Systems. Methods. Technologies 2 (38) 2018

Системы Методы Технологии. В.Е. Родионов и др. Установка для исследования … 2018 № 2 (38) с. 100-104 103 рительный тензодатчик наклеивается на срединную часть измерительной державки. Измерительная державка работает по принципу балки, жестко закрепленной в двух концах, где и реак- ции опоры. Прогиб державки пропорционален силе резания. Величина прогиба фиксируется с использова- нием оборудования АЦП-ЦАП ZET 210 и дифференци- ального усилителя ZET 410. Предварительно произве- дена тарировка тензометрических датчиков. Программа исследований (см. таблицу 1) состоит из четырех серий экспериментов, которые позволят уста- новить зависимости удельных силовых показателей резания от формы режущей кромки, коэффициента полнодревесности, породного состава и среднего диа- метра сучьев в пакете. Таблица 1 Программно-методическая сетка однофакторного эксперимента Наименование фактора Обозначение Числовые значения факторов I серия эксп. II серия эксп. III серия эксп. IV Серия эксп. Форма режущей кромки I, II I II Const = II Коэффициент полнодревесности пд K Const = 0,4 0,2 0,4 0,6 Const = 0,4 Породный состав − Const = Е Е С Ос Средний диаметр ср d , м Const = 0,03 0,03 0,05 0,07 0,09 Исследуемые зависимости: − max P , Н — максимальное усилие резания; − cpP , Н — среднее усилие резания; − A , H — работа резания. Результаты исследования. На величину усилия бесстружечного резания древесины прямо пропорцио- нально влияет длина ножа, участвующая в резании. Из теоретического исследования известно [11], что макси- мальная длина в резании у параболического ножа будет меньше, чем у полукруглого, на 6 %, поэтому предпо- лагается, что максимальное усилие резания будет так- же снижено. Помимо длины ножа на усилие резания будет также влиять его криволинейность. Наклон ножа к вектору скорости резания приводит к снижению общего усилия резания по закону [11; 12]: nP кP P + = λ sin , (1) где λ — угол наклона режущей кромки к вектору ско- рости резания (рис. 5); кP — усилия внедрения клино- образной части ножа; nP — усилие преодоления тре- ния боковых граней ножа. Рис. 5. Зависимость усилия резания лесоматериала прямолез- вийным ножом под углом λ к вектору скорости резания Упакованные отходы лесозаготовок — материал неоднородный, поэтому давление на боковые грани ножа будет существенно мало, и вследствие этого на общее усилие резания будет существенно влиять кри- волинейность ножа, исходя из формулы (1). Выводы 1. Использование бесстружечного способа для де- ления упакованных отходов лесозаготовок является наиболее оптимальным. 2. Формой режущей кромки для большей эффек- тивности резания может стать параболическая форма. 3. Для наиболее объективного сравнения парамет- ров резания для полукруглой и параболической режущих кромок приняты равные значения величины заглубления a и ширины захвата b для обоих типов ножей. 4. Переменными факторами являются: − форма режущей кромки: полукруглая (I форма), параболическая (II форма); − коэффициент полнодревесности; − породный состав: ель, сосна, осина; − средний диаметр сучьев в пакете. 5. Параболическая режущая кромка за счет меньшей длины ножа, участвующего в резании, и иной криволи- нейности режущей кромки должна показывать сниже- ние усилия резания. 6. Разведывательные опыты показывают, что необ- ходимое число наблюдений для исследования имеет значение .7 ≈ n Литература 1. Григорьев И.В., Григорьева О.И., Куницкая О.А. Пере- работка древесины на лесосеке: перспективы развития // Энергия: экономика, техника, экология. 2017. № 2. С. 27-33. 2. Григорьев И.В., Тихонов И.И., Локштанов Б.М., Ку- ницкая О.А. Системы машин для заготовки и переработки низкотоварной древесины на топливную щепу в условиях лесосеки // Инновации в промышленности и социальной сфе-