ргр рамные пилы мгул. РГР 1(вар А-13, рамные пилы). 1. Необходимые расчеты при пилении рамными пилами 1 Расчет мощности резания 1

• Название: 1. Необходимые расчеты при пилении рамными пилами 1 Расчет мощности резания 1
• Анкор: ргр рамные пилы мгул
• Дата: 15.11.2020
• Размер: 39.31 Kb.
• Имя файла: РГР 1(вар А-13, рамные пилы).docx
• Тип: Документы; #150594

Оглавление

1. Необходимые расчеты при пилении рамными пилами 1

1.1. Расчет мощности резания 1

1.2.Расчет сил резания 6

1.3. Расчет мощности подачи 7

1.4.Прогнозирование качества обработки 7

1.5.Расчет скорости подачи v_{s (p)} по заданной мощности резания Р_р 8

1.6.Расчет скорости подачи v_s(r) по заданной шероховатости 9

1.7. Расчет скорости подачи v_s по работоспособности инструмента 10

Список литературы 10

1. Необходимые расчеты при пилении рамными пилами

1.1. Расчет мощности резания

Z_n = H/t_з = 700/18 = 38,88мм

Определяем подачу на режущий элемент (зуб),мм

S_z= S_2x/Z_n (1)

Где S_2x – подача на двойной ход мм , 19,4 по заданию;

Z_n – число режущих элементов на ходе резания , 38,88 шт.

S_z= 19,4/38,88 = 0,49 мм.

Определяем угол резания, град

Где ᵧ - передний угол, град.

ᵟ = 90ᵒ - ᵧ (2)

ᵟ = 90ᵒ - 10 = 80 град.

Определяем глубину резания (среднюю),мм

t_ср = 10П(d_в+С_б+L_б/2) (3)

где

П – вид постава по заданию (Р);

d_в – диаметр бревна в вершине,см;

С_б – сбег бревна, см/м;0,8 при диаметре 16 см по (Г.Г. Титкову);

L_б – длина бревна, м (4 по зад).

t_ср = 10*0,8(16+1+0,8/2) = 139,2мм

Определяем путь резания, км

L_p = t_ср х n х Т_р /10⁶ (4)

t_ср - глубина резания (средняя),мм

n - частота ходов, об/мин, 250 по заданию

Т_р – время работы после переточки 0 мин, по заданию

L_p = 139,2 х 250*0/10⁶

L_p = 139,2 х 250 = 0 км.

S₁ = 0,75 по табл.приложения 15 для дуба влажностью 50 % и температурой -20.

Определяем ширину пропила, мм

B_пр = S₁ = S + 2S₁ (5)

Где S – толщина пилы, 2,0 мм

B_пр = 2,0 + 2 х 0,75 = 3,5 мм.

Определяем среднюю толщину срезаемого слоя, мм

а_ср = S_z х B_пр/b (6)

Где S_z - подача на режущий элемент (зуб),мм

B_пр - ширина пропила, мм

b = B_пр = 3,5 мм

а_ср = 0,49 х 3,5/3,5 = 0,49

Определяем удельную работу резания (табл.), Дж/см³

К_т =69 Дж/см³ при а_ср = 0,49

Определяем поправочный множитель на породу древесины а_п по табл.

а_п = 1,55 (дуб)

Определяем поправочный множитель на влажность а_w по табл.

а_w = 1.05 (w=50%)

Определяем поправочный множитель на температуру древесины а_т по табл.

а_т = 1,4

Определяем поправочный множитель на угол встречи с волокнами а_ᵠ

а_ᵠ = 1

Определяем поправочный множитель на остроту инструмента а_р

а_р = 1

Определяем поправочный множитель на угол резания а_ᵟ

а_ᵟ = 1,80 для угла 80 град.

Определяем поправочный множитель на скорость резания а_v

а_v = 1

Определяем поправочный множитель на высоту пропила а_t

а_t = 1

Определяем общий поправочный множитель а_попр (7)

а_попр = а_{п х} а_{w х} а_{т х} а_{ᵠ х} а_{р х} а_{ᵟ х} а_{v х} а_t

Где а_п - поправочный множитель на породу древесины

а_w – поправочный множитель на влажность

а_т – поправочный множитель на температуру древесины

а_ᵠ - поправочный множитель на угол встречи с волокнами

а_р - поправочный множитель на остроту инструмента

а_ᵟ - поправочный множитель на угол резания

а_v - поправочный множитель на скорость резания

а_t - поправочный множитель на высоту пропила

а_попр = 1,55 х 1,05 х 1,4 х 1 х 1 х 1,80 х 1 х 1 = 4,10

Определяем удельную работу резания , Дж/см³

К = К_т х а_попр (8)

Где К_т - удельная работа резания (табл.), Дж/см³

а_попр - общий поправочный множитель

К = 69 х 4,10 = 282,9 Дж/см³

Определяем площадь поперечного сечения срезаемого слоя , мм²

f_п = В_пр х t_ср (9)

Где B_пр - ширина пропила, 3,5 мм

t_ср – глубина резания (средняя), 139,2 мм

f_п = 3,5 х 139,2 = 487,2 мм².

v_s = S_2x*n/10³ = 19,4*250/1000 = 4,85 м/c.

Определяемый секундный объем срезаемого слоя, см³/с

V_1c = I х f_п х v_s/60 (10)

Где i – число пил , 4 шт. по заданию

f_п - площадь поперечного сечения срезаемого слоя , мм²

v_s – скорость подачи 4,85 м/мин

V_1c = 4 х 487,2 х 4,85/60 = 157,52 см³/с

Определяем мощность резания, Вт

Р_р = K х V_1c (11)

Где К - удельная работа резания , Дж/см³

V_1c - секундный объем срезаемого слоя, см³/с

Р_р = 282,9 х 157,52 = 44562,40 Вт

2. 
   Расчет сил резания
   

Определяем число одновременно режущих элементов инструмента, шт

Z_р = t_ср/t_з (12)

Где t_ср – глубина резания (средняя), мм

t_з - шаг режущих элементов в инструменте (шаг зубьев),мм

Z_р = 139,2 /18 = 7,73 шт.

v_ср = 2*700*250/60000 = 5.83 м/c.

Определяем среднюю за цикл касательную силу (среднецикловую), Н

F_хц = Р_р/v (13)

Где Р_р – мощность резания, Вт

v – скорость главного движения резания, м/с

F_хц = 44562.40/5,83 = 7643,63 Н

m₁ = -0,01 по табл. m₂ = 0,24

m = m₁ + m₂ = -0,01 + 0,24 = 0,23

Определяем нормальную цикловую силу, Н

F_zц = F_хц х m (14)

Где F_хц - средняя за цикл касательная сила (среднецикловая)

F_zц = 7643,63 х 0,23 = 1758,03 Н

Определяем среднюю касательную силу, Н

F_{х (p.x)} = 2* F_хц = 15287,26 Н

F_{х ср} = F_{х (p.x)} /(Z_pi) (15)

где

Z_p - число одновременно режущих элементов инструмента, шт

i – количество пил, 4 шт.

F_{х ср} = 15287,26/(7,76 х 4) = 492,50 Н.

F_zср = F_{х ср} х m (16)

F_zср = 492,50 х 0,23 = 113,27 Н

Определяем силу по подаче, Н

F_s = F_zц = 1758,03 Н (17)

F_zц - нормальная цикловая сила, Н

Определяем силу нормальную к подаче, Н

F_n = F_хц = 7643,63Н (18)

где

F_хц - средняя за цикл касательная сила (среднецикловая)

1.3. Расчет мощности подачи

Определяем мощность подачи, Вт

Р_п = F_s х v_s /60 (19)

Где F_s - сила по подаче, Н

v_s – скорость подачи, 4,85 м/мин

Р_п = 1758,03 х 4,85 /60 = 142,10 Вт

4. 
   Прогнозирование качества обработки
   

Так как у нас плющеный зуб А = 1; ϕ = 4 град

R^p_{m max} = 500 мкм по табл.

у₁ = А х S_z х tg ᵠ (20)

у₁ = 1 х 0,49 х 0,06 = 0,029 мм.

R^k_{m max} = у₁ х 1000 (21)

R^k_{m max} = 0,029 х 1000 = 29 мкм.

R_{m max} = max [ R^k_{m max}; R^p_{m max}] = 500 мкм.

4. 
   Расчет скорости подачи v_{s (p)} по заданной мощности резания Р_р
   

Определяем касательную силу, Н/мм

F_хт = 6 х 10⁴ х Р_р/ а_попр х b х t_ср х n х Z_н х I (22)

Где Р_р - мощность резания, Вт

а_попр - общий поправочный множитель

b – ширина, мм

t_ср – глубина резания (средняя), мм

n - частота ходов, об/мин, 250 по заданию;

Z_н – число режущих элементов на ходе резания 38,88 шт;

I – кол-во пил , 4 шт.

F_хт = 6 х 10000 х 44562,40/4,10 х 3,5 х 139,2 х 250 х 38,88 х 4 = 2673744000/77663577,6 = 34,42 Н/мм

а_ср = 0,5 по табл.

Определяем подачу на режущий элемент по заданной мощности резания, мм/зуб

S_z(p) = b/B_пр х а_ср (23)

B_пр - ширина пропила, мм

S_z(p) = 3,5/3,5 х 0,5 = 0,5 мм/зуб

Определяем скорость подачи по заданной мощности резания, м/мин

V_{s (p)} = S_z(p) х n х Z_н/1000 (24)

Где S_z(p) - подача на режущий элемент по заданной мощности резания, мм/зуб

n - частота ходов, об/мин, 250 по заданию;

Z_н – число режущих элементов на ходе резания 38,88 шт;

V_{s (p)} = 0,5 х 250 х 38,88/1000 = 4,86 м/мин

4. 
   Расчет скорости подачи v_s(r) по заданной шероховатости
   

у_мax = R_{m max} /1000 (25)

у_мax = 500 /1000 = 2

Определяем подачу на лезвие (зуб) ,соответствующую S^k_s(R) , мм/зуб

S^k_z(R) = у_мax / A х tg ᵠ (26)

S^k_z(R) = 2/ 1 х 0,06 = 33, 33 мм/зуб

S^p_z(R) = 1,2 по табл.

Определяем скорость движения подачи по кинематическим неровностям, м/мин

V^k_s(R) = S^k_z(R) х n х Z_н /1000 (27)

Где n - частота ходов, об/мин, 250 по заданию;

Z_н – число режущих элементов на ходе резания 38,88 шт;

V^k_s(R) =33,33 х 250 х 38,88 /1000 = 323,96 м/мин

Определяем скорость движения подачи по неровностям разрушения, м/мин

V^k_s(R) = S^p_z(R) х n х Z /1000 (28)

Где n - частота ходов, об/мин, 250 по заданию;

Z_н – число режущих элементов на ходе резания 38,88 шт;

V^k_s(R) = 1,2 х 250 х 38,88 /1000 = 11,66 м/мин

V_s(R) = min [V^k_s(R) ; V^p_s(R) ] = 11,66 м/мин

4. 
   Расчет скорости подачи v_s по работоспособности инструмента
   

Ѳ = 0,42

Q_min = 0,5 х.п.

Q_min = 1,0 л.п.

t_max = 10(d_в + C_бL_б) = 10(16+0,8*4) = 192мм

S_z(Q) = Ѳ х t_з²/ Q_min х t_max = 0,42*324/0,5*192 = 136,08/96 = 1,41 мм

V_s = S_z(Q) х n х Z_н/1000= 1,42 х 250 х 38,88/1000 = 13,80 м/мин.

Список литературы

1. 
   Суханов В.Г., Кишенков В.В. Резание древесины и дереворежущий инструмент. Учебное пособие для студентов специальностей 170400 и 260200. –М.: МГУЛ, 2002. – 168 с.