Визначення кінематичного заднього кута при зовнішній боковій різальній крайці зуба стрічкової пилки Текст научной статьи по специальности «Клиническая медицина»

УДК 674.053:621.935 Докторант 1.Т. Ребезнюк, канд. техн. наук - УкрДЛТУ

ВИЗНАЧЕННЯ К1НЕМАТИЧНОГО ЗАДНЬОГО КУТА ПРИ ЗОВН1ШН1Й БОКОВ1Й Р1ЗАЛЬН1Й КРАЙЦ1 ЗУБА СТР1ЧКОВО1 ПИЛКИ

Установлено залежнiсть кiнематичного заднього кута при зовшшнш боковiй рiзальнiй крайцi зуба стр1чково1 пилки вщ величини та висоти його розведення, купв зуба: переднього та загострення, кута рiзання.

DoctorantI.T. Rebeznjuk- USUFWT

Definition of a kinematical back corner at an external lateral cutting edge

of a tooth of a tape saw

It is established dependence of a kinematical back corner at an external lateral cutting edge of a tooth of a tape saw from size and height of his divorce, corners of a tooth: forward and sharpenings and a corner of cutting.

Пщ час пиляння деревини стр1чковою пилкою вщбуваеться трансфор-мащя як головних купв зуб1в пилки (при головнш р1зальнш крайщ), так i до-пом1жних (при бокових рiзальних крайках), що позначаеться на змш парамет-рiв процесу рiзання [1, 2]. Якщо статичнi головш кути зуба стрiчковоl пилки визначаються конструкцiею зуба [1], то допомiжнi (що утворюються пiсля розведення зуба на бш) залежать вщ способу та параметрiв його розведення [2].

Установлення закономiрностей змши кутiв розведеного зуба при бокових рiзальних крайках пiд час пиляння деревини дасть змогу коригувати величину сили тертя на бокових поверхнях зубiв. Для цього потрiбно установите залежност^ якi б давали змогу визначити кутовi параметри розведеного зуба при боковiй рiзальнiй крайцi пiд час пиляння деревини.

У робот [2] установлено залежност для визначення статичного заднього кута при зовшшнш боковш рiзальнiй крайщ зуба стрiчковоl пилки, яка бере участь у формуванш стiнки пропилу. Визначаеться кут мiж дотич-ною до задньо! поверхнi зуба у данш точцi боково! рiзальноl крайки та головною Ычною площиною (площиною пилки) у площинi, що перпендикулярна до передньо! поверхнi зуба та головно! Ычно! площини. Однак для характеристики положення боково! поверхш зуба у пропилi потрiбно знати кути мiж його зазначеними вище твiрними у площинi, що перпендикулярна до голов-но! Ычно! площини та збiгаеться з напрямком результуючо! швидкостi рiзан-ня ve (площинi рiзання у данiй точщ боково! рiзальноl крайки). Дослiдження [2] статичного заднього кута при зовшшнш боковш рiзальнiй крайщ зуба с^чково! пилки виконувалося для двох варiантiв розведення, якi тепер вико-ристовуються у виробнищш. Вiдтак доцiльно визначити залежност для кше-матичного значення цього кута також для двох варiантiв.

Щоб установити залежностi, розглянемо три проекци розведеного зуба окремо для кожного випадку.

Випадок 1 - розведення зуба по бюектрис кута загострення (рис. 1).

Украшський дсржкавмии лiсотeхнiчний унiвeрситeт

' ,

, , ,

" g"

Рис. 1. CxeMa для визначeння кiнeматичного заднього кута при зовншшй боковй рЬальшй крайщ зуба, що розведений по б^ектриЫ кута загострення

З трикутнига А dnk (див. вигляд А-А, рис. 1) кiнемaтичний зaднiй кут при зовтшнш боковш piзaльнiй кpaйцi 3y6a стpiчковоï пилки, що розведений по бюектрис ^Ta зaгостpення, визнaчaeться 3a виpaзом:

tg a1k = nk / dn. (1)

KaTeT dn з тpикутникa А hdn (рис. 1) зaпишеться:

hd • sin ß

dn =

(2)

sin(90 - ß - Y - n)

де: ß - кут зaгостpeння зубa, гpaд; y - переднш кут зубa, гpaд; n - кут piзaн-ня, гpaд.

Для кaтeтa nk зaпишeмо

nk = n ''k '' = q''k'' - q V = q'k ' - q'n'. (3)

Зшчення вiдpiзкa q'k' визнaчимо Ha основi подiбностi тpикутникiв А

' '' A ' ' ' '' о ' ' hpcos ß q'k' m'c' S1 • cos y a m c тa А a q k , в яких m c = S15 a m = —-, —— =-= —1-,

cos y a 'q ' a 'm ' hp • cos ß

звiдки

' = a 'q ' • S1 •cos Y hp •cosß

(4)

де: S1 - величиш розведення зубa Ha бiк, мм; h р - висотa розведення зубa Ha бiк, мм.

Виpaз для визнaчeння кaтeтa a 'q ' можш зaписaти:

a 'q ' = h 'n ' = h'd ' + d'n' = h 'd' + dn • sin( y + n). (5)

З тpикутникiв А a 'e' d' тa А a 'o 'b '

q'n' = e'd' = a'e' • S1 • cos y / hp. (б)

Врaховyючи, що h'd' = a'e', i пiдстaвивши (4... б) y зaлежнiсть (3), от-

римaeмо:

nk =

(h'd' + dn • sin(Y + n)) • S1 • cos y h'd' • S1 • cos y

hp •cos ß

hp

(V)

Тод^ пiдстaвивши зaлежностi (2) i (V) в (1) Ta зробивши MaTeMara4Hi спрощення з yрaхyвaнням, що hd=h'd' (див. рис. 1), отримaeмо для KiHeMa-тичного зaднього KyTa (y бyдь-якiй точцi зовнiшньоï боковоï рiзaльноï крaйки зyбa, при його розведенш по бiсектрисi KyTa зaгострення) зaлежнiсть

tga

1k

S1 • cos y • sin(90 - ß - Y - n) hp •sin ß

ff

1+

w

sin ß • sin(Y + n) sin(90 - ß - Y - n)

1

cosß

1

(8)

Витадок 2 - розведення зyбa m 6ík 3a рекомендaцiями aмерикaнськоï фiрми Wood-Mizer, коли лiнiя вщгитання не перпендикyлярнa до бiсектриси KyTa зaгострення (рис. 2) [2].

S!

í

g'' q

m

Рис. 2. Схема для визначення кшематичного заднього кута при зовшшнш боковш рЬальшй крайщ зуба, що розведений згiдно зрекомендациями фiрмu Wood-Mizer

З трикутнига dnk1 (див. вигляд А-А, рис. 2) кiнемaтичний зaднiй кут при зовшшнш боковш крaйцi зyбa, що розведений 3a рекомендaцiями фiрми Wood-Mizer, визнaчaeться зa вирaзом

tga1кф= nki/dn. (9)

Kaтет dn визнaчaeться aнaлогiчно до витадку 1 зa зaлежнiстю (2). Для кaтетa nk1, згiдно з рис. 2, зaпишемо

nk1 = n'ki' = q'ki' - q'n' = q'ki - q'n. (10)

З А aW^i, де m'^i = S1, можт зaписaти

k

УкраТнський державний лкотехшчний унiверситет

q'ki mft Si

I „I

a q a mi a mi

зыдки q'ki = . (ii)

a mi

З рис. 2 видно, що

a 'q ' = h 'n ' = h 'd ' + d 'n ' = h 'd ' + dn • sin( у + n). (i2)

Для визначення a 'mi, зпдно з теоремою синуЫв для A aomi, запишемо ami ao h р

sin(90 + у-у) sin(90 -у + у-р) cos у^ sin(90 -у + у-р)' де у - кут м1ж лшею вщгинання зуба та лш1ею вершин зуб1в пилки, град.

Оскшьки a 'mi = ami • cos P, тод1

' ' hр •sin(90 + у-у)•cosP

a mi = —-. (13)

cos у • sin(90 - у + у - P)

З трикутниюв A a 'e ' d ' , де e ' d ' = q 'n ' , та Aa 'o ' b ' можна записати

, , a 'e ' • Si • cos у

q'n ' =-+-L. (i4)

h р

Визначивши значення катета nki (на основ! залежностей (ii.. ,i4)) i поставивши його разом iз значенням катета dn у залежшсть (9), та зробивши ма-тематичнi спрощення, отримаемо залежнiсть для визначення кшематичного заднього кута при зовнiшнiй боковш рiзальнiй крайцi зуба стрiчковоl пилки

ff • Г. • / ч Л

tga = Si •cosу sin(90-P-y-n)

Щ^Чку , • г,

h„ • sin в

i +

W

sinP^ sin(y + n) | sin(90 - у + у - в)

■ — i

sin(90 + у - у) • cose

. (i5)

эт(90 -Р-у-п)у

1з одержаних залежностей (8) та (15) видно, що на величину кшема-тичних задшх кутiв при зовнiшнiй боковш рiзальнiй крайцi зуба, окрiм вели-чини та висоти розведення, ку^в зуба: переднього та загострення, також впливае i кут швидкостi рiзання п. Величина кута п, у свою чергу, залежить вiд подачi на зуб та кута подачi ц [3].

Нинi у с^чкових пилках найбiльш поширеними значеннями кутiв зуба та параметрiв його розведення, що рекомендуеться фiрмою Wood-Mizer для розпилювання деревини твердих порщ, е такi: Y=80, Р=52°, Б1=0,4 мм, Ир=2,0 мм.

Для зазначених значень параметрiв зуба пилки за залежностями (8) та (15) виконували розрахунки величини кшематичного заднього кута при зовшш-нiй боковiй рiзальнiй крайцi зуба для двох рiзних випадкiв розведення. Величину кута ц визначали за [3], коли ц = 90°, 1 = 22,2 мм, = 0,25 мм. Результати розрахунюв для кшематичного та статичного (зпдно з [2]) задшх купв при зов-тшнш боковiй рiзальнiй крайцi зуба с^чково! пилки наведено на рис. 3.

З графтв видно, що величина кшематичних заднiх кутiв при зовшш-нiй боковiй рiзальнiй крайцi зуба стрiчковоl пилки, за будь-якого способу розведення, е бшьшою вiд величини статичних задшх ку^в. Коли зуб розве-

дений по бюектрис кута загострення, то величина а1к у 1,29 раза бшьша вiд величини статичного заднього кута при боковш рiзальнiй крайцi зуба а1. Для

зуба, розведеного за рекомендащями Wood-Mizer i при у = 5...25о, величина а1ку вiд величини а1у бiльшa нiж у 1,4 раза.

Тверд1 породи

1,79

* >

0С1Ь

0 5 0 5 3

7,13

-п -^к ¡■•-игг^ д \|/, .'ргл}

¥=17° - середне значения кута,

що одержусться при розведенш зуба —,

И) у виробничих умовах О)

Рис. 3. Задт кути при зовшшшй боковш рЬальнш крайц зуба стрiчково'iпилки для двох випадшв розведення зуба: а - розведення за рекомендациями ф1рми Wood-Mizer; б - розведення по б1сектриа кута загострення зуба

Порiвняння результата розрахунку для рiзних способiв розведення зуба на бш показуе, що величина юнематичних задшх купв при зовшшнш боковiй рiзaльнiй крaйцi зуба с^чково! пилки, розведеного по бюектрис кута загострення, е бiльшою у 2 рази порiвняно з тим, коли лмя вiдгинaння вершини зуба не перпендикулярна до бюектриси кута загострення i середне значення кута у що одержуеться при розведеннi зуба у виробничих умовах, дорiвнюе 17°. Змен-шення кшематичного заднього кута при зовшшнш боковш рiзaльнiй крaйцi зуба с^чково! пилки за рiзних способiв його розведення призведе до зменшення площi контакту по зовшшнш боковш поверхш зуба з деревиною майже вдшчь I, як наслщок, зменшиться сила тертя та на^вання зуба по цiй поверхнi, що позитивно позначиться на рiзaннi деревини вузькою стрiчковою пилкою. Висновки

1. Установлено, що на величину кшематичного заднього кута при зовшшнш боковш рiзaльнiй крайщ зуба стрiчковоl пилки, окрiм лiнiйних та кутових пaрaметрiв розведеного зуба, також впливае i кут швидкос-т рiзaння.

2. Установлено, що iз двох способiв розведення зубiв (залежно вiд орiентувaння лши вiдгинaння зуба) бшьш рaцiонaльним е спосiб, за якого лшя вiдгинaння зуба перпендикулярна до бюектриси кута його загострення.

3. У пристроях для розведення зубiв вузьких стрiчкових пилок крайки затискних пластин необхщно орiентувaти так, щоб вiдгинaння вершини зуба виконувалось по лши, що перпендикулярна до бюектриси кута його загострення. Таке розведення зуба полшшить умови пиляння деревини стрiчковою пилкою.

«1

«1к

УкраТнський державмий лiсотехнiчний умiверситет

Л1тература

1. К1рик М.Д. Пщготовлення деревор1зальних шструменпв до роботи та !х експлу-атащя. Поабник для ВНЗ. - Льв1в: Ахш, 2002. - 408 с.

2. Ребезмюк 1.Т. Визначення заднього кута при зовшшнш боковш р1зальнш крайщ зуба стр1чково! пилки// Люове госп-во, люова, паперова i д/о пром-сть. - Льв1в: УкрДЛТУ, 2003, вип. 29. - С. i76-i84.

3. Ребезмюк 1.Т. Визначення кута швидкосп р1зання на горизонтальних стр1чкопил-кових верстатах. - Наук вюник УкрДЛТУ: Зб. наук.-техн. праць. - Льв1в: УкрДЛТУ. - 2002, вип. i2.8. - С. 186-i9i.

УДК 674.815 1нж. В.1. Полоз - Коломийський коледж;

проф. В.В. Шостак, д-р техн. наук - УкрДЛТУ

ОПТИМАЛЬНА ПЕР1ОДИЧН1СТЬ ТЕХН1ЧНОГО ОБСЛУГОВУВАННЯ ТА РЕМОНТУ ОБЛАДНАННЯ ДЛЯ ПОДР1БНЕННЯ ДЕРЕВИНИ

Розроблено цшьову функщю оптим1зацп перюдичносп техшчного обслугову-вання та ремонту, критер1ем фактично! годинно! продуктивносп верстата за ремон-тний цикл. Встановлено, що коефщ1ент готовност обладнання для подр1бнення де-ревини залежить вщ параметра потоку вщмов i середнього часу вщновлення.

Eng. V.I. Poloz;prof. V.V. Shostak- USUFWT

Optimum periodicity of maintenance service and repair of the equipment

for crushing wood

Criterion function of optimization periodicity maintenance service and repair behind criterion of actual hour productivity of the machine tool for a repair cycle is developed. It is established that the factor of readiness equipment for crushing wood depends from parameter of a stream refusals and average time of restoration.

На бшьшосп шдприемств ще юнуе практика, за яко! верстати експлуату-ються до вщмови i навггь до аварй. Така практика не тшьки економiчно не ви-пдна, але й небезпечна для людей, яю працюють на верстатах i живуть у про-мислових районах. Ремонт давно перестав бути другорядною справою. Його ор-гашзащя у масштабах окремих шдприемств i цших галузей, нав^ь цехiв i окре-мих верста^в вимагае наукового пiдходу. Звичайно певш витрати на ремонти треба робити завжди - немае вiчних машин, немае незрошуваних матерiалiв, але зменшити щ витрати, !х регулювати можна i необхiдно. У кожному конкретному випадку витрати на ремонт i просто! в ремонтi визначаються не тiльки величиною зношення машини, але i своечаснiстю ремонту. Передчасш i запiзнi-лi ремонти однаково вимагають бiльших витрат матерiалiв, енергй бiльших коштiв. 1ншими словами - виконання ремонтiв за оптимальними науково обгрунтованими термiнами - рiвнозначно зменшенню витрат на ремонти.

Що ж таке оптимальш термiни ремонтiв? Коли ремонтувати машину? Коротка i, здавалося б, вичерпна вiдповiдь: коли настане ii зношення. Шкода, але ця вiдповiдь дуже розпливчаста. Саме поняття зношення, для машини в цшому, мае деяку невизначенiсть. Резонно також поставити запитання: який кшцевий результат потрiбно одержати пiсля визначення оптимальних термi-