Bài giảng nguyên lý cắt gọt gỗ : Nguyên lý và công cụ xẻ gỗ part 8 pot

Lực tác dụng giữa gỗ và răng cưa trong quá trình xẻ Pm – lực tác dụng lên mũi cắt cạnh bên Pt – lực tác dụng lên mặt trước cạnh bên Ps – lực tác dụng lên mặt sau cạnh bên Ngoài các t

Trong trường hợp c:

Là kết hợp cẩ hai dạng đẩy gỗ giỏn đoạn trờn Gúc nghiờng tương ứng với

2

 , tức là:

S

tg

2







Loại cưa cú cơ cấu đẩy gỗ khụng liờn tục cú thể khắc phục được

va đập ở điểm chết dưới, song ở đõy lại cú hiện tượng va đập trong cơ cấu mỏy do lực quỏn tớnh của hệ thống đẩy, dễ gõy ra hỏng mỏy và cũng hạn chế tới năng suất, xu thế hiện nay là sử dụng dạng cưa đẩy gỗ liờn tục và cưa cú cơ cấu dao động ngang

- Cưa sọc có cơ cấu cắt chuyển động thẳng tịnh tiến khứ hồi theo

phương ngang, gỗ chuyển động thẳng.

Cưa sọc nằm ngang thường sử dụng để xẻ gỗ cứng, xẻ ván mỏng, xẻ gỗ quí cho lạng ván mỏng

Dạng cưa này, về nguyên lý lưỡi cưa đặt và chuyển động tịnh tiến khứ hồi trong mặt phẳng nằm ngang, thường dùng dạng rang tam giác, cắt gọt theo hai chiều

3.5.2 Tính toán lực trong quá trình xẻ

3.5.2.1 Lực tác dụng giữa gỗ và răng cưa trong quá trình xẻ

Pm – lực tác dụng lên mũi cắt

cạnh bên

Pt – lực tác dụng lên mặt trước

cạnh bên

Ps – lực tác dụng lên mặt sau

cạnh bên

Ngoài các thành phần lực trên, còn xuất hiện lực ma sát của răng cưa với thành bên Pr

5.2.1.1 Lực tác dụng giữa gỗ và răng cưa ngang

a Lực trong trường hợp răng cưa mài vát

Lực ma sát Pr được xác định dựa vào áp lực và diện tích của thành mạch xẻ với mặt bên của răng cưa

Trong trường hợp răng cưa mài vát,  > 900 và  cân đối thì :

Pr = C//.E//.h2.tg Trường hợp răng cưa mài vát,  < 900 thì :

Pr = f.C//.E//.h2 Trong đó: C// - lượng đàn hồi của thành bên;

E// - hệ số mô đun đàn hồi của thành bên









tg tg

tg tg

.

 2



b Lực trong trường hợp răng cưa tổ hợp

Ngoài hệ lực tác dụng lên răng cắt đứt thớ còn có lực tác dụng lên răng cưa bào Thực chất quá trình cắt ở đây là cắt bên, như vậy sẽ có

ba thành phần lực như cắt gọt cơ bản (lực tác dụng lên mũi, mặt

trước và mặt sau)

Khi tính chiều dày phoi h của răng bào phải lớn gấp ba lần so với trường hợp cắt thường vì ở đây ba răng mới cắt được một phoi Lực

ma sát của phoi trong trường hợp này rất nhơ có thể bỏ qua được

3 5.2.1.2 Lực tác dụng giữa gỗ và răng cưa xẻ dọc

Trường hợp tổng quát, quá trình xẻ dọc bằng cưa vòng, cưa sọc, cưa đĩa, cưa xích thì hệ lực tác dụng cũng tương tự nhau, do đó chúng ta xét cho trường hợp cưa vòng, cưa sọc, từ đó có thể vận dụng cho các trường hợp khác

Qm

Q S

Qs

Qt Qc

Qrd

Ppd Pm

Pt Ps

Pbd Qbd

Prd Pc

Qpd

V

U

Xét hệ lực theo chiều cắt gọt, các thành phần lực gồm:

Pm – lực tác dụng lên mũi cạnh cắt chính

Pt – lực tác dụng lên mặt trước cạnh cắt chính

Ps – lực tác dụng lên mặt sau cạnh cắt chính

Pc - lực tác dụng trên cạnh cắt bên trước của răng cưa

Pr - lực tác dụng trên mặt bên của răng cưa

Pb - lực trên bản cưa do tác dụng của thành mạch xẻ

Pp - lực tác dụng của phoi lên thành mạch xẻ

Pm , Pt , Ps tương tự như tính toán

ở cắt gọt cơ bản

- Lực tác dụng lên cạnh bên của răng cưa Pc

Lực tác dụng lên cạnh bên răng cưa

Trường hợp này gần giống như trường hợp lực tác dụng lên mũi cắt song ở đây góc trước gần bằng không Góc sau cạnh bên gần bằng góc mở cưa từ 2-5 0 song vì

khoảng tiếp xúc nhỏ nên chúng ta bỏ qua ở đây có khoảng lực tác dụng ở cạnh bên

là h/cos .

Lùc t¸c dông lªn c¹nh bªn cña r¨ng c­a Pc

Pc = 2h.c.pc.cos2

























2

2

#

#

#

#

cos

arccos

c c

c c

f

C

C tg















- Lực ma sát thành bên ván xẻ lên mặt bên của răng cưa Pr

Lùc ma s¸t mÆt bªn r¨ng c­a

Trong cắt kín, một phần diện tích F mặt bên của dao cụ, (răng

cưa) luôn luôn tiếp xúc với thành bên của ván Do hiện tượng

dãn nở của thành bên sau khi tạo phoi, mặt bên đó chịu áp

suất pr nhất định Khi dao cụ chuyển động sinh ra lực ma sát

có xu hướng cản chuyển động của cưa, chúng ta có:

Pr = 2prfF Diện tích tiếp xúc F ở đây có thể tính theo sơ đồ

hình 3.46 Công thức tính như sau:



































360

) β 180 ( π ρ 2

/ β sin

) γ 2 / β cos(

ρ )

γ δ

(

2

g h

tg tg

F

Thay công thức (3.151) vào công thức (3.150) chúng ta có:

























































360

) β 180 ( π ρ )

γ 2 / β cos(

ρ 2

γ δ 2

g h

tg tg fp

- Lực ma sát của phoi trong hầu cưa với thành bên ván xẻ Pp: ……

- Lực ma sát của phoi ở khe hở giữa thành bên ván xẻ với bản cưa Pb:

 

v 2 2 2

2

3 2

a H

K B

H

K a

B

h K B

K K

a h

K h

K

K m s . t 2 c 2 t . 2 p 2 b .















































3.5.2.2 Tỷ suất lực, công suất.

a) Xẻ dọc:

Từ các công thức trên, ta có thể thiết lập công thức tổng quát để tính

tỷ suất lực Nếu xét mối liên hệ giưa các thành phần lực với một số yếu

tố biến động, còn các yếu tố khác là nhưng hệ số, ta có:

Theo chiều cắt gọt, lực cắt P trường hợp cắt kín :

Hệ số độ tù của các thành phần trên có thể lấy gần như nhau vi chúng cùng thời gian làm việc, tốc độ hao mòn giống nhau

Vậy ta có công thức tính tỷ suất lực như sau:

b) Cưa ngang:

Trong cưa ngang cả hai trường hợp, có thể đưa về một dạng công

thức tổng quát để tính lực vì mặc dầu trong trường hợp thứ hai có hai dạng cắt cơ bản là cắt ngang và cắt bên nhưng hai dạng cắt này đều có mối liên hệ với các yếu tố gần như có đặc tính chung, vậy có thể tổng hợp hai dạng cắt trong cưa ngang thành công thức tổng quát là:

P =[ (Km + Ks)ah + KtBa + Kth2a]a (N)

Tỷ suất lực cắt sẽ là:

a B

a

K a

h

K ha

K B















3.5.2.3 Tính toán lực trong quá trình xẻ gỗ.

3.5.2.3.1 Tính toán lực trong quá trình xẻ gỗ bằng cưa sọc.

Lực trong quá trình xẻ bằng cưa sọc hoàn toàn phù hợp với qui luật chung về động lực học trong quá trình xẻ, còn trong chu kỳ cưa không trực tiếp tham gia cắt gọt, lực chủ yéu là ma sát, trong một số trường hợp có thêm lực va đập.

a Lực tác dụng với loại cưa sọc có lưỡi cưa chuyển động thẳng tịnh tiến khứ hồi

theo phương đứng, gỗ chuyển động liên tục.

Sự thay đổi về lực phù hợp với sự thay đổi chiều dày phoi và quá trình chất

phoi Vào đầu hành trình, lực tăng từ không đến giá trị lớn hơn giá trị trong

khoảng giữa chu kỳ là do ở gần điểm chết trên thì chiều dày phoi lơn hơn ở

giữa Sau đó lực cắt bắt đầu giảm do chiều dày phoi giảm và tới giá trị nhỏ nhất

tại giữa chu kỳ, tiếp theo, lực cắt lại tăng lên và đạt giá trị cực đại là do: tại đây

có chiều dày phoi cực đại và lượng phoi trong hầu cưa nhiều nhất Khi cưa bắt

đầu đi lên, do gỗ tống vào mặt sau răng cưa làm cho lực tăng lên rất lớn, lực cắt đổi chiều, lực đẩy tăng nhiều Sau đó lực cắt bắt đầu giảm xuống, cho tới lúc

chỉ còn lực ma sát của phoi.