3.2. Расчёт полезной мощности механизма резания и подачи исходя из технической характеристики привода машины, построение «ручьевой» диаграммы Мощность двигателя механизма резания, кВт:

Мощность, расходуемая в первой кинематической паре, кВт, находим:

(3.7)

где η_пп – КПД первой кинематической пары (в подшипниках).

Отсюда мощность, расходуемая на потери (трение) в первой кинематической паре, кВт, равна:

Мощность, расходуемая во второй кинематической паре, кВт, определяем:

где η_рп – КПД второй кинематической пары (ременной передачи).

Мощность, расходуемая на потери (трение) во второй кинематической паре, кВт, находим по формуле:

Аналогично рассчитываем мощность, кВт, расходуемую на потери в 3-ей, 4- ой, 5- ой кинематических парах:

Графически потери мощности механизма резания представим на ручьевой диаграмме.

Рис. 3-Графически потери мощности механизма резания

Полезная мощность для механизма подачи, кВт, равна:

(3.7)

где Р – мощность двигателя механизма подачи, кВт (2,2),

η_общ – общий КПД привода.

(3.8)

где η_пп – КПД пары подшипников (0,99);

η_цп – КПД цепной передачи (0,94).

η_общ = 0,894

кВт.

3.3 Расчет и анализ предельных режимов обработки: использование полной полезной мощности; получения установленного качества обработанной поверхности, производительности инструмента; устойчивости работы инструмента

По табл.(4) 9.4. выбираем t_∆=40 мм, s=2,5 мм, из приложения 15 S׳_∆=0,7 мм, (влажность свыше 25%), тогда ширина пропила: b=2,5+2·0,7=3,9 мм.

Определим число зубьев:

шт (3.9)

где Н - ход пильной рамки, H=400 мм;

t_∆ -шаг зубьев, t_∆=40 мм.

Так как зубья наплавленные, то ширина снимаемого слоя равна ширине лезвия: b=b_л=3,9 мм.

Второму классу шероховатости соответствует подача на зуб 1,0 мм, что соответствует посылке:

∆∂2=S_zz=1·10=10 мм.

Скорость подачи по шероховатости:

м/мин (3.10)

Прирост радиуса кривизны лезвия за время работы Т=240 мин.

_(3.11)

где h=h_ср=0,8(10d_в+С_б)=0,8(10·50см+50мм)=440мм; (3.12)

h-средняя высота пропила, мм;

E – коэффициент, приращение затупления резца: E=0,002 мкм/м;(из приложения (4) 9)

С_б – сбег бревна, мм.

Тогда а_ρ – коэффициент учитывающий затупление резца.

(3.13)

где ρ₀ – начальный радиус затупления острого резца:ρ₀=5 мкм.

Определяем посылку по производительности пилы (по вместимости впадин зуба) по формуле:

мм (3.14)

где h_макс = мм (3.15)

Скорость подачи по производительности:

Средняя касательная сила резания:

, (3.16)

где P – установленная мощность, кВт;

η – к.п.д. привода; i – число пил в поставе:i=4 шт.

V – скорость резания, м/с.

К.п.д. привода состоит из: к.п.д. клиноременной передачи, к.п.д. две пары подшипников и к.п.д. цепной передач

_(3.17)

Н

Подача на зуб может быть определена по формуле:

, (3.18)

где k – среднее давление резания по передней поверхности резца. Для сосны k=41 H/мм² (из (4) таблица 9.7 );

р – удельная сила резания по задней поверхности резца: р=10 Н/мм(из (4) таблица 9.7 ));

b — ширина стружки (толщина пропила), мм;

α_∆ – коэффициент интенсивности трения, прессования и перемещения стружки во впадине зуба, α_∆=0,2 Н/мм².

мм

Посылка по условию полного использования мощности:

мм (3.19)

Скорость подачи по мощности:

Определим ∆_кр из условия сохранения жесткости пилы.

,мм (3.20)

где ∆_кр – посылка при условии сохранения жесткости пилы;

Н – ход пильной рамки, мм;

h_ср – средняя высота пропила, мм;

F_кр – критическая сила, Н;

К – удельная работа резания, Н*м/см³.

(3.21)

_(3.22)

где σ – средняя величина нормальных напряжений в поперечном сечении пилы от тыльной кромки до линии впадины, 80-120 Н/мм²;

В – ширина пилы, мм;

l_n – свободная длина пилы: l_n=h+H+50 мм; (3.23)

С_кр – крутильная жесткость: С_кр=G·I_кр Н/мм²; (3.24)

G – модуль упругости при кручении: G=8·10⁴ Н/мм²; (3.25)

I_кр – момент инерции при кручении:I_кр=В·s³/3 мм⁴; (3.26)

b–ширина пропила, мм;

s–толщина пилы, мм.

l_n=h+H+50=440+400+50=890 мм

С_кр=G·I_кр=8·10⁴·480=38400000 Н/мм²

I_кр=В·s³/3=180·2³/3=480 мм⁴

Посылка по критической силе:

Скорость подачи по критической силе: