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

Trong trêng hîp c:
Là kết hợp cẩ hai dạng đẩy gỗ gián đoạn trên. Góc nghiêng tương ứng
với
2

, tức là:
S
tg
2



Loại cưa có cơ cấu đẩy gỗ không liên tục có thể khắc phục được
va đập ở điểm chết dưới, song ở đây lại có hiện tượng va đập trong cơ
cấu máy do lực quán tính của hệ thống đẩy, dễ gây ra hỏng máy và
cũng hạn chế tới năng suất, xu thế hiện nay là sử dụng dạng cưa đẩy gỗ
liên tục và cưa có 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,  > 90
0
và  cân đối thì :
Pr = C
//.
E
//
.h
2
.tg
Trường hợp răng cưa mài vát,  < 90
0
thì :
Pr = f.C
//
.E
//
.h
2
.
Trong đó: C
//
- lượng đàn hồi của thành bên;
E

//
- hệ số mô đun đàn hồi của thành bên



tgtg
tgtg
.

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
QS
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 ca Pc.

P
c
= 2h.
c
.p
c
.cos
2











2
2
####
2
2
cos
arccos.
c
ccc
c
CC

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 ca
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 = 2p
r
fF
Diện tích tiếp xúc F ở đây có thể tính theo sơ đồ
hình 3.46. Công thức tính như sau:

















 2/βcot
360
)β180(π
ρ
2/βsin
)γ2/βcos(
ρ)γδ(
2
1
2
2
ghtgtgF
Thay công thức (3.151) vào công thức (3.150) chúng ta có:



































 2/βcot
360
)β180(π
ρ
)γ2/βcos(
ρ
2

γδ
2
1
2
2
gh
tgtg
fpP
rr
- Lực ma sát của phoi trong hầu cưa với thành bên ván xẻ P
p
: ……
- Lực ma sát của phoi ở khe hở giữa thành bên ván xẻ với bản cưa Pb:




aHBhKHhKahKahKBhKaKaKP
bprctsm
v
2.22.2.
2
321


aHK
B
HK
a
B

hK
B
K
Ka
h
K
h
K
K
b
p
tc
t
sm
.2
2
.
22
.























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 =[ (K
m
+ K
s

)a

h + K
t
Ba

+ K
t
h
2
a

]a (N)
Tỷ suất lực cắt sẽ là:
a
B
aK
a
h
K
haK
B
K
t
t
t

1










(N/mm
2
)
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.