Для перемещения резца при резании к нему необходимо приложить усилие, называемое усилием резания. Одна часть данного усилия затрачивается собственно на резание, другая - на преодоление трения стружки о резец и резца о плоскость резания, а также на деформацию стружки.
Отношение силы резания к площади поперечного сечения снимаемой стружки принято называть удельным сопротивлением резанию древесины:
К = Рр / bh,
где К – удельное сопротивление резания,
Рр - сила резания,
b - ширина стружки, м;
h - толщина стружки, м.
Удельное сопротивление резанию является переменной величиной, зависящей от толщины снимаемой стружки, угла резания и затупления резца, породы и влажности древесины, направления резания, скорости перемещения резца. Удельное сопротивление резанию определяют опытным путем. Полученные эмпирические значения сопротивления корректируют с учетом реальных условий резания.
К = К0 аn aw aδ ah ap av at,
где К0 - основное удельное сопротивление резанию, равное удельному сопротивлению резания воздушно-сухой сосны острым резцом при угле резания δ = 45°, толщине стружки h = 1мм и скорости резания а = 50-60 м/с;
|
|
ап - коэффициент, учитывающий породу древесины.
aw - коэффициент, учитывающий влажность древесины;
aδ - коэффициент, учитывающий угол резания;
ah - коэффициент, учитывающий толщину снимаемой стружки;
ар - коэффициент, учитывающий затупление зубьев;
av - коэффициент, учитывающий скорость резания;
at - коэффициент, учитывающий температуру древесины.
При всех направлениях резания удельное сопротивление тем больше, чем тоньше стружка.
Угол резания оказывает наибольшее влияние на сопротивление резанию при резании в торец, наименьшее - при резании поперек волокон.
Используя эмпирические данные о величине удельного сопротивления резанию определяют силу и мощность, требуемую для резания.
Усилие резания (Рр) находят по формуле:
Рр=Кbh
Работа, затрачиваемая на срезание стружки,
А = Ррl,
где l - длина снимаемой стружки.
Мощность, требующуюся для резания древесины, определяют как произведение силы резания на скорость резания:
Nр =Рр*V
Мощность, требующаяся для резания, прямо пропорциональна объему древесины, превращаемому в стружку за единицу времени.
При пилении необходимо учитывать как скорость движения зубьев пилы, так и скорость надвигания пилы на древесину (скорость подачи).
Объем древесины, превращаемый в опилки за 1 секунду (q0 ):
q0 = bHu,
где b - ширина пропила, м;
H - высота пропила, м;
и— скорость подачи, м/с.
При поперечной распиловке круглых лесоматериалов H = 0,8d, при продольной
|
|
Н =√ d2 -4х²,
где d – диаметр;
х - расстояние от плоскости пропила до поперечной оси бревна.
N = kbHu, формула требующаяся для пиления
Усилие, необходимое для подачи пилы при резании древесины, называется усилием подачи и определяется по формуле:
Рu = (0,7...1,0)РР.
Производительность чистого пиления - это площадь пропила, которая может быть произведена пилой за 1 секунду.
П ч.п. = Hu = Np/Kb