Bài giảng nguyên lý cắt gọt gỗ : Lý luận chung quá trình cắt gỗ part 6

1.4.4. Phương pháp xác định lực, công trong quá trình cắt - Phương pháp đo lực cắt Thường dùng máy cảm ứng động lực cắt gọt . Yêu cầu cơ bản của máy cảm ứng này gồm: (1) độ nhạy cao; (2) tính cứng tĩnh và tính cứng động khá cao; (3) khi xác định các phân lực ít bị ảnh hưởng lẫn nhau; (4) độ tuyến tính cao; (5) tính ổn định khá tốt khi thời gian, nhiệt độ và độ ẩm thay đổi.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng nguyên lý cắt gọt gỗ : Lý luận chung quá trình cắt gỗ part 61.4.4. Phương pháp xác định lực, công trong quá trình cắt- Phương pháp đo lực cắtThường dùng máy cảm ứng động lực cắt gọt .Yêu cầu cơ bản của máy cảm ứng này gồm:(1) độ nhạy cao; (2) tính cứng tĩnh và tính cứng động khá cao;(3) khi xác định các phân lực ít bị ảnh hưởng lẫn nhau; (4) độ tuyến tính cao;(5) tính ổn định khá tốt khi thời gian, nhiệt độ và độ ẩm thay đổi. Thiết bị đo dùng miếng cảm ứng điện trở Nguyên lí đo: sử dụng miếng cảm ứng điện trở, căn cứ vào sự thay đổi của lực làm cho điện trở miếng cảm ứng thay đổi, sử dụng mạch điện tử kín xác định. Cảm biến: cảm biến điện trở tiếp xúc, cảm biến điện trở biến dạng, cảm biến điện tích…- Tính toán lực cắt, công suất cắt+ Tính lực cắt Lực cắt gọt phân giải thành: phân lực song song với vận tốc cắt gọt, tức lựctiếp tuyến - P; phân lực vuông góc với vận tốc cắt gọt tức lực pháp tuyến - Q Thực tế hay ứng dụng hai phương pháp: * Tính theo lí thuyết dựa vào khái niệm lực học và tính toán, phương pháp nàyphức tạp, nhiều hệ số… * Phương pháp thực nghiệm: thông qua giá trị tỷ suất lực cắt, xem xét đến cácnhân tố ảnh hưởng, và tổng kết trên cơ sở thực nghiệm. Nếu đã biết tỷ suất lực cắt K ( lực cắt đơn vị), lực tiếp tuyến có thể theo công thức sau để tính toán: P = K.a.b+ Tính công suất cắt Tích của lực cắt gọt và vận tốc cắt gọt gọi là công suất cắt - Nc Nc = P.V (kW) Trong đó: P – lực tiếp tuyến (N); V – vận tốc cắt gọt (m/s)1.5. Hiện tượng lí hóa trong quá trình cắt gọt gỗ1.5.1. Hiện tượng nhiệt trong cắt gọt- Hiện tượng phát nhiệt trong cắt gọt Năng lượng tiêu hao trong cắt gọt ngoài năng lượng tiêu hao do gia công bề mặt và phoi thì phần lớn chuyển thành dạng nhiệt. Chúng ta gọi năng lượng trong cắt gọt chuyển hóa thành nhiệt là nhiệt cắt gọt (heat of cutting). Nhiệt cắt gọt làm cho nhiệt độ công cụ cắt, phoi và bề mặt gia công tăng lên Nhiệt cắt gọt phat sinh tai: khu vực biến dạng dẻo tren phoi phia trước lưỡi cắt, khu vực ma sat giữa phoi với mặt trước, khu vực ma sât giữa sau và phoi Khu vực sinh nhiệt trong cắt gọt gỗ (a) phoi (b) công cụ cắt (c) bề mặt đã gia công Khi gia công kim loại, năng lượng tieu hao chủ yếu là cắt biến dạng ước 1- vùng biến dạng dẻo; khoảng 70%, khi cắt gọt gỗ ma sat trên 2- mặt ma sát giữa mặt trước dao và phoi; 3- mặt ma sát giữa mặt sau dao và mặt gia công mặt trước dao sinh nhiệt là chủ yếu.- Phương trình cân bằng nhiệt lượng: Qđ + Qt + Qm + Qp = Qk + Qc + Qph + Qg Qđ- nhiệt lượng toả ra do biến dạng đàn hồi của gỗ, dao Qt- nhiệt lượng toả ra do biến dạng dẻo của vật cắt; Qm- nhiệt lượng toả ra do ma sát; Qp- nhiệt lượng toả ra do sự phân tách các phần tử Qk- nhiệt lượng toả ra ngoài không khí Qc- nhiệt lượng toả ra làm nóng công cụ; Qph- nhiệt lượng toả ra làm nóng phoi Qg- nhiệt lượng toả ra làm nóng gỗ Nhiệt sinh ra trong quá trình gia công thường có hại, làm cho công cụ giảm độ cứng vững, mòn và cháy...- Nhiệt độ công cụ cắt a. Nguyên nhân gia tăng nhiệt độ công cụ cắt Khi công cụ cắt cắt gọt, bộ phận tiếp xúc giữa phoi và răng cắt với phôi sinh nhiệt ma sát, đồng thời nhiệt lượng của đầu răng dựa vào hình thức truyên dẫn mà khuyếch tán nhiệt lượng ra toàn bộ lưỡi cắt và thân công cụ cắt Trong cắt gọt gỗ, ma sát của bề mặt công cụ cắt là nguồn chủ yếu sinh ra nhiệt, vì hệ số truyền nhiệt của gỗ so với công cụ cắt kim loại nhỏ hơn nhiều, do Phân bố nhiệt theo chiều bán kính trên mũi khoan đó nhiệt lượng truyền vào công cụ cắt (Mũi khoan chuôi thẳng đường kính 13mm, loại gỗ lớn hơn nhiều so với khi cắt gọt kim loại. thí nghiệm là gỗ Sồi, tốc độ quay trục chấu 1248vòng/phút, tốc độ đẩy phôi 0,117mm/vòng) Nhân tố ảnh hưởng lớn nhất đến nhiệt độ công cụ cắt là lượng nhiệt sinh ra trong hệ thống cắt gọt trong một đơn vị thời gian, lượng nhiệt sinh ra có quan hệ tuyến tính với công suất cắt gọt (cutting power). Tức lực cắt gọt và vận tốc cắt càng lớn nhiệt độ công cụ cắt càng cao. Nhưng cho dù lực cắt gọt giống nhau, căn cứ các điều kiện như: góc cắt, góc sau, loại hình cắt gọt, trạng thái hao mòn lưỡi cắt, công cụ cắt và phoi cùng với trạng thái tiếp xúc của bề mặt gia công khác nhau, thì phân bố nhiệt độ của vùng gần lưỡi cắt cũng khác nhau. Tuy lực cắt trong cắt gọt gỗ nhỏ, nhưng vận tốc cắt cao, công suất cắt gọt so với cắt gọt kim loại cơ bản tương đồng hoặc cao hơn, do đó cắt gọt gỗ cũng có thể sinh ra nhiệt cắt g ...