Расчет силы и мощности резания при поперечном пилении древесины круглыми пилами. Задание № 5

Задание №5

Расчет силы и мощности резания при поперечном пилении древесины круглыми пилами.

Наименование параметров и их размерность	Обозначение	Числ. Значение
Диаметр ножевого вала, мм	D	100
Число оборотов ножевого вала, об/мин	n	5000
Скорость подачи, м/мин	u	15
Толщина снимаемого слоя, мм	h	2
Число ножей, шт	z	2
Угол резания, град	δ	55
Время работы ножей, час	T	2
Порода	дуб
Влажность древесины, %	W	10
Ширина строгания, мм	в	250

Функциональная схема продольно – фрезерного станка: рейсмусового.

1 – ножевой вал

2 – ограничение

3 – вальцы

4 – прижим

5 – стол

Расчетная схема продольного фрезерования древесины.

Кинематические параметры

  Скорость резания, м/с

                       

    Где D_р – диаметр окружности резания, мм

                        D_p=D+2∆=100+2*1,5=103

            D – диаметр ножевого вала, сборной фреза, мм

            ∆ - выставка ножей, ∆= 0,75…1,5 мм

            n – частота вращения инструмента, мин-1

Средний кинематический угол встречи равен среднему углу перерезания волокон:

                       

     Где h – толщина срезаемого с заготовки слоя древесины, мм

Подача на резец, мм

                         

     Где u – скорость подачи, м/мин

             z – число ножей на валу или фрезе, шт

Средняя толщина стружки, мм

                       

Расчет силы резания

Касательная составляющая силы резания, Н

    Где  k – удельное сопротивление резанию, МПа

                         

            а_п – поправочный коэффициент, учитывающий породу обрабатываемой

древесины а_п = 1,55

            а_w – поправочный коэффициент, учитывающий влажность обрабатываемой

древесины а_w =1,0

            b – ширина фрезерования, мм

Удельное сопротивление резанию по передней грани резца, МПа, при толщине

 стружки е_ср > 0,1 мм

        

Удельное сопротивление резанию по задней грани резца, МПа

                       

     Где аρ – коэффициент, учитывающий затупление резцов,

                       

            ∆ρ – приращение радиуса затупления резцов за время их работы, мкм

                       

            А – приращение радиуса затупления главной режущей кромкой за 1 м пути резания, А = 0,0014мкм/м – для твердолиственных пород

            е – длина дуги резания, мм

                       

            Т – время непрерывной работы станка, мин

            ρ₀ – начальный радиус закругления главной режущей кромки (лезвия) после заточки, ρ₀=5 мкм

            р – фиктивная удельная сила резания по задней грани зубьев, Н/мм

                        р=1,6+0,036θ_ср=1,6+0,036*8,01=1,888

Расчет мощности резания

Потребная мощность электродвигателя механизма резания, кВт

                       

        Где η – КПД привода: с ременной передачей η = 0,8

Построение графика стружкообразования