2. 2. Стрічкові пилки

Стрічкова пилка - це інструмент у вигляді нескінченної сталевої стрічки, на одному з країв якої насічені зубці. Стрічкові пилки бувають столярні (або вузькі, шириною до 60 мм), ділильні (або середні, шириною до 175 мм) і колодопиляльні (або широкі, шириною до 350 мм). Пилки викорис­то­вуються для поздовжнього розпилювання колод, пиломатеріалів, а також криволінійного розрізання деревини, фанери та інших деревних матеріалів. Основна перевага стрічкових пилок - мала товщина стрічки, а отже, і менша ширина пропилу.

Стрічкова пилка, як і рамна, складається з тіла і зубчастої крайки. Тіло (стрічку) характеризують товщина S, ширина В разом із зубцями і довжина L. Товщина і довжина стрічкової пилки залежать, в основному, від конструкції стрічко­пилкових верстатів.

Ширина стрічки залежить від ширини пилкового шківа, довжина - від відстані між осями пилкових шківів і від їх діаметра.

(2.4)

де - максимальна довжина стрічки, мм;

D - діаметр шківа, мм;

- максимальна відстань між осями шківів, мм.

Товщина стрічки визначається за залежністю

. (2.5)

Товщина пилки зумовлюється величиною напружень, які виникають в ній в процесі роботи від згинання стрічки на шківах, сил різання та відцентрових сил.

При виборі товщини пилки слід пам`ятати, що чим тонша пилка, тим менший відхід деревини в стружку, менша потужність різання, разом з тим менша її жорсткість (стійкість). Чим товстіша пилка, тим більше напруження згину при огинанні стрічкою шківів

(2.6)

де - напруження згину, МПа;

Е - модуль пружності сталі, МПа.

Модуль пружності для сталі прийняти

Е=200000 МПа. (2.7)

Напруження згину не повинні перевищувати 200 МПа.

Ширина стрічкової пилки може перевищувати ширину пилкових шківів тільки на висоту зубців. При виборі ширини В стрічкової столярної пилки для випилювання криволінійних деталей, додатково необхідно враховувати радіус кривизни пропилу R

, (2.8)

де - розширення зубців пилки (розвід) на бік, мм.

Визначення лінійних та кутових параметрів зубців стрічкових пилок ана­логічні як і у рамних. Параметри зубців стрічкових пилок наведено на рис. 2.3.

Столярні пилки (рис. 2.3, а) мають пряму задню поверхню. Розміри зубців залежать, в основному, від ширини В пилки. Крок зубця визначається за залежністю

. (2.9)

Висота зубця залежить від кроку

(2.10)

Радіус закруглення западини r = 0,2 .

Ділильні пилки (рис. 2.3, б, в) мають два профілі зубців, які відріз­няються фор­мою міжзубцевої западини. Розміри зубців залежать від товщини стрічки і умов роз­пи­лювання. Крок зубця = (35...40)S, висота = (0,30...0,35) , довжина запа­дини = (0,4...0,5) . Колодопиляльні пилки мають один профіль зубців (рис. 2.3, г).

Значення коефіцієнта форми зубця  для стрічкових коло­до­пи­ляль­них пилок становить  = 0,3...0,4. Реброві ділильні пилки мають  = 0,25...0,3, а столярні -  = 0,12...0,15.

Рис. 2.3. Профілі зубців стрічкових пилок: а - столярних; б, в – ділильних;

г – колодо­пи­льних

Останнім часом великого розповсюдження набрали горизонтальні стрічкопилкові верстати, в яких різальним інструментом служать вузькі пилки шириною В = 32...50 мм, товщиною S = 0,9...1,2 мм. Пилки мають крок зубців t₃ = 15...22,5 мм, висоту зубців 5...8 мм. Домінуючим конструктивним фактором таких пилок, що впливає на продуктивність процесу пиляння, є об’єм міжзубцевих западин. Умови роботи міжзубцевої западини оцінюються коефіцієнтом напруженості западини 

, (2.11)

де - об'єм западини;

- об'єм зрізуваної зубцем стружки.

Об'єм западини визначається товщиною пилки , кроком зубця та коефіцієнтом . Цей коефіцієнт показує, яку частину квадрата зі стороною займає міжзубцева западина

. (2.12)

Для стандартних профілів зубців  наперед визначений і наводиться у до­відковій літературі. На практиці (для приблизних розрахунків) площу міжзубцевої западини можна приймати як .

Об'єм зрізуваного шару , де - ширина пропилу; - подача на один зубець; - висота пропилу. Підставивши у вираз (2.11) розраховані значення і та прийнявши, що , отримаємо

; , (2.13)

де - площа стружки.

Величину  можна визначити маючи коефіцієнт ущільнення трин у западині та заповнення западини та

, (2.14)

, (2.15)

де - об'єм стружки, ущільненої у западині.

Підставивши у вираз (2.13) значення і з виразів (2.14) і (2.15) отримаємо

. (2.16)

За дослідними даними =0,45...0,5 для шпилькових порід деревини і =0,8 для твердих листяних порід; =0,5...0,6 ( =0,8). Таким чином, отримуємо розрахункове порогово допустиме значення для і ; =0,5 для шпилькових порід, =1,0 для листяних порід.