11. Стружкообразование
Так как древесина — анизотропный материал, то сопротивление резанию ее в разных направлениях различно. Неодинаковы при этом характер разрушения древесины при образовании стружки и ее вид. Особенности стружкообразования древесины рассмотрим на примере главных видов простого (элементарного) резания.
Торцевое резание. При внедрении резца в древесину действует результирующая сила действия резца Р. Ее составляющие: касательная сила Pz и нормальная сила Ру. Сила Pz осуществляет сжатие древесины на площадке высотой а и шириной b (на рисунке не показано), а сила Ру — скалывание по линии ей, т. е. по той же площадке.
Так как в древесине сопротивление скалыванию вдоль волокон меньше, чем сжатию в направлении, перпендикулярном к ним, а силы Pz, Ру возрастают постепенно по мере внедрения х резца в древесину, то возможно, что разрушение древе- I мни произойдет в результате скалывания (сдвига) элемента пружки cdkm вдоль волокон в направлении нормальном к скорости резания. К моменту скалывания все силы достигают максимального значения. После скалывания элемента все силы падают до нуля и процесс повторяется. Образовавшаяся при резании стружка состоит из слабо связанных между собой (элементов, что снижает качество отработанной резанием поверхности).
Таким образом, при торцевом резании стружка состоит из периодически образующихся элементов; сила резания — периодически изменяющаяся величина; элементы стружки образуются в результате сдвига вдоль волокон; под поверхностью резания волокна изогнуты и растянуты; режущая кромка работает непрерывно, но с переменной нагрузкой; образованная поверхность неровная; длина элементов стружки близка к толщине стружки.
Продольное резание. При внедрении резца в древесину сила Pz вызывает сжатие древесины вдоль волокон, а нормальная сила Ру—отрыв стружки от обрабатываемой поверхности. Во время перемещения резца на величину Х\ j касательная составляющая силы резания растет прямо пропорционально перемещению. При отрыве стружки от обрабатываемой поверхности перед режущей кромкой резца образуется опережающая трещина. Оторванная часть стружки отгибается резцом на величину х2. Затем отогнутая часть стружки надламывается (разрушается), Длина надломленного элемента стружки l3=r-xi + x2 + х3 больше пути, на котором работает резец. Отрезок — холостое перемещение резца при образовании элемента стружки. На участке х2 касательная составляющая силы резания медленно и незначительно возрастает до некоторой величины /V, что связано с поворотом элемента стружки относительно сечения излома и работой режущей кромки при выравнивании образованной поверхности.
При продольном резании образуется стружка двух видов: спиральная и многоугольная. Спиральная стружка образуется обычно при толщине до 0,2 мм. Более толстая спиральная стружка получается при малом угле резания, резании сырой или проваренной (пластифицированной) древесины. При толщине стружки более 0,2 мм в обычных условиях образуется элементная многоугольная стружка. Спиральная (сливная) стружка характеризует установившийся процесс резания с образованием качественной поверхности резания. Элементная многоугольная стружка образуется при наличии опережающей трещины перед резцом и характеризует неустановившийся процесс резания. Образование многоугольной стружки сопровождается получением поверхности резания низкого качества. Для предупреждения образования опережающей трещины в надрезцовой зоне создают подпор (прижим) стружки и организуют резание со стружколомателем на передней грани резца.
Таким образом, при продольном резании стружка образуется путем отрыва и изгиба оторванного элемента. Процесс стружкообразования протекает в такой последовательности: внедрение резца, отрыв стружки от заготовки, изгиб оторванной стружки, излом изогнутой части, холостое движение резца. Цикл повторяется с образованием каждого элемента стружки.
Поперечное резание. Сила Pz вызывает сжатие или смятие древесины в направлении, перпендикулярном волокнам, а сила Ру — скалывание волокон по направлению действия силы cd или разрыв (расслоение) волокон, как в случае продольного резания. Разрушение стружки происходит потому, что по мере продвижения резца какое-либо одно из напряжений (смятие, сдвиг, растяжение, сжатие) в стружке, нарастая, достигает предела (предел упругости, предел прочности). Стружка разрушается с образованием элементов. Прочность древесины на растяжение поперек волокон меньше, чем ил сдвиг и сжатие. Этим объясняется многообразие форм стружки, которые встречаются в практике поперечного резания древесины. При поперечном резании происходит скорее вырывание элементов стружки, чем резание. Элементы теряют связь друг с другом и разваливаются без образования сплошной стружки. Поверхность резания получается при этом неровной, волнистой с вырывами частиц.
При поперечном резании элемент стружки образуется после перемещения резца на величину х\. На пути движения резца х2 не происходит сопротивления древесины.
Наличие пути холостого движения х2 доказывает возможность и наличие опережающей трещины. В этом случае длина элемента стружки l3 = xi + x2. Для предупреждения образования опережающей трещины при поперечном резании в надрезцовой зоне создают прижим с целью обжатия стружки при ее образовании. При поперечном резании получается сливная (в виде ленты или спирали без внутренних трещин) или элемента (из отдельных элементов, связанных или не связанных между собой) стружка. Сливная (спиральная) стружка образуете} при следующих условиях: малая толщина стружки, малый yroj резания, острый резец, влажная или проваренная древесина Эти условия характерны для специальных случаев обработки древесины резанием (получение шпона лущением или строганием). Обычно образуется элементная стружка, состоящая ш элементов, сколотых под углом к поверхности резания.
Таким образом, при поперечном резании древесины стружкообразования определяется касательными и нормальными напряжениями в стружке. То напряжение, которое достигнет быстрее других опасной величины, т. е. предела упругости или прочности, определяет вид разрушения стружки ее форму.
Заключение
В ходе ознакомления с оборудованием сушильного цеха я изучил основные принципы работы сушильных камер. Также узнал об основных видах сушильных инструментов, их конструкции и назначение.
Библиографический список
Дереворежущие станки[Электронный ресурс]/Манжос Ф.М. Изд-во «Лесная промышленность»-1974. - 456 с
«Защита древесины. Способы пропитки». ГОСТ 20022.6-93
"Безопасность труда в строительстве. Отраслевые типовые инструкции по охране труда".
"Безопасность труда в строительстве. Часть 2. Строительное производство". СНиП 12-04-2002
. Теория и конструкции деревообрабатывающих и сушильных машин[Электронный ресурс]/ Н.В. Маковский. Изд-во «Лесная промышленность»-1984. – 320 с