CC BY
15
того, технолопчний процес може включати операци просочування антисептиками та антишренами дошок до склеювання в брус - це дозволяе значно краще захистити будинок вiд розвитку грибка та вогню. Клеений брус (колода) може бути рiзно! товщини залежно вiд клiматичних умов, в яких бу-дуеться будинок i перiоду проживання в ньому. Недолжом клееного брусу е ускладнення операцш технологiчного процесу його виготовлення, що приз-водить до шдвищення вартосп будинку в цшому.
а) б) в)
Рис. 3. Види бруыв для виготовлення будиншв:
а) профыъований брус; б) брус-преслог; в) клеений брус
Ще одшею новою технолопею виготовлення брусу е "преслог" - тех-нолопя сушiння брусу з одночасним шдпресуванням (рис. 3б). Ця технолопя дае змогу висушувати брус практично без трщин, одночасно збшьшуючи його щiльнiсть, а вщповщно i мiцнiсть.
Для зменшення витрат деревини, зменшення ваги конструкцп, спро-щення технологiчного процесу, а вщповщно i зменшення вартостi будинку, може використовуватись каркасний метод будiвництва.
Характерним для даного методу е виготовлення вертикально! опорно! конструкцп, яку з двох боюв обшивають деревиною (брусом, обаполом, вагонкою), а внутршню порожнину заповнюють утеплювачем. Каркаснi стши з "подвiйною" теплоiзоляцiею iз легкого матерiалу (пiнопласт, мiнеральна вата i т.п.), володiють найнижчим коефiцiентом теплопровiдностi серед всiх пе-рерахованих вище методiв. Та слiд враховувати те, що теплостшюсть каркас-них будинюв значною мiрою буде залежати вiд типу i товщини утеплювача, а також вщ товщини матерiалу, яким обшиваеться опорна конструкцiя. Ва-гомою перевагою над будинками iз зрубу та брусу е вщсутшсть усадки кар-касно! конструкцi!.
Аналiз конструктивних особливостей дерев'яних будинкiв показав, що будинки, виготовлеш iз зрубу, переважають за довговiчнiстю як брусов^ так i каркаснi будинки, але великi трудовитрати, значна усадка у процес експлуа-тацi!, а також, з еколопчно! точки зору, велика витрата деревини дае змогу стверджувати про доцшьшсть виготовлення будинюв каркасно! конструкцп або iз клееного брусу. Вони практично не мають усадки, швидко монтуються, а властивостями не поступаються будинкам iз зрубу. Основним недолжом клееного брусу е його щна. Тому на сьогоднiшнiй день залишаються ак-туальними питання вдосконалення технологiчних процесiв виготовлення складових елемент1в дерев'яних будинкiв за допомогою впровадження у ви-робництво автоматичних лшш; обгрунтування системи параметрiв якостi де-
рев'яних будинюв i методiв ïx оцiнки; створення систем автоматизованого проектування елемеипв pi3Hrn типiв дерев'яних конструкцiй з подальшим ïx-шм розрахунком.
УДК 674.053:621.935.002.54 ДокторантI.Т. Ребезнюк,
канд. техн. наук - УкрДЛТУ
ТЕОРЕТИЧНЕ ДОСЛ1ДЖЕННЯ ОДИНИЧНОÏ AOTmHOÏ СИЛИ Р1ЗАННЯ НА БОКОВ1Й Р1ЗАЛЬН1Й КРАЙЦ1 ЗУБА СТРIЧКOВOÏ
ПИЛКИ
Отримано залежност для визначення вщносного значення одинично'1 дотично'1 сили р1зання боково'1 р1зально'1' крайки i вщносного значення часток вид1в р1зання з урахуванням змши виду рiзання. Установлено, що найменша одинична дотична сила рiзання на боковiй рiзальнiй крайщ буде виникати при кутах подачi JU =80°.. .85°.
DoctorantI.T. Rebeznjuk- USUFWT
Theoretical research of an individual tangential force of shearing on a lateral active face of a t of a ribbon saw
Dependence for definition of relative value of a tangential force of shearing of a lateral active face and relative value of parts of aspects of shearing is received in view of change of an aspect of shearing. It is established, that the least tangential force of shearing on a lateral active face will originate at angles of supply j =80°.. .85°.
Пщ час пиляння стрiчковими пилками вщбуваеться закрите рiзання одночасно трьома рiзальними крайками кожного iз зубiв (рис. 1).
Рис. 1. Схема diï сил, що виникають на лезi nid часрiзання
Сумарна сила рiзання, що дiе на лезi в щлому (див. рис. 1), буде знач-ною мiрою залежати, особливо зi збшьшенням товщини зрiзуваного шару, вщ величини та характеру сил, що дшть на бокових рiзальниx крайках.
Проблемним у дослщженнях сили на боковш рiзальнiй крайщ е вра-хування сукупносп видiв рiзання та ïx силового е^валенту.
У роботах [1, 2] частково дослщжено взаемовплив видiв рiзання на силу рiзання на лез^ однак без урахування особливостей орiентацiï леза при складному верстатному рiзаннi. До того ж при розпилюванш деревини стрiч-ковою пилкою з повертанням рiзального супорта [3] положення боковоï рi-зальноï крайки зуба дещо змiнюеться.
У зв'язку з цим актуальним е дослiдження дотично! сили рiзання на боковiй рiзальнiй крайцi зуба с^чково! пилки.
Для можливостi застосування результатов при рiзних умовах рiзання дос-лiдження виконувалися для вiдносного значення одинично! дотично! сили рiзання.
Розглядали схему, коли напрямок швидкостi подачi паралельний до осi колоди i до волокон (рис. 2).
Рис. 2. Характерт позицИ зубiв стрiчково'i пилки при змiнi кута подачi щодо положення боково'1 риальноХ крайки зуба вiдносно волокон
З рис. 2 видно, що орiентащя боково! рiзальноl крайки зуба вiдносно волокон залежить як вiд переднього кута зуба у, так i вщ кута подачi ц (кут мiж напрямками швидкостей руху подачi Vs i головного руху рiзання V). За-лежно вiд зазначених параметрiв змшюеться спiввiдношення у поздовжньо-поперечному рiзаннi боково! рiзальноl крайки.
Орiентащя боково! рiзальноl крайки вiдносно волокон деревини також залежить i вщ розведення зубiв на бiк. У цьому випадку бокова рiзальна крайка, о^м поздовжньо-поперечного рiзання (внаслiдок наявност кута X (рис. 3)) буде виконувати невелику частку торцевого рiзання, що, безумовно, позначиться на розподш сил рiзання (див. рис. 1).
Тод^ згiдно з [2], для вщносного значення одинично! дотично! сили рiзання на боковiй рiзальнiй крайщ зуба стрiчковоl пилки можна записати:
РХ = 6А| + 2АМ + А„ , (1)
х БРК1 1 БРК ''БРК ЛАБРК
де: 6, 2, 1 - вщносш значення одинично! складово! сили рiзання вiдповiдно для торцевого, поздовжнього i поперечного видiв рiзання; А|БРК; Д\\БРК ; ДкБРК
- частки видiв рiзання (вiдносно одинищ) вiдповiдно для торцевого, поздовжнього i поперечного видiв рiзання.
Для виршення рiвняння (1) потрiбно визначити вщносш значення ча-сток видiв рiзання для боково! рiзальноl крайки та дослщити !х змiну.
Зпдно з рис. 2, 3 видно, що бокова рiзальна крайка буде зорiентована (внаслiдок наявностi кутових параметрiв ц, у, X) вiдносно волокон деревини, як показано на рис. 3 (по вiдрiзку KL).
Прямокутний трикутник AKDL - частина передньо! поверхнi зуба Ау, в якому приймаемо KL=1. Катети KD i DL трикутника характеризують
вщповщно частки торцевого i поздовжньо-поперечного рiзання, а !х проекци на гшотенузу KL визначають вiдноснi частки зазначених видiв рiзання. Тобто, для AKDL можна записати:
KF = А | , (2)
1 БРК ' v '
FL = А|| +Ai>
11 БРК БРК, (3)
а також
TSD
sin X' = —= KD, (4)
F^L
cosX = — = DL. (5)
KL
В A DFK sin X =-. (6)
КD
Тодi на основi залежностей (2), (4) i (6) для частки торцевого виду рь зання можна записати:
Д| = Ш • sin X = sin2 X. (7)
1БРК v 7
Рис. 3. Схема орieнтацu боковоХ рiзальноiкрайки зубiв пилки вiдносно волокон:
А - передня поверхня зуба; Аа - задня поверхня зуба; АБ - бокова поверхня зуба
В А ВП соб X'
Ек
вь
а з урахуванням (3) i (5) можна записати
А . + А = сов X
^БРК МБрК
Кут X визначаеться з рис. 3 як
X' = arctg
(8)
кв вь
де: КВ=Б1 - величина вщгинання зуба на бш, мм; ВЬ =
соти вщгинання Нр на передню поверхню зуба, мм. Отже,
Н
соб у
проекщя ви-
X = аг^
■ соб/
НР
(9)
Тепер розглянемо, як розподшяються поздовжнiй та поперечний види рiзання на боковш рiзальнiй крайцi.
Спiввiдношення зазначених видiв рiзання на боковiй рiзальнiй крайщ буде залежати вiд наступних чинниюв (див. рис. 2):
• ор1ентацн боково!' р1зально! крайки в шструменп через переднш кут у;
• розмщення шструмента вщносно волокон деревини, що визначаеться кутом подач
• величиною подач^ яка визначае напрямок вектора абсолютно! швидкост pi-
зання Ve через кут ф [4].
У традицшнш схемi пиляння при ц =90° (див. рис. 2, поз.1) за умови руху зуба за стршкою в напрямку V перпендикулярно до напрямку волокон деревини сшввщношення поздовжнього i поперечного piзання визначаеться через величину переднього кута зуба. В ADNL (див. рис. 3) проекцп кате^в NL i DN на гшотенузу DL i е вщносш частки вiдповiдно поздовжнього та поперечного видiв piзання. Тобто, (див. рис. 3) можна записати
А11БРК/ =GL=NL • ^ (9)
ВРК =DG= DN • cos у
БРКу . (10)
Якщо прийняти, що DL=1, тодi
NL лтт
sin у = — = NL, DL
DN
cos у =-= DN.
DL
Вщтак, формули (10) i (11) для часток видiв piзання запишуться
= sin у • sin у = sin2
у
2
All БРКу = smr^ sin у = sin у, (12)
ахврку = co^ •cos^ = cos у. (13)
При piзаннi зубом стpiчковоi пилки за напрямком Ve кожна точка бо-ково! piзальноi крайки додатково виконуе (у певному сшввщношенш) по-перечне та поздовжне piзання. Це сшввщношення для тpадицiйноi схеми пиляння при ц=90° визначаеться iз ADAB (див. рис. 3) через проекцп катетiв АВ i AD на гшотенузу BD
All рк_ = ВС = АВ ^ф,
'ВРКу
Alt = CD = AD sin ф.
<Г[ВРКТГ ^
Ve
Якщо прийняти, що DB=1, тодi можна записати
AD
sin ф =-= AD,
DB
AB ,D
cosф =-= AB.
DB
Формули для часток видiв piзання з урахуванням швидкост подачi запишуться:
2
A\\Epkv = cosф• cosф = cos ф, (14)
AxBpKv = sm ф^ sm ф = sm ф. (15)
