Ленточнопильный станок. Расчет усилия и мощности резания

Задание №1

Ленточнопильный станок.

Расчет усилия и мощности резания.

Наименование параметров и их размерность	Обозначение	Числ. Значение
Диаметр пильного шкива, мм	D	1400
Число оборотов пильного шкива, об/мин	n	475
Скорость подачи, м/мин	u	30
Толщина полотна пилы, мм	S	1,2
Уширение пропила на сторону, мм	So	0,5
Высота пропила, мм	h	100
Шаг зубьев пилы, мм	t	50
Угол резания, град	δ	60
Время работы пилы, час	T	2,5
Порода	Сосна
Влажность древесины, %	W	50
Расстояние между центрами пильных шкивов, мм	L	2200

Функциональная схема ленточного станка

1 – верхний шкив

2 – пила

3а – верхние направляющие

3б – нижние направляющие

4 – распиливаемая древесина

5 – нижний шкив

Расчет.

1. Касательная составляющая силы резания, Н

 

1.1.  Ширина пропила, мм

b= S + So=1,2+2*0,5=2,2

1.2.  Скорость резания, м/с

1.3.  Удельное сопротивление резанию, МПа

k=(k_п+k_з+k_mp) а_п а_w

где  а_п- поправочный коэффициент, учитывающий породу распиливаемой древесины,   

       а_п=1,0

 а_w- поправочный коэффициент, учитывающий влажность распиливаемой  

       древесины, а_w =1,13

1.3.1.  Удельное сопротивление резанию по передней грани зубьев пилы, МПа

                        k_п=0,56*δ+0,2*(90-v)-20=0,56*60+0,2*(90-34,8)-20=24,64

      1.3.2.  Удельное сопротивление резанию по задней грани зубьев пилы, МПа

                           

где  а_ρ- коэффициент, учитывающий затупление зубьев пилы

ρ_о – начальный радиус закругления главной режущей кромки, ρ_о=10мкм

_∆ρ -  приращение радиуса затупления зубьев пилы во время их работы, мм

где А - приращение радиуса затупления главной режущей кромки на 1 м пути резания, А=0,001мкм/м

р – фиктивная удельная сила, резания на задней грани зубьев пилы, р = 7,2 Н/мм

е – толщина стружки, мм

           

u_z – подача на зуб, мм

θ – кинематический угол встречи и угол перерезания волокон древесины

                        θ=ψ=90-φ=90-0б8=89,2

φ- угол наклона траектории движения зубьев пилы относительно вектора скорости v, гр

           

      1.3.3. Удельное сопротивление от трения опилок о стенки пропила, Н/мм²

где а -  интенсивность трения опилок о стенки пропила, а = 0,25 МПа

2. Мощность резания, кВт

где η – КПД привода, η=0,9

Построение графика.

Выводы:

1)  траектория движения зубьев прямолинейная, т.к. v и u  постоянная

2)  толщина стружки и подача на зуб постоянная

3)  форма стружки прямоугольная