Силы давления подающих вальцов и прижимных элементов

Обрабатываемая заготовка, двигаясь через станок, попеременно занимает три позиции. Самый стабильный процесс подачи соответствует той позиции, когда заготовка подается одновременно передней и задней группами подающих вальцов (или прижимается к конвейеру этими группами), воспринимая усилие резания F_s, направленное против подачи. Более тяжелыми (экстремальными) режимами для механизма подачи являются позиции, когда при наличии усилия резания F_sтяговое усилие развивается воздействием либо только передней, или только задней групп подающих (прижимных) вальцов, т.е. в начале резания или в конце его. На рис. Х а, б, в соответствующее положение заготовки показано пунктирной линией.

Используя рассмотренные в предыдущем разделе положения, определим тяговые усилия, соответствующие экстремальным условиям работы станков.

где Fтв1 – тяговое усилие, развиваемое передней группой из pвальцов, Н; Fтв2 – тяговое усилие, развиваемое задней группой из (l– p) вальцов, Н; FQк- давление к –го рифленого подающего вальца; φ1 – коэффициент сцепления рифленого вальца с древесиной (табл. 2 приложения).

В продольно-фрезерных станках с задними гладкими подающими вальцами:

где – Fтв– тяговое усилие, развиваемое задней группой из (l– p) гладких подающих вальцов; FQк– давление к –го гладкого подающего вальца; φ2- коэффициент сцепления гладкого вальца с древесиной (табл. 3 приложения).

В станках с конвейерной подачей:

где F_тк1– тяговое усилие от передней группы pприжимов скольжения и pприжимов качения (роликов); F_тк2- тяговое усилие от задней группы (m- p) прижимов скольжения и (m- p) роликов; φ₃– коэффициент сцепления конвейера с древесиной (табл. 4 приложения).

При F_Q1= F_Q2= … F_Qк, F_Q1= F_Q2 = … F_Qк, F_q1= F_q2= … F_qj, F_q1= F_q2 = … F_Qi, и одинаковом количестве подающих вальцов (прижимов), расположенных перед режущим инструментом и позади него, т.е.

,,, уравнения (), () и ()примут вид:

;

;

.

 

Усилия сопротивления подаче, соответствующие рассматриваемым условиям работы станков (рис. 4 а, б, в), для различных типов механизмов подачи (при F′_q1= F′_q2= … = F′_qj; F′′_q1= F′′_q2= …= F′′_qi; F′_Q1=F′_Q2 =…=F′_QК) имеют вид:

 

,

где F′св– сила сопротивления подаче при воздействии на заготовку передней (задней) группы рифленых подающих вальцов;

 

;

(при F′_q1= F′_q2= … F′_qj; F′′_q1= F′′_q2= … F′′_qi),

где F_ск– сила сопротивления подаче при воздействии на заготовку передней (задней) группы прижимных элементов механизма подачи конвейерно-гусеничного типа. Следует помнить, что для обеспечения подачи нужно выполнить условие (10): F_т= α∑ F_c.

Решая уравнение (10)относительно F′_Q, F′_Q, F′′_Q, F′′_Q, путем подстановки значений F_ти F_cиз выражений ( ), получим после математических преобразований:

станки с вальцовой подачей

 

;

 

(при F′_q1= F′′_q2= …= F′_qj;F′′_q1= F′′_q2= … F′′_qi);

 

 

;

 

(при F′_q1= F′′_q2= …= F′_qj;F′′_q1= F′′_q2= … F′′_qi);

 

станки с конвейерно-гусеничной подачей

 

;

 

(при F′_q1= F′′_q2= …= F′_qj);

 

;

 

(при F′′_q1= F′′_q2= … F′′_qi).

 

Здесь при определении F′_qи F′′_qимеется ввиду, что в конкретном станке с конвейерно-гусеничной подачей, как правило, имеется только один тип прижимов – скольжения или качения.

Давление прижимов с контактирующими элементами скольжения в продольно-фрезерных станках должно исключить динамические вертикальные перемещения детали под воздействием вертикальной составляющей силы резания F_N.

В конструкциях деревообрабатывающих станков чаще всего используются прижимы либо постоянного, либо переменного давления.

В первом случае сила давления F′_qjобеспечивается за счет собственного веса прижима, причем F′_q1= F′_q2= …= F′_qj– const. Меньшие значения F′_qсоответствуют легким станкам с шириной обработки 300-400 мм, что соответствует порядка 300 Н, станков с шириной обработки 600 мм – 450-500Н.

Во втором случае давление прижима осуществляется регулировкой пружин сжатия. Суммарное настроечное давление прижимов, установленных перед режущим инструментом, определяется по формуле:

 

,

где р′ – количество прижимов, установленных перед режущим инструментом;F′_qj1–сила давления j–го прижима перед инструментом; α1 – коэффициент динамичности силы F_N, принимаемый = 2; β = в/В, где в и В соответственно ширина сучка и заготовки; γ – коэффициент влияния пружины (в расчетах принимают γ = 1).

При F′_q11= F′_q12= … = F′_qj1= F′_q1, р′ F′_q1= α₁ β γ F_N, откуда

 

.

 

Суммарное настроечное давление прижимов, установленных позади режущего инструмента, находится по формуле

 

,

 

где m– общее количество прижимов с контактирующими элементами скольжения; F′_qj2- давлениеj-го прижима позади режущего инструмента. При F′_q21= F′_q22= … = F′_qj2= F′_q2, (m- р′) F′_q2= α₁ β F_N, откуда

 

.