Dynamika pił taśmowych

• Autorzy: Król R.

Warianty tytułu

EN

Dynamics of wood bandsaw blades

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule przeanalizowane zostały zagadnienia związane z dynamiką i statecznością pił taśmowych do drewna. Analiza przy użyciu metody elementów skończonych (MES) porównana została z rezultatami uzyskanymi z równania struny znajdującej się w ruchu wzdłużnym. W obydwu analizach uwzględniona została zależność częstości własnych od napięcia wstępnego piły taśmowej. Badany był wpływ długości czynnej, pola przekroju, napięcia wstępnego oraz prędkości skrawania na częstości własne piły taśmowej. Z przeprowadzonych analiz wynika, że wzrost długości czynnej piły taśmowej (od koła prowadzącego do koła prowadzącego) oraz wzrost prędkości skrawania prowadzą do pogorszenia się stateczności piły taśmowej, co sprzyja wchodzeniu jej w rezonans. Wzrost napięcia wstępnego powoduje poprawę stateczności. Analiza wykazała także, że przy małych prędkościach skrawania (około 30 m/s) można korzystać z analizy MES dla piły taśmowej nieruchomej. Dla większych prędkości (np. 80 m/s) widoczny staje się wpływ prędkości skrawania na częstości własne piły taśmowej. Rezultaty analiz mogą zostać wykorzystane podczas projektowania pilarek taśmowych oraz przy doborze od-powiednich brzeszczotów pił dla danych warunków pracy. Problemem w źle skonfigurowanych pilarkach jest powstawanie na przecinanych powierzchniach charakterystycznego wzoru (ang. washboarding patterns) wynikającego z drgań piły taśmowej.

EN

In this paper analysis of the wood bandsaw dynam-ics and stability was presented. The analysis of the bandsaw with the Finite Element Method (FEM) was compared to the analysis with the equation of the string in longitudinal movement. In both analyses the natural frequencies dependence from the initial tension of bandsaw was taken into account. Influence of the bandsaw length, cross-sectional area, initial tension and cutting speed on the natural frequencies of the bandsaw was examined. Performed analyses showed that increase of the effective bandsaw length (from the guiding wheel to the guiding wheel) and increase of the cutting speed lead to deterioration of bandsaw stability, which favors entering bandsaw in resonance. Increase of initial tension gives better stability. Analyses also showed that at low cutting speeds (up to 30 m/s) FEM can be used to determine natural frequencies of the stationary bandsaw. At the high cutting speeds (up to 80 m/s) influence of the cutting speed on the natural frequencies can’t be ignored. The results of analyses can be used in bandsaw ma-chines design and in selection of the bandsaw blades appropriate to the cutting conditions. The problem in the improperly configured bandsaw machines is generation of the washboarding patterns on cut wood which are caused by the vibration of bandsaw blade.

Słowa kluczowe

PL

dynamika; piła taśmowa; stateczność

EN

dynamics; band-saw; stability

• Wydawca: Instytut Naukowo-Wydawniczy "TTS" Sp. z o.o
• Czasopismo: TTS Technika Transportu Szynowego
• Rocznik: 2015
• Tom: R. 22, nr 12
• Strony: 872--876, CD
• Opis fizyczny: Bibliogr. 13 poz., rys.

Twórcy

autor

Król R.

• Uniwersytet Technologiczno-Humanistyczny im. Kazimierza Pułaskiego w Radomiu, Wydział Mechaniczny ul. Krasickiego 54, 26 600 Radom

Bibliografia

• 1. Anderson D. I., Natural frequency of lateral vibration of a multiple span moving bandsaw. Canada West. Forest Prod. Lab., January 1974
• 2. Damaren C. J., Le-Ngoc L., Robust active vibration control of a bandsaw blade, J. Vibr. Acoust. 122 (1) (2000) pp. 69-76
• 3. Gendraud P., Roux J. -C., Bergheau J. –M., Vibrations and stresses in band saws. A review of literature for application to the case of aluminum-cutting high-speed band saws, Journal of Materials Processing Technology 135 (2003) pp. 109-116
• 4. Król R., Stateczność pił taśmowych do drewna, Zgłoszony do publikacji w czasopiśmie Logistyka
• 5. Le-Ngoc L., McCallion H., Wide bandsaw blade under cutting conditions. Part I: Vibration of a plate moving in its plane, while subjected to tangential edge loading, J. Sound. Vibr. 186 (1) (1995), pp. 125-142
• 6. Le-Ngoc L., McCallion H., Wide bandsaw blade under cutting conditions. Part II: Stability of a plate moving in its plane while subjected to parametric excitation, J. Sound. Vibr. 186 (1) (1995), pp. 143-162
• 7. Mote C. D. Jr., Dynamic stability of axially moving materials. Shock & Vibration Digest Vol. 4, pp. 2-11, 1972
• 8. Okai R., Kimura S., Yokochi H., Dynamic characteristics of the bandsaw I; self-excited vibration and washboarding during cutting, Journal of the Japan wood research society 42 (4) (1996), pp. 333-342
• 9. Okai R., Kimura S., Yokochi H., Dynamic characteristics of the bandsaw III; effect of workpiece thickness and its position from the ground on self-excited vibration and washboarding during sawing, Journal of the Japan wood research society 42 (4) (1996), pp. 333-342
• 10. Polski Komitet Normalizacyjny, PN-M-58765-01 Piły taśmowe do metali. Terminy i definicje, październik 1994
• 11. SANDVIK STEEL, The Handbook. Production, use and maintenance of wood bandsaw blades. A manual from sandvik steel. AB Sandvik Steel, SE-811 81 Sandviken, Sweden, www.steel.sandvik.com, May 1999
• 12. Ulsoy A. G., Mote C. D. Jr., Szymani R., Principal developments in band saw vibration and stability research, Holz als Roh- und Werkstoff Vol. 36 pp. 273-280, Springer-Verlag 1978
• 13. Yang B., Mote C. D., Vibration control of bandsaws: theory and experiment, Wood Sci. Technol. 24 (4) (1990), pp. 355-373