Bài giảng nguyên lý cắt gọt gỗ : Nguyên lý và công cụ bóc – tiện gỗ part 3 pptx

d. Nén ván bóc - Mức độ nén %100   S SS o ; Mức độ nén đối với các loại gỗ : 10%~25% - Vị trí lắp đặt thước nén: Vị trí tương đối của thước đối với dao bóc do 3 tham số xác định. Khe hở S o . S o dựa vào loại gỗ và độ dày ván mỏng để quyết định, ước bằng 80%~90% độ dày ván mỏng. (2) Góc hợp bởi mặt trước thước nén và mặt trước dao bóc thường là  = 70~90 o . Khi độ cao biên thước nén bằng với độ cao lưỡi dao bóc (h o = 0) hoặc gần bằng 0 thì lấy giá trị nhỏ nhất, khi ho khác 0 thì lấy giá trị lớn nhất. (1) (3) Độ cao tương đối h o giữa biên thước nén và lưỡi cắt. Sau khi đã hiệu chuẩn thước nén song song với dao bóc sử dụng thước kẹp để đo h o ở hai đầu của lưỡi cắt và điều chỉnh đến phạm vi lí tưởng. Vị trí tương đối của thước nén lăng và dao bóc Đối với thước nén lăng nghiêng, h o = 0. Đối với thước nén lăng tròn                   sin cos sin 100 1S h o h o được xác định dựa trên độ dày ván mỏng, mức độ nén, góc cắt và góc hợp giữa thước nén và dao bóc. Góc cắt thường khoảng 25 o ; góc hợp giữa thước nén và dao bóc  được xác định theo máy bóc. Tỉ lệ h o /S với giá trị ,  và  khác nhau Mức độ nén  (%) Góc cắt  ( o ) h o /S khi giá trị  (o) thay đổi 70 75 80 85 90 10 20 0 0,08 0,16 0,23 0.31 25 0,08 0,16 0,24 0,31 0,38 20 20 0 0,07 0,14 0,21 0,27 25 0,07 0,14 0,21 0,28 0,34 30 20 0 0,06 0,12 0,18 0,24 25 0,07 0,13 0,18 0,24 0,30 Tỉ lệ h o /S với giá trị  khác nhau  ( o ) 70 75 80 85 90 h o /S 0 0,10 0,18 0,25 0,30 Để tiện sử dụng, trong điều kiện thông thường giá trị h o /S có thể lấy từ bảng tren. Từ bảng có thể thấy, góc nghiêng  1 của thước nén có thể tính theo công thức sau:  +  +  1 = 180 o  1 = 180 o - ( + ) Khi  = 70 o ,  nhỏ hơn 25 o thì  1 trong khoảng 85 o . Thước nén trục lăn: Vị trí lắp đặt thước nén trục lăn 2 cos 2 1 DD Sx o          1 sin 2         D Sy o Vị trí của thước nén trục lăn do 2 tham số x, y quyết định 7.1.2.2. TÝnh to¸n lùc trong qu¸ trinh bãc a. Lực cản ma sát và lực nén của thước nén + Lực nén vuông góc với bề mặt gỗ của thước nén (Pe) có thể tính toán theo công thức thí nghiệm: b S CP e          100 . Trong đó: S – độ dày danh nghĩa ván mỏng (mm);  – mức độ nén (%); b – bề rộng ván mỏng, tức chiều dài khúc gỗ (cm); C,  – hằng số (bảng). Giá trị hằng số C và  Hình dạng thước nén C  Hệ số ma sát Thước nén lăng tròn 19,45 0,31 Trượt f = 0,1~0,5 Thước nén lăng nghiêng 22,77 0,81 Thước nén trục lăn D = 10mm 27,53 0,67 Lăn f = 0,03~0,04 D = 12mm 33,91 0,68 D = 13mm 39,56 0,71 + Lực cản ma sát F o : Thước nén lăng tròn và lăng nghiêng là: F o = P e .f (N) Thước nén trục lăn là: Trong đó: D – đường kính thước nén trục lăn (cm) D f PF eo '2 . b. Lực tác dụng sinh ra trên khúc gỗ bóc và lực tác dụng lên thước nén trong quá trình bóc như hình Lực tác dụng khi bóc 1- Lưỡi dao 2- Ván mỏng 3- Thước nén Hợp lực tác dụng của dao bóc là Fk, trên hệ tọa độ x, y phân thành hai phân lực Fkx và Fky. Hợp lực tác dụng của thước nén là F N , trên hệ tọa độ x, y phân thành hai phân lực F N x và F N y. Hợp lực tác dụng của dao bóc và thước nén là F, trên hệ tọa độ x, y phân thành hai phân lực Fx và Fy. Fx = Fkx + F N x. Fy = Fky + F N y. c. Tính toán lực tiếp tuyến )(.' ' NbFF xx  Trong đó: F’x – lực tiếp tuyến tác dụng lên đơn vị độ dài cắt gọt khi bóc khúc gỗ đã qua xử lý nhiệt dưới điều kiện có thước nén; b – chiều rộng ván mỏng, tức chiều dài khúc gỗ (mm). F’x có thể tra bảng Lực tiếp tuyến đơn vị F’x (N/mm) dưới điều kiện bóc qui định Độ dày ván mỏng (mm) Mức độ nén  (%) 5 10 15 20 25 30 0,6 3,00 4,20 4,80 5,40 6,39 7,20 0,8 3,80 5,40 6,20 6,70 7,70 8,70 1,0 4,60 6,50 7,30 8,00 9,00 10,20 1,15 5,20 7,20 8,20 9,00 10,21 11,40 1,50 6,30 9,00 10,22 11,21 12,60 14,10 (Số liệu trong bảng thu được dưới điều kiện thí nghiệm như sau: loại gỗ là gỗ Hoa, nhiệt độ xử lý là 20 o C, khi bóc có thước nén, hình dạng hình học của dao bóc tốt, lưỡi dao sắc). Bảng 9-5. Hệ số hiệu chỉnh loại gỗ Bảng 9-6. Hệ số hiệu chỉnh nhiệt độ Bảng 9-7. Hệ số hiệu chỉnh góc nghiêng giữa thớ gỗ và lưỡi dao Loại gỗ C n Nhiệt độ gỗ ( o C) C t Góc nghiêng giữa thớ gỗ và lưỡi dao  ( o ) C  Betula alnoides 1,00 10 1,10 Zelkva spp. 1,15 20 1,00 Gỗ Sồi 1,25 30 0,95 0 1,00 Gỗ Dương 0,95 10 0,87 5 1,08 Gỗ Thông 0,75 20 0,80 10 1,20 Thông rụng lá 0,70 30 0,70 20 1,35 Khi tính lực tiếp tuyến đơn vị F’x còn cần nhân thêm các loại hệ số hiệu chỉnh sau: Cn – hệ số loại gỗ (bảng); Ct – hệ số nhiệt độ xử lý khúc gỗ (bảng); C – hệ số độ sắc của dao và thước nén (số liệu thí nghiệm còn thiếu nên lấy C 1); C hệ số góc nghiêng giữa lưỡi dao và thớ gỗ. Khi bóc  = 0o nên C = 1 (bảng). d. Tính toán lực pháp tuyến Fy = m  F x Trong đó: m  – hệ số tính toán, thông thường m  = 1,1. Lực pháp tuyến luôn hướng vào tâm khúc gỗ. e. Tính toán công suất Công suất Pc khi bóc có thước nén có thể tính theo công thức dưới đây: Pc = F x V av Trong đó: Vav – tốc độ cắt trung bình (m/s) 4 10 6   av av nD V  2 kh av DD D   D h , D k – là đường kính đầu to và đầu nhỏ khúc gỗ 7.1.3. C«ng cô bãc gç a. Dao bóc: Loại hình dao bóc Trên thân dao có nhiều rãnh sử dụng để cố định lưỡi dao trên giá dao. Có hai loại hình rãnh: một là rãnh phẳng (hình A); một loại khác là hình rãnh bậc thang (hình B). Trong sản xuất thường dùng dao bóc loại hình A. Dao thường sử dụng hai loại thép để chế tạo, cũng có loại chỉ dùng một loại thép. Lưỡi dao sử dụng hai loại thép chế tạo thường là T9, 9SiCr. Thân dao chế tạo từ thép ít carbon mã hiệu 15. Độ dày của phần lưỡi cắt thường bằng 1/4~1/3 độ dày của thân dao, bề rộng bằng 1/3~1/2 bề rộng dao bóc. Bộ phận lưỡi cắt sau khi xử lý nhiệt có HRC56-75.Chiều dài của dao bóc khoảng 900~2800mm; bề rộng 150~180mm; độ dày có hai loại là: 15mm và 17mm. Chiều dài dao bóc thường lớn hơn độ dài khúc gỗ bóc 50~75mm. Số lượng rãnh căn cứ vào chiều dài dao bóc để xác định, nhiều nhất là 28 rãnh. Góc mài  = 20 o 2 o . . 10mm 27, 53 0,67 Lăn f = 0, 03~ 0,04 D = 12mm 33 ,91 0,68 D = 13mm 39 ,56 0,71 + Lực cản ma sát F o : Thước nén lăng tròn và lăng nghiêng l : F o = P e .f (N) Thước nén trục lăn l : Trong đ : D – đường. F x V av Trong đ : Vav – tốc độ cắt trung bình (m/s) 4 10 6   av av nD V  2 kh av DD D   D h , D k – là đường kính đầu to và đầu nhỏ khúc gỗ 7.1 .3. C«ng cô bãc gç a. Dao bóc: Loại hình dao bóc Trên. giữa thớ gỗ và lưỡi dao Loại gỗ C n Nhiệt độ gỗ ( o C) C t Góc nghiêng giữa thớ gỗ và lưỡi dao  ( o ) C  Betula alnoides 1,00 10 1,10 Zelkva spp. 1,15 20 1,00 Gỗ Sồi 1,25 30 0,95 0 1,00 Gỗ Dương