Главная

При резании на древесину действует сила  Р ,  одна составляющая которой  Р _x ( сила резания) всегда направлена по касательной к траектории резания в сторону перемещения ножа относительно древесины, а вторая — нормальная составляющая  P_v  —  может быть направлена либо в сторону заготовки (сила отжима), либо в сторону стружки (сила затягивания). При малых углах резания δ и достаточно больших толщинах стружки, что имеет место при резании шпона, нормальная сила на ноже является затягивающей.

При строгании с обжимом стружки (рис. 1) силы на ноже  Р_н, Р_хн , Р _{y н} будут отличаться от сил на ноже, действующих в случае резания без прижимной линейки, так как через стружку и древесину кряжа (чурака) давление линейки передается на нож.

Прижимная линейка, обжимая срезаемый слой, действует с силой  Р_п  которая может быть разложена на составляющие  Р_хп  и  Р_уп по тем же направлениям, что  и  сила на ноже Р_н. Сила  Р_хп  по направлению всегда совпадает с силой  Р_хн,  сила  Р _{y п} всегда направлена в сторону кряжа.

Складывая графически (по правилу параллелограмма) силы на ноже  Р_вн и на прижимной линейке  Р_п,  получаем суммарную силу  Р,  с которой блок нож —прижимная линейка действует при резании на заготовку. Очевидно, что составляющие силы  Р  (касательная  Р _x и нормальная  P_v )  могут быть определены по силам на прижимной линейке и ноже:

Р_х=Р _{x н} ,+Р_хп ;  Р_у=Р_уп-Р_ун

Рис. 1. Силы, действующие на заготовку при строгании.  1  — нож.  2 —  шпон, 3 — прижимная линейка  

Касательную силу  Р_х (Н), действующую со стороны блока нож — прижимная линейка на заготовку, можно записать как произведение:

Р_х=Р_х1В,

где

Р_х1 — единичная касательная сила резания гидротермически обработанной древесины с обжимом стружки прижимной линейкой, Н/мм;

В  — ширина стружки, равная длине чурака или ванчеса, мм.

Величина  В  всегда известна по условиям расчета. Для нахождения  Р_х1 воспользуемся табличным способом. В табл.1 приведены значения  Р_{х1 табл.}  ,  т. е. значения единичной силы резания для строго определенных, так называемых табличных условий: резание гидротермически обработанной древесины березы при температуре 20°С острым ножом с прижимной линейкой оптимальной геометрии. Выбирают значения Р_{х 1табл} по заданной толщине шпона  а и назначенной степени обжима Δ. Например для а_с=0,8 мм при Δ=15% табличная единичная сила  Р_х1табл =6,2 Н/мм.

Таблица 1. Единичная касательная сила при строгании для табличных условий резания

Чтобы получить  Р_х1 для любых других условий резания, отличающихся от табличных, необходимо  Р_{х1 табл} умножить на поправочные множители, учитывающие влияние породы и температуры древесины, степени затупленности инструмента, а также угла наклона лезвия ножа к направлению волокон древесины (для процесса строгания):

P _х1  =  P _{х1 табл}  α _п  α_t α_p α _φ                                

где

α _п  —поправочный множитель на породу;

α_t — поправочный множитель на температуру;

α_p — поправочный множитель на затупление ножа и линейки (из-за отсутствия опытных данных принимается  α_p =1);

α _φ — поправочный множитель на угол наклона лезвия ножа к направлению волокон древесины.

Поправочные множители показывают, во сколько раз единичная сила при данных условиях резания больше, чем при табличных. Числовые значения поправочных множителей приводятся в табл.  2,3,4 .

Таблица 2. Поправочный множитель на породу древесины

Таблица 3. Поправочный множитель на температуру древесины

Таблица 4. Поправочный множитель на температуру древесины

Нормальную силу на блоке нож — прижимная линейка Р _y определяют по найденной касательной силе Р_х:

Р _y =Р_х m ,

где  m — множитель для перехода от касательной силы на блоке  Р_х к нормальной силе  Р_у (для рекомендуемой установки линейки относительно ножа  m  ~  l , l  практически для всех случаев резания). Направлена сила Р _y всегда от блока в сторону заготовки.

Мощность резания с обжимом при строганин  N _рез  (Вт) вычисляют по формуле:

N _рез = P _x v _ср ,                           

где

v _ср  — средняя скорость резания, м/с