1 +
SZ • sin ц
V J
V гз + ■ С°8М,
1з залежностi (9) видно, що величина £1тах е функцiя вщ ряду факторiв
$1тах = /; Ьр; SZ ; ^з; м)-
Отримана математична залежнiсть дае змогу розрахувати необхiдну максимальну величину рацюнального розведення зуба на бж $1тах залежно вiд параметрiв пилки з урахуванням висоти розведення та умов пиляння.
Висновки
1. Отримано математичну залежшсть для визначення максимально! величини рацюнального розведення зуба на бж залежно вщ товщини пилки, висоти розведення зуба на бж, подачi на зуб, кроку зубiв та кута подачь
2. Установлено, що максимальна величина розведення зуба на бж, за умови забезпечення рацюнально! схеми розподшу участi елементiв зуба у рь заннi, може бути бшьшою вiд половини товщини пилки на 5.. .25 %.
2
2
3. Отримана математична залежшсть дасть змогу визначити граничш межi величини розведення зуба на бш з урахуванням як параметрiв шстру-мента, так i режимiв пиляння.
Л1тература
1. Юрик М.Д. Пщготовлення дереворiзальних шструменпв до роботи та 1'х експлу-атацiя: Посiбник для ВНЗ - Львiв: Ахiл, 2002. - 408 с.
2. Ребезнюк 1.Т. Визначення рацюнально'1 максимально'1 величини розведення зуба стрiчковоi пилки на бiк// Наук. вюник УкрДЛТУ: Зб. наук.-техн. праць. - Львiв: УкрДЛТУ. -2004, вип. 14.4. - С. 130... 137.
3. Ребезнюк 1.Т. Визначення товщини зрiзуваного шару при пилянш на горизонталь-них стрiчкопилкових верстатах// Наук. вiсник УкрДЛТУ: Зб. наук.-техн. праць. - Львiв: УкрДЛТУ. - 2003, вип. 13.2. - С. 136. 140.
4. Ребезнюк 1.Т. Визначення кута швидкост рiзання на горизонтальних с^чкопил-кових верстатах// Наук. вюник УкрДЛТУ: Зб. наук.-техн. праць. - Львiв: УкрДЛТУ. - 2002, вип. 12.8. - С. 186. 191.
УДК 634.9 Проф. З.Й. Дячун, канд. техн. наук - УкрДЛТУ
вплив величини спресування пакета шпона на мщн1сть гнутоклесних елемент1в мебл1в
Проведено дослщження з виявлення впливу величини спресування пакета шпону на мщнють гнутоклеених елементсв меблiв.
Prof. Z.Yo. Dyachun - USUFWT
Influencing of size of spresouvannya package lead on durability it is bent
the glued elements of furnitures
Researches from the exposure of influencing of size of spresouvannya package are conducted lead on durability of gnoutocleenih elements of furnitures.
На яюсш показники гнутоклееноi продукцп з лущеного шпону впли-вають як ix геометричш параметри, так i технолопчш режими склеювання. Отже, для експерименту були виготовлеш гнутоклеенi блоки з березового шпону з внутршшм радiусом R1 = 32 мм i кутом загину 90°, розпилеш на взiрцi шириною 20 мм. Склеювання пакетв шпону проводилось в жорстких
меташчних пресформах гарячим способом клеем на б^ смоли КФ-Ж (розхщ
2
клею 120 г/м ), з жорсткими обмежувачами, що дало змогу зменшити розсiв розмiрiв товщини гнутоклееного блока. Товщина гнутоклееного взiрця у зонi кривизни становила 16.20 мм для рiзниx товщин шпону i вимiрювалась з точнiстю 0,1 мм. Границю мiцностi у криволшшнш зонi при статичному роз-гиш розраховували за такою формулою:
PP M2(H/2 - z) , 2
ст = —P + ——--, кгс/см2,
Fk FZRi
де: РР - руйнiвне зусилля, кгс; Fk - площа перерiзу криволiнiйноi дiлянки,
2 2 2 см ; M2 - розгинальний момент, кгс/см ; Z&H /12r1 - змщення осi симетрп
(ексцентриситет), см; r1 - внутрiшнiй радiус зразка, см. Результати досль
