Kontaktn á adresa autora prezentácie: doc. Ing. Ma rián Kučera, PhD.,

1. Záverečná oponentúra projektu VEGA 1/3534/06 Výskum teoretických princípov lesných mechanizmov vzhľadom na ekologickú čistotu práce a biologickú podstatu produkciezodpovedný riešiteľ: prof. Ing. Milan MIKLEŠ, DrSc. Analýza výpočtových metód pre teoretické stanovenie rezného odporu v procese rezania dreva pilovými kotúčmi Kontaktná adresa autora prezentácie: doc. Ing. Marián Kučera, PhD., Katedra lesnej a mobilnej techniky, Fakulta environmentálnej a výrobnej techniky, Technická univerzita vo Zvolene, T.G.Masaryka 24, 960 53 Zvolen, e - mail: kucera@vsld.tuzvo.sk

2. ÚVOD • Rezný odpor je reakcia na reznú silu, má rovnakú veľkosť, ale opačný smer. • V zásade sa zisťuje dvomi spôsobmi: • teoreticky na základe empirických vzťahov, • meraním pri samotnom rezaní dreva na skúšobných • zariadeniach. • Možnosť dopredu teoreticky vypočítať veľkosť rezného odporu a ďalších parametrov procesu rezania dreva má veľký prínos najmä z ekonomického a časového hľadiska. Ostáva však otázkou, ako ďaleko sú výsledky podľa teoretických vzťahov vzdialené od skutočnosti. • Naproti tomu meranie rezného odporu pri rezaní dreva poskytuje presnejšie výsledky, ale mnohokrát za cenu vyšších investičných nákladov a časovej náročnosti.

3. ÚVOD • Všetky odpory, ktoré pôsobia na brit zuba pilového kotúča majú výslednicu F, ktorá sa nazýva odporom rezania. • Skladá sa zo: • sily potrebnej k vlastnému rozdeleniu hmoty obrobku britom za súčasnej deformácie hmoty v okolí reznej hrany, • sily potrebnej k odkloneniu triesky a na prekonanie trenia triesky o čelo zuba, • sily potrebnej k prekonaniu trenia chrbta zuba a čelných plôch o obrobenú plochu. • Určenie hodnoty jednotlivých zložiek sily F je pomerne náročné a závisí od mnohých činiteľov. Zložka sily F v smere rezného pohybu Fc sa nazýva reznou silou v užšom slova zmysle a používa sa pri praktických výpočtoch energetických pomeroch pri rezaní.

4. MATERIÁL A METÓDY V súčasnej dobe sa používajú štyri základné metódy teoretického výpočtu rezného výkonu (Kudela 2008): - technologicko - štatistická, - analytická metóda (všeobecný zákon rezania), - objemová metóda, - metóda tabuľkovej sily. kde: fz – posuv na zub [m], ae – rezná výška [m], vf – podávacia rýchlosť [m.s-1], vc – rezná rýchlosť [m.s-1], 1 – vstupný uhol pilového kotúča [°], 2 – výstupný uhol pilového kotúča [°], m – stredný uhol prerezávania vlákien [°], hm – stredná hrúbka triesky [mm].

5. ÚVOD MATERIÁL A METÓDY • Technologicko-štatistická metóda • zakladateľ metódy A.L. Beršadskij, • úloha: stanoviť veľkosť merného rezného odporu K, • Merný rezný odpor je daný súčinom jednotkového merného rezného odporu K12a opravných koeficientov ki, ktoré zohľadňujú vplyv dreviny, vlhkosti, reznej rýchlosti, otupenia ostria, rezného uhla, teploty dreva, hrúbky triesky, trenia a modelu rezania. • Výpočet veľkosti reznej sily sa stanoví vzťahom: • [N]

6. ÚVOD MATERIÁL A METÓDY • Všeobecný zákon rezania – analytická metóda • možnosť stanoviť veľkosť zložiek reznej sily, ktoré pôsobia na chrbát a čelo rezného nástroja, • zohľadňuje výpočet reznej sily pre hrúbku triesky do 0,1 mm a nad 0,1 mm, • vychádza zo skutočnej dráhy, ktorú nástroj prekoná, • zohľadňuje vplyv materiálu, z ktorého je vyrobený brit rezného nástroja, • Výpočet veľkosti reznej sily sa stanoví obdobne ako pri technologicko-štatistickej metóde vzťahom: [N]

7. ÚVOD MATERIÁL A METÓDY • Objemová metóda • určiť mernú reznú prácu Acsp[J.cm-3], ktorá je vztiahnutá k jednotkovému objemu dreva Vs[cm3.s-1]premeneného na triesku za sekundu. • Rezný výkon vyjadríme v tvare: • [W]

8. ÚVOD MATERIÁL A METÓDY • Metóda tabuľkovej sily • jedná sa o jednotkovú mernú reznú silu vztiahnutú na 1 mm dĺžky britu nástroja, • experimentálne zistená pre rôzne hrúbky triesky h pri konkrétnych podmienkach (Kopecký et al. 2006). • Celková rezná sila Fc sa vypočíta podľa vzťahu: • [N] • Pre rezanie pilovým kotúčom platí:

9. MERACIE ZARIADENIE Určenie a výber najvhodnejších rezných podmienok pri rezaní dreva a výskum nových rezných nástrojov je realizovaný na skúšobnom zariadení, ktorý je základom výskumnej úlohy merania rezných podmienok pri rezaní dreva a modernizuje sa na Katedre lesnej a mobilnej techniky. Skúšobné meracie zariadenie sa skladá z dvoch častí, z rezacej a posuvnej. Rezacia časť zabezpečuje vyvíjanie a prenos krútiaceho momentu na predmetný nástroj, posuvná časť zabezpečuje uchytenie a posun obrobku do rezu (Kováč, Mikleš, 2008). Skúšobné zariadenie umožňuje plynule meniť otáčky pilového kotúča a posuv materiálu do rezu.

10. ZÁVER Cieľom predloženej prezentácie je stanovenie rezných odporov pri rezaní dreva meraním parametrov rezného procesu (moment – rezná sila a následne rezný výkon, podávacia sila pre posuv obrobku). Nevyhnutnou podmienkou pre splnenie tohto cieľa je voľba vhodných výpočtových modelov pre stanovenie rezných odporov pri rezaní dreva a optimalizácia rezných podmienok. Poznanie veľkosti rezného odporu umožní lepšie dimenzovať strojné a nástrojové vybavenie a zároveň optimalizovať technologické podmienky rezania tak, aby nedochádzalo k zbytočne vysokej spotrebe energie, poškodeniu strojov resp. nástrojov.

11. Ďakujem Vám za pozornosť