Усилия и мощность резания (часть 4)

Усилия и мощность резания при пилении. Пиление — сложный процесс закрытого резания многорезцовым инструментом. В отличие от элементарного резания при пилении работают одновременно несколько резцов. Объем древесины q, превращаемый в опилки за 1 с, определяют как сумму траекторий движения зубьев пилы в пропиле по направлению движения подачи:

где b — ширина пропила или толщина срезаемого слоя зубьями пилы, м; uz — подача на один резец или расстояние между двумя смежными траекториями резания, м; uz=ut (здесь t — время надвигания одного резца по траектории подачи, с; u — скорость подачи, м/с); Н — высота пропила или длина хода резания, м.
Подставляя значения иг с учетом формул (2.1)...(2.3) определяем мощность и усилие резания при пилении:

Значения удельной силы резания и удельной работы резания К при пилении отличаются от значений при резании элементарным резцом и определяются экспериментальным путем. Эти значения превышают величины К для резания элементарным резцом, так как при пилении работают резцы, имеющие по две-три режущие кромки и часть работы расходуется на трение полотна пилы о стенки пропила, опилок о стенки и дно пропила, преодоление инерции опилок и др.
При поперечном пилении с увеличением ширины пропила удельная сила резания уменьшается. Это объясняется тем, что основная часть силы резания приходится на боковые кромки зубьев пилы, осуществляющих резание в торец для формирования стенок пропила. При формировании дна пропила короткими режущими кромками или скалывающими зубьями происходит поперечное элементарное резание. Усилие, необходимое для скалывания перерезанных волокон, при этом возрастает пропорционально ширине пропила. Но так как удельная сила резания поперек волокон в 4...6 раз меньше, чем при торцовом резании, то с увеличением ширины пропила усилие резания возрастает, но медленнее, чем ширина пропила.