Bài giảng nguyên lý cắt gọt gỗ : Nguyên lý và công cụ lạng – bào, cạo nhẵn part 2 ppsx

a. Các dạng ứng suất và trạng thái ván
ứng suất phoi trong khi cắt bên
+ Lực gây biến dạng phoi là lực St
+ Phân S
,
t ra hai thành phần: lực
T thuộc mặt nn
o
và thành phần
lực N vuông góc với mặt nn
o
.
+ Dời St về điểm 0 là điểm giữa của
đường nn
o
, ta được lực S
,
t và M
ng.
.
+ Lực N cũng gây ra lực Poatson T
,
.
T
,
= µ.N
Như vậy trong phoi sẽ chịu tác động các thành phần ứng suất sau:
- ứng suất τ
t
trượt trên mặt nn
o

do T + T
,
gây ra.
- ứng suất nén 
n
trên on
o
do N và M
ng
gây ra
- ứng suất kéo 
k
trên on do N và M
ng
gây ra
6.1.2. Trạng thái ván mỏng và vai trò của thước nén
)sin.coscos.(sin


t
SN
Lực nén vuông góc N do S
t
gây ra:
Gọi φ là góc hợp giữa S
t
với tốc độ cắt v, ε là góc hợp giữa mặt trượt n
o
n và v, ta có:
N = S

t
.Sin (ε – φ) hay
Lực Poatson T
,
do N gây ra trên nn
o
:
T
,
= .N = . S
t
.Sin (ε – φ)
)cos(




t
ST
Lực T do S
t
gây ra trên nn
o
:
Để tính Mng chúng ta tính cánh tay đòn đ.
đ = b - k
đ - khoảng cánh giữa hai lực St và S't;
b - khoảng cách giữa S't với điểm n;
k - khoảng cách giữa S't với điểm n.
Xét trong tam giác


n12 chúng ta có:
b = x.sinφ
x - quãng đường đi cần thiết của dao để tạo
ra được phoi có chiều dài là l.
Mặt khác từ tam giác onk chúng ta có:
Mô men Mng do S
t
gây ra với nn
o
:


h
K cos sin .cot g
2
    
Từ các công thức chúng ta có: đ


h
x.sin cos sin .cot g
2
      
 
ng t t
h
M S .d S x.sin cos sin .cot g
2
 

       
 
 
Vậy
* ứng suất trượt τ
t
trên mặt nn
o
do T + T
,
gây ra:
Và τ
t
= (T + T
,
)/ n
o
nLấy chiều rộng phoi là 1, ta có:
n
o
n =
ε
h
sin
   
t
S
sin cos . cos sin sin sin cos
h
 

 
         
 
Thay giá trị T, T
,
và n
o
n vào công thức trên, ta có:
* ứng suất nén

n
trên on
o
do N và Mng gây ra:
- ứng suất nén

N
n
trên on
o
do N gây ra:
)sin.coscos.(sin


t
SN
N = 
N
n
.

Ta có: N = S
t
.sin (ε – φ ) hay
Vậy
ε
h
sin

N
n
= S
t
. Sinε (sinεcosφ – sinφcosε)/h
- ứng suất nén

M
n
trên on
o
do M gây ra:
 
ng t t
h
M S .d S x.sin cos sin .cot g
2
 
       
 
 
Suy ra: 

M
n
= 6sin
2
ε
.
M
ng
/h
Vậy ứng suất nén

n
trên on
o
do N và Mng gây ra là:

n
= 
N
n
+ 
M
n

n
= S
t
sinε[(sinεcosφ -cosε sinφ) + 3sinφ(cosε + 2xsinε/h – cotgφsinε) ]
* ứng suất kéo


k
trên on do N và Mng gây ra:

k
= 
M
k
- 
N
n
t
4S
h
x
h

k
= sinφ [sin cos - sin
2
 (cotgφ - 1,5
)]
b. Các trạng thái ván lạng
(1). Dạng ván bị xê dịch với nhau:
Để xác định lực trong trường hợp
này, ta dùng công thức tính 
t
. Vấn đề
là xác định góc 
t
mà tại đó S

t
sẽ tạo ra

t
> [
g
].
Lấy đạo hàm bậc nhất phương trình

t
, cho bằng không và giải ra ta được
phương trình xác định 
t
.
Thay giá trị 
t
vào phương trình tính

t
và sau đó xác định được S
t
, P
t
.
Dạng phoi trong cắt bên bị xê dịch, trượt với nhau
Trường hợp này xảy ra khi ứng suất τ
t
của ngoại lực gây ra lớn hơn ứng suất
[τ
g

] cho phép của gỗ. Còn ứng suất

u
và

k
của ngoại lực gây ra nhỏ hơn ứng
suất cho phép phá huỷ của gỗ, bề mặt trên của phoi ở dạng này thường bị nhấp
nhô. Các phần tử của phoi trượt xê dịch lẫn nhau. Phoi dễ bị rách hoặc bị rời ra
thành từng phần tử nhỏ
H×nh 2.9. øng suÊt kÐo lµm nøt bÒ mÆt phoi trong
trêng hîp c¾t bªn
(2). Dạng ván bị nứt ở bề mặt dưới:
Loại phoi này được tạo thành khi
ứng suất tại n0 đạt điều kiện

k
> [

k gỗ
],

u
> [

u gỗ
]
và τ
t
< [τ

tgỗ
] (hình 2.9).
(3) Dng vỏn bin dng do.
Dng phoi ny cú cht lng tt
nht. Phoi ny khụng b nt mt
di, trờn cng khụng b li lừm,
khụng b xờ dch.
iu kin xy ra : gúc ct nh,
chiu dy phoi nh, phụi cú
do cao, khi ú:
k <[k], u <[u] v <[].
c. Yờu cu vỏn lng v vai trũ ca thc nộn
c1. Yêu cầu và giải pháp công nghệ khi lạng ván mỏng
- Ván lạng thờng dùng cho trang sức, có yêu cầu cao về chất lợng
- Chiếu dày ván lạng rất mỏng, dễ nứt, rách
- Điều kiện đảm bảo chất lợng cho ván: các dạng ứng suất phái thấp hơn giới hạn
phá huỷ ván (

k
<[

k
],

u
<[

u
] v

<[

] ).
Các giải pháp công nghệ khi lạng
+ Giảm góc sau
+ Dẻo hoá gỗ
+ Sử dụng thớc nén
c2. Vai trũ ca thc nộn khi lng
- Khi lng khụng dựng thc nộn
- Khi lng cú dựng thc nộn
Mục đích chủ yếu của thớc nén
là để tạo ra trong phoi một số
thành phần lực, mômen có xu
hớng khử hoặc giảm giá trị của
ngoại lực - lực cắt, lực biến dạng
phoi ở mặt trớc, làm cho các
dạng ứng suất gây ra trong phoi
nhỏ hơn giá trị ứng suất tới hạn
phá huỷ của gỗ.
6.1.3. H s nộn, v trớ thc nộn:
(%)100.
,
h
hh
i


Trong đó: i- hệ số nén;
h chiều dày ván;
h, - khe hở giữa thớc nén và mặt

trớc của dao ( hình ).
- h s co ca phoi
a. H s nộn
b.v trớ mi thc nộn:
Khoảng cách chiều ngang đến mũi dao :
sin
100
1cos
100
1














i
h
i
hx
p
Giá trị x có thể chọn theo bảng

Chiều dày phoi: h (mm)
0,5 1,0 1,5 2,0
Khoang cách x (mm)
0,10,13 0,200,25 0,30,38 0,40,50
Khoảng cách theo phơng đứng đến mũi dao :
i
h' h. . 1
100




6.1.4. Lực, công suất trong quá trình lạng
- Lực tác động của thớc nén trong quá trình lạng:
- Lực trong quá trình lạng:
+ Nếu không có thớc nén, công nghệ lạng gỗ thực chất là cắt gọt cơ bản. Vì vậy, lực trong
hai trờng hợp này tơng tự nh lực trong cắt bên, cắt dọc nhng ở đây ngoài thành phần
lực cắt còn có lực do thớc nén tạo ra.
+ Tỷ suất lực cắt khi có thớc nén có thể xác định theo các công thức thực nghiệm.
Trờng hợp lạng bên đối với gỗ Lát, Bạch dợng:
aiaa
h
K






148.08.15

86.1

Trờng hợp lạng dọc đối với gỗ Sồi,Giẻ:

aiaha
h
K






138.00.115.25
26.2

6.1.5. Công cụ lạng gỗ
- Dao lạng: Dao lạng có hai loại: dao lạng ván phẳng cạnh cắt là một "đờng
thẳng". Dao lạng ván sóng , cạnh cắt có đờng lợn sóng.
Về cấu trúc bản dao có hai loại: loại A và loại B, thờng phổ biến là loại A.
Dao lạng đợc chế tạo phổ biến là thép "kômpainđơ".
Kích thớc dao , và thành phần hoá học ghi ở bảng.
Dạo lạng