Режущий орган для перерезания древесины Советский патент 1986 года по МПК B27B33/12 

Изобретение относится к лесной промышленности и может быть использовано при раскряжевке хлыстов, валке деревьев и разделке лесоматериалов больших поперечных сечений.

Цель изобретения - уменьшение энергозатрат при резании.

На фиг. 1 изображен режущий орган, обш,ий вид; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - сечение Б-Б на фиг. 1.

Прямой клин, образующий режущую кромку резца, имеет угол полураствора 25-35°, что соответствует оптимальной величине, определенной практикой бесстружечного резания древесины.

Полураствор обратного клина (фиг. 2) находим из условия, что волокна древесины практически не должны оказать давления на его поверхности. Для этого относительная скорость волокон должна быть наРежущий орган содержит центральный 10 правлена вдоль поверхности клина. Из этодиск 1 радиусом RoC закрепленными на нем радиальными полосами 2, на периферии которых закреплены резцы 3. Режущая кромка 4 каждого резца 3 и режущая кромка 5 каждой радиальной полосы 2 выполнены по кривой, описываемой формулой

15

го условия можно получить соотношение между скоростью резания, скоростью упругого восстановления древесных волокон и углом полураствора -обратного клина.

. Ур

iPv)l/(f) -1-arcti

Ло

(1)

гдеУ и Р - полярные координаты.

Сечение резца 3 в плоскости, перпенди- 20 кулярной режущей кромке 4, имеет прямой 6 и обратный 7 клинья. Режущая кромка 5 радиальной полосы 2 образована пересечением фасок 8. Центральный диск I радиусом RO выполнен в виде маховика с осью вращения, совпадающей с центром диска, являюш,егося полюсом построения профиля передней грани радиальной полосы в полярных координатах.

Режущая кромка 5 радиальной полосы 2 имеет профиль, описываемый уравнением (1). зо Построение профиля начинают с определения центра вращения полосы - полюса - и маховика R. Параметр - полярный радиус искомой точки на режущей кромке полосы - определяет расстояние от оси вращения (полюса) до точки на режущей 35 кромке и изменяется от R до Rmax, причем Rma RO+ Dmax. где Dfnjyi - максимальный диаметр перерезаемого дерева, хлыста, сортиментов и других древесных материалов.

Предпосылкой выбора профиля является то, что возникновение трещин в резе, а следовательно, дополнительный расход энергии происходит за счет образования различных по величине зон напряжений. Однородное распределение напряжений в резе можно получить исходя из того, что точки передней 45 грани радиальной полосы входят в него с одинаковой оптимальной скоростью Vp (фиг. 1).

Оптимальная скорость при импульсном режиме резания находится в пределах 9-

40

где р -угол полураствора обратного клина; Vynp- скорость упругого восстановления древесины (Vviip 2 м/с).

arctg().

С учетом диапазона Vp получим диапазон изменения 3,5-12,5°.

Режущий орган работает следующим образом.

Центральный диск - маховик 1 - приводят во вращение от внешнего привода с угловой скоростью fc, что создает запас кинетической энергии. Осуществляя ступенчатую подачу режущего органа, создают наилучшие условия для поддержания уровня кинетической энергии, необходимого для импульсного резания. За счет того, что режущая кромка 4 является плавным продолжением режущей кромки 5 полосы 2, резец 3 безударно входит в рез и по мере углубления направляется полосой 2, входящей в рез на малых радиусах. Фаски 8 полосы 2 безударно входят в рез так же, как и при смыкании прорези в результате деформации дре весины или смещения ее частей. За счет того, что режущая кромка 4 расположена под острым углом к направлению резания, резание осуществляется в направлении, параллельном режущей кромке. В процессе прохождения резцом реза подача не осуществляется. Максимальная подача t определяется с учетом качества обработки, свойств древесины, количества резцов и массы устройства.

Предлагаемый режущий орган может быть использован также для перерезания волокнистых и упругих материалов. Он

25 м/с для различных пород, температуры и 50 обеспечивает повыщение эффективности работы по перерезанию лесоматериалов больших сечений за счет снижения энергозатрат при импульсном бесстружечном резании, ступенчатой подаче и использовании маховлажности древесины.

Высота h резца 3 равна максимальной подаче t режущего органа на древесину в промежутке, когда ни один из резцов в резе не находится.

вика.

Прямой клин, образующий режущую кромку резца, имеет угол полураствора 25-35°, что соответствует оптимальной величине, определенной практикой бесстружечного резания древесины.

Полураствор обратного клина (фиг. 2) находим из условия, что волокна древесины практически не должны оказать давления на его поверхности. Для этого относительная скорость волокон должна быть на5

0

о 5

5

0

го условия можно получить соотношение между скоростью резания, скоростью упругого восстановления древесных волокон и углом полураствора -обратного клина.

. Ур

где р -угол полураствора обратного клина; Vynp- скорость упругого восстановления древесины (Vviip 2 м/с).

arctg().

С учетом диапазона Vp получим диапазон изменения 3,5-12,5°.

Режущий орган работает следующим образом.

Центральный диск - маховик 1 - приводят во вращение от внешнего привода с угловой скоростью fc, что создает запас кинетической энергии. Осуществляя ступенчатую подачу режущего органа, создают наилучшие условия для поддержания уровня кинетической энергии, необходимого для импульсного резания. За счет того, что режущая кромка 4 является плавным продолжением режущей кромки 5 полосы 2, резец 3 безударно входит в рез и по мере углубления направляется полосой 2, входящей в рез на малых радиусах. Фаски 8 полосы 2 безударно входят в рез так же, как и при смыкании прорези в результате деформации древесины или смещения ее частей. За счет того, что режущая кромка 4 расположена под острым углом к направлению резания, резание осуществляется в направлении, параллельном режущей кромке. В процессе прохождения резцом реза подача не осуществляется. Максимальная подача t определяется с учетом качества обработки, свойств древесины, количества резцов и массы устройства.

Предлагаемый режущий орган может быть использован также для перерезания волокнистых и упругих материалов. Он

0 обеспечивает повыщение эффективности работы по перерезанию лесоматериалов больших сечений за счет снижения энергозатрат при импульсном бесстружечном резании, ступенчатой подаче и использовании маховика.

Л-/

/ 8

6-6

м Jrv V X X А/х X V X хх V У У

ь,

8

2 сриг.З

Редактор А. Лежнина Заказ 2310/18

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Составитель Н. Крюков

Техред И. ВересКорректор И. Эрдейи

Тираж 501Подписное