Bài giảng nguyên lý cắt gọt gỗ : Nguyên lý và công cụ xẻ gỗ part 6 pdf

3.5. Tính toán thông số động, lực học khi xẻ
3.5.1. Tính toán thông số động học
a. Cưa vòng:
+ Quĩ đạo răng cưa trên thành mạch xẻ
+ Tốc độ cắt gọt
30
Rn
V


Với cưa vòng, tốc độ cắt gọt trong
khoảng 30 – 50 m/s
+ Tốc độ ăn dao
Gọi Uz là lượng đẩy gỗ ứng với một răng
cưa, t là bước răng,V là tốc độ cắt gọt thì
tốc độ đẩy ( tốc độ ăn dao) được tính theo
công thức
t
VU
U
z
60

+ Tốc độ cắt gọt thực
UVV
t

22
UVV
t


+ Góc sau thực tế
V
U
arctg
t


+ Chiều dày phoi cắt
zzz
U
V
U
arctgUUh  coscos.

+ Chuyển động cưa đĩa
b. Cưa đĩa
+ Quĩ đạo răng cưa trên thành mạch xẻ
+ Tốc độ cắt gọt
30
Rn
V


+ Tốc độ ăn dao
t
DnU
U
z
1000
.



+ Tốc độ cắt gọt thực
UVV
t


cos2
22
UVUVV
t

Trong đó  là góc gặp thớ
R
Ha
v

 arccos
min

R
a
r
arccos
max


vzz
UUh



sinsin.
minmin


rzz
UUh

sinsin.
maxmax

2
sinsin
rv
ztb
Uh




+ Chiều dày phoi cắt
Ngoài ra có thể tính htb theo công thức gần đúng
tx
z
tb
L
HU
h 
c. Cưa sọc
Chuyển động chính với tốc độ v, là

chuyển động tịnh tiến khứ hồi, do cơ
cấu biên tay quay thực hiện. Chuyển
động đẩy với tốc độ u theo phương
vuông góc với phương tốc độ cắt v và
song song với mặt phẳng bản cưa
Nếu chuyển động đẩy là gián đoạn
sẽ xuất hiện lực quán tính lớn, năng
suất xẻ bị hạn chế. Ngược lại, nếu
đẩy gỗ liên tục sẽ có hiện tượng va
đập của gỗ vào răng cưa ở hành trình
không cắt.
Để nâng cao năng suất, đồng thời hạn chế hiện tượng va đập và lực quán tính, người
ta thường áp dụng nguyên lý đẩy gỗ liên tục và lưỡi cưa vừa chuyển động tịnh tiến
khứ hồi vừa thực hiện dao động theo phương của chuyển động đẩy gỗ, với nguyên lý
này khi ở điểm chết dưới, cưa bắt đầu chuyển động lên thì đồng thời cũng có dao
động ngang, làm cho răng cưa rút ra khỏi bậc thang ở đáy mạch xẻ, cắt đứt sự tiếp
xúc với mặt sau của răng cưa, do đó hiện tượng va đập được triệt tiêu
Nguyên lý chuyển động của cưa sọc
Nguyên lý chuyển động của cưa sọc có dao động ngang
o
L
R


1


L
e
2

1


L
L
3
2


L
L
Gọi OA = R là độ dài tay quay;
AC = L là độ dài tay biên;
BC = L
1
là khoang cách giua đầu trên
của lưỡi của và đầu trên của tay biên;
iB =L
2
là chiều dài của lưỡi cưa;
OE = e là khoang lệch tâm;
là tỷ số độ dài tay quay với chiều dài tay biên;
là tỷ số độ lệch tâm với chiều dài tay biên;
Các chuyển động của hệ cơ cấu gồm: Tại C ( đầu trên tay biên) – chuyển động tịnh tiến
khứ hồi theo phương thẳng đứng, không đều; Tại A ( đầu dưới tay biên) – chuyển động
tròn đều quanh O; Tay biên AB – chuyển động song phẳng; Lưỡi cưa Bi – chuyển động
song phẳng.
c1- Phương trình chuyển động
+ Phương trình chuyển động của điểm C
   



cos1sin
2
1
1
2
1
2
0
2
RLy
ooc








o
L
R


1


L

e
OR = R là độ dài tay quay;
AC = L là độ dài tay biên;
BC = L
1
là khoang cách giưa đầu trên của lưỡi của và đầu trên của tay biên;
iB =L
2
là chiều dài của lưỡi cưa;
OE = e là khoâng lệch tâm;
2
1


L
L
3
2


L
L
* Phương trình chuyển động của điểm B theo phương đứng
+ Phương trình chuyển động của điểm B:
Điểm B có hai chuyển động đồng thời: chuyển động theo phương
đứng và theo phương ngang. Tổng hợp hai chuyển động trên, ta có quĩ
đạo của điểm B có dạng Elip không đều.
* Phương trình chuyển động của điểm B theo phương đứng:
       



coscos1cos1sin
2
1
1
12
2
1
2
1
2















oooB
LRLy
* Phương trình chuyển động của điểm B theo phương ngang



11
sinsin







ooB
LPFx
+ Phương trình chuyển động của điểm i:
Điểm i chỉ có chuyển động thẳng đứng, phương trình chuyển động là


















2
2
2
11
L
x
Lyy
B
Bi


+ Phương trình chuyển động của điểm f bất kỳ trên lưỡi cưa:
Giả sử f cách B một đoạn là Bf. Từ phương trình trên, ta dễ dàng
tìm được phương trình điểm f, bằng cách thay giá trị của L
2
bằng Bf.
Phương trình chuyển động của điểm f như sau:
Theo phương đứng:
       
 


























Bf
L
Bf
LRLy
o
oooi



sinsin
11
coscos1cos1sin
2
1

1
1
12
2
1
2
1
2
0
Theo phương ngang
 









2
2
1sinsin
L
BF
Lx
oof


c2 Phương trình tốc độ, gia tốc:

Ta có thể tìm được phương trình vận tốc và gia tốc của các điểm
trên khung cưa bằng cách đạo hàm bậc nhất và bậc hai các phương trình
chuyển động tương ứng.
+ Phương trình tốc độ của điểm C.










sincos2sin
2
.
1
0
L
WRV
yc
+ Phương trình tốc độ của điểm B



sinsincos2sin
2
.
21

RWWRV
o
yB
















cos.
2
WRV
xB

+ Phương trình tốc độ của điểm i
 
 





















2
0
22
1
2
2
0
0
2
1
221
sinsin
cossin22sin

2
sin1sincos2sin
2
.





o
o
yi
LL
L
L
WRV
+ Phương trình tốc độ của điểm f bất kỳ trên khung cưa
Theo phương đứng
 
 





















2
0
22
1
2
2
0
0221
sinsin
cossin22sin
2
sin1sincos2sin
2
.





o

o
yf
LL
L
BF
WRV
Theo phương ngang









2
2
1cos.
L
BF
WRV
xf

