Усилие и мощность резания

Работу, необходимую на превращение 1 см3 древесины в стружку, называют удельной работой резания К и выражают в килограммометрах на кубический сантиметр. Пользуясь понятием об удельной работе резания, можно весьма просто выразить мощность резания N_p, учтя секундный объем снятой древесины, которому, очевидно, будет пропорциональна мощность:

q_сек = b * h * u / 60

тогда где:

N_p = K * qсек / 102 = K * b * h * u / ( 60 * 102 )

• N_p - мощность резания, кет;
• b - ширина срезаемого слоя древесины, мм;
• h - суммарная высота срезаемого слоя древесины, мм;
• u - скорость подачи, м/мин.

На величину удельной работы влияет много факторов, к которым относятся порода и влажность древесины, величина подачи на зуб пилы, направление резания в отношении волокон, угол резания резца, степень его затупления, форма лезвия, величина шага зубьев пилы и др.

Эти же факторы влияют на силу, необходимую для преодоления всех сопротивлений, возникающих при движении резцов. Эту силу называют силой резания и обозначают Р. Усилие сопротивления резанию, приведенное к удельной площади в 1 мм2 поперечного сечения стружки называют удельным сопротивлением срезанию.

K = P / ( b * h )

Удельное сопротивление резанию при выбранных размерностях величин равно удельной работе резания, поэтому различия между ними в дальнейшем не делается. Например, значение К при распиловке на лесопильных рамах острыми пилами свежесрубленных бревен (относительной влажностью 50-70%) европейской сосны для высоты пропилов 250-550 мм при подаче на зуб 0,8-1,2 мм составляло 5,5-6,5 кг/мм2.

Значение К увеличивается в связи с затуплением пил. Через 3ч работы это увеличение доходит до 35%. Значительное влияние оказывает также твердость древесины, характеризуемая породой. Так, для дуба К больше, чем для сосны, в 1,5- 1,6 раза, для других более твердых пород (например, тропических) в 2,5-3,5 и более раз. Влажность древесины имеет меньшее влияние и, например, по сравнению со свежесрубленной древесиной распиловка сухой древесины с влажностью 10-15% дает снижение К на 10%.

Из формулы мощности резания можно вывести значение силы резания

P = 102 * N_p / V

где:

• P - усилие резания, кг;
• V - скорость резания, м/сек.

В лесопильных рамах и в некоторых типах круглопильных станках резание производится одновременно несколькими пилами. В этом случае суммарная высота срезаемого слоя древесины будет находиться, как сумма высот пропилов от каждой пилы.