УСТАНОВКА ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОЭФИЦИЕНТОВ РЕЗАНИЯ ДРЕВЕСИНЫ ПРИ РАЗЛИЧНЫХ ПРИЕМАХ ЕЕ ОБРАБОТКИ Советский патент 1940 года по МПК G01N3/46 

Для конструирования совершенных видов инструмента для пиления и строгания древесины необходимо знать возможно более точно величину коэфициентов сопротивления древесины пилению и строганию при различных условиях резания.

Положения теории резания не определяют с достаточной точностью величины указанных коэфициентов. Опытные работы по стружкообразованию, проводимые при малых (нулевых) скоростях резания, еще не дали результатов в той мере, которая нужна для подтверждения выводов теории резания.

Испытания отдельных станков по обработке древесины дают возможность определять величины коэфициентов сопротивления древесины пилению и строганию, но достоверность выводов из этих испытаний всегда находится в зависимости от точности определения величины коэфициента полезного действия станка, что связано часто с значительными трудностями.

Уже предлагалось поэтому для определения коэфициентов резания использовать устройства с маховиком, несущим резцы, предназначенные для снятия стружек с неподвижного дерева.

Предлагаемое изобретение представляет собой установку, в которой для определения коэфициентов резания древесины при различных приемах ее обработки также используется маховик; однако от известных устройств оно, отличается тем, что с маховиком жестко связан маятник, несущий на себе испытуемое дерево, подводимое к используемому для воепроизведения процесса резания станку с движущимся в нем нормальным инструментом.

На чертеже фиг. 1, 2 и 3 схематически показывают такую установку в различных стадиях работы.

К маховику б с осью вращения о жестко прикреплен маятник а. Вес маятника и момент инерции маховика можно изменять.

Маятник имеет держатель, в котором укреплен образец древесины.

При движении маятника в направлении, указанном на фиг. 1 и 2 стрелкой, образец встречает на своем пути пилу д, которая совершает в образце пропил. При этом пилении между древесиной и пилой появляются силы взаимодействия: касательная сила Р и радиальная сила P₁. Величина проекции этих сил на направление движения маятника составляет

Z₁=Pcos+P′sin,

где α - угол между касательной силой Р резания и направлением движения маятника.

Если повторить опыт, изменив направление вращения пилы (фиг. 2), то проекция действующих сил на направление движения маятника составит

Z₂=-Pcos+P′sin.

Получаются два уравнения, решая которые, можно определить касательную и радиальную силы сопротивления древесины резанию.

Варьируя величины момента инерции маховика, веса маятника и амплитуды отклонения маятника, можно в широких пределах изменять величину скорости движения маятника в момент начала пиления образца при значительной величине кинетической энергии системы.

В виду того, что сила сопротивления надвиганию сильно меняется с изменением скорости движения маятника, необходимо, чтобы в то время, когда происходит резание, эта скорость не изменялась. Это достигается тем, что рядом предварительных опытов находят такие величины момента инерции маховика, веса, величины поднятия маятника (амплитуды его отклонения) и место встречи закрепленного на маятнике. образца с пилой, при которых величина составляющей силы веса, касательной к траектории движения маятника, достаточно близка к величине силы сопротивления древесины надвиганию. В этом случае можно получить скорость движения маятника, мало изменяющуюся и мало влияющую на точность результата.

Установка может применяться также для определения величины коэфициента сопротивления древесины строганию. В этом случае угол α близок, к нулю, и сила сопротивления древесины строганию определяется по одному опыту.

Установка может быть применена и. для определения коэфициентов сопротивления подаче при пилении рамными, пилами (фиг. 3). В этом случае величины коэфициентов определяются по отсчитываемой по разности высот начального и конечного положений маятника величине работы, затрачиваемой на преодоление сопротивления пилы движению образца, и количеству древесины, превращаемой в опилки.

Установка для определения коэфициентов резания древесины при различных приемах ее обработки, с использованием для получения различных скоростей резания маховика, отличающаяся тем, что с маховиком связан жестко маятник а, несущий на себе испытуемое дерево, подводимое им к используемому для воспроизведения процесса резания станку с движущимся в нем нормально инструментом (станок с круглой пилой, лесопилка и т.п.).