Prognozowanie maksymalnych granicznych wartości prędkości posuwu dla procesu przecinania drewna na pilarkach ramowych

• Autorzy: Orłowski K. A. , Ochrymiuk T.

Warianty tytułu

EN

Forecasting of maximum boundary feed speeds for the rip sawing process of wood on frame sawing machines

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Do szacowania efektów energetycznych (moc skrawania, siła skrawania), w klasycznym podejściu, przy przecinaniu drewna piłami wykorzystuje się w obliczeniach opór właściwy skrawania, który w przypadku drewna jest funkcją wielu mniej lub bardziej istotnych czynników. Innym podejściem jest zastosowanie modelu bazującego na mechanice pękania, w którym bierze się pod uwagę oprócz wytrzymałości drewna, warunki tarcia, a także właściwość zwaną wiązkością (energia właściwa na tworzenie nowej powierzchni). Okazuje się, że taki model jest uniwersalny i może być stosowany z powodzeniem dla każdego rodzaju kinematyki przecinania. W niniejszej pracy wykorzystano nowe podejście do wyznaczania granicznych wartości prędkości posuwu na podstawie przewidywanej mocy skrawania, podczas przecinania polskiego drewna sosnowego (Pinus sylvestris L.) na pilarce ramowej, zwanej również trakiem pionowym.

EN

In the classical approach, energetic effects (cutting forces and cutting power) of wood sawing process are generally calculated on the basis of the specific cutting resistance, which is in the case of wood cutting the function of more or less important factors. The application of the model, which bases on the modern fracture mechanics is another kind of approach, in which in addition to timber ‘strength’ and friction between tool and workpiece is taken into account the property called ‘fracture toughness’ (resistance to cracking). In this paper a new approach to determination of maximum boundary feed speeds for the rip sawing process on the frame sawing machine while sawing Polish pine wood (Pinus sylvestris L.) on the basis of forecasted cutting power values.

Słowa kluczowe

PL

moc skrawania; prognozowanie; pilarka ramowa; drewno sosnowe; mechanika pękania; wiązkość

EN

cutting force; forecasting; frame sawing machine; pinewood; fracture mechanics; toughness

• Wydawca: Wydawnictwo Wrocławskiej Rady FSNT NOT
• Czasopismo: Inżynieria Maszyn
• Rocznik: 2013
• Tom: R. 18, z. 2
• Strony: 20--31
• Opis fizyczny: Bibliogr. 26 poz., wykr.

Twórcy

autor

Orłowski K. A.

• Politechnika Gdańska, Wydział Mechaniczny, Katedra Technologii Maszyn i Automatyzacji Produkcji

autor

Ochrymiuk T.

• Instytut Maszyn Przepływowych im. Roberta Szewalskiego PAN, Ośrodek Termomechaniki Płynów, Zakład Przepływów Transonicznych i Metod Numerycznych, Gdańsk

Bibliografia

• [1] AGAPOV A. I., 1983, Dinamika processa pileniâ drevesiny na lesopiľnyh ramah, Kirovskij Politehničeskij Institut, Izdanie GGU, Gor ́kij.
• [2] ATKINS A.G., 2003, Modelling metal cutting using modern ductile fracture mechanics: quantitative explanations for some longstanding problems, International Journal of Mechanical Sciences, 45, 373–396. doi:10.1016/S0020-7403(03)00040-7.
• [3] ATKINS A.G., 2009, The science and engineering of cutting. The mechanics and process of separating, scratching and puncturing biomaterials, metals and non-metals, Butterworth-Heinemann is an imprint of Elsevier, Oxford.
• [4] CSANÁDY E., MAGOSS E., 2013, Mechanics of Wood Machining, Springer-Verlag Berlin Heidelberg,. 199.
• [5] EKEVAD M., MARKLUND B., GREN P., 2012, Wood-chip formation in circular saw blades studied by high-speed photography, Wood Material Science & Engineering, Special Issue, 20th International Wood Machining Seminar, 7/3, 115–119.
• [6] GLASS S.V., ZELINKA S.L., 2010, Moisture relations and physical properties of wood (Chapter 4). In: Wood Handbook – Wood as an Engineering Material, (Centennial Edition), General Technical Report FPL-GTR-190. Madison, WI: U.S. Department of Agriculture, Forest Service, Forest Products Laboratory, 508.
• [7] KRZOSEK S., 2009, Wytrzymałościowe sortowanie polskiej sosnowej tarcicy konstrukcyjnej różnymi metodami, SGGW, Warszawa, 127.
• [8] LEHMANN B.F., HUTTON S.G., 1996, The mechanics of bandsaw cutting. Part I: Modelling the interactions between a bandsaw blade and the workpiece, Holz als Roh- und Werkstoff, 54, 423–428.
• [9] LEHMANN B.F., HUTTON S.G., 1997, The mechanics of bandsaw cutting. Part II: A simulation of the cutting behaviour of bandsaws, Holz als Roh- und Werkstoff (aktualnie European Journal of Wood and Wood Products), 55, 35–43.
• [10] LEŚNIK, 2013, LasyRej_20130110, Obsługa drewna kłodowanego, Podręcznik użytkownika, System Informatyczny Lasów Państwowych, Lasy Państwowe, Warszawa, styczeń, 21.
• [11] MANŽOS F.M., 1974, Derevorežuŝie Stanki, Izdatel’stvo, Lesnaâ promyšlennost, Moskva.
• [12] NAYLOR A., HACKNEY P., PERERA N., CLAHR E., 2012, A predictive model for the cutting force in wood machining developed using mechanical properties, BioRes, 7/3, 2883–2894.
• [13] ORLICZ T., 1988, Obróbka drewna narzędziami tnącymi, SGGW-AR, Warszawa.
• [14] ORŁOWSKI K., 2003, Some approaches to the determination of saw blade stiffness, Drvna Industrija, 54/4, 207–215.
• [15] ORŁOWSKI K.A, 2007, Experimental studies on specific cutting resistance while cutting with narrow-kerf saws, Advances in Manufacturing Science and Technology, 31, 1, 49–63.
• [16] ORŁOWSKI K.A., ATKINS A., 2007, Determination of the cutting power of the sawing process using both preliminary sawing data and modern fracture mechanics. In: Navi, P., Guidoum, A. (Eds.) Proc. of the Third Inter, Symposium on Wood Machining. Fracture Mechanics and Micromechanics of Wood and Wood Composites with regard to Wood Machining, 21–23 May, Lausanne, Switzerland. Presses Polytechniques et Universitaires Romandes, Lausanne, 171–174.
• [17] ORŁOWSKI K.A., OCHRYMIUK T., 2010, Sposób prognozowania kąta ścinania w strefie skrawania przy przecinaniu drewna, W: Obróbka Skrawaniem: Współczesne problemy, Szkoła Obróbki Skrawaniem, 4, B. Kruszyński (red.). Łódź, Politechnika Łódzka, 449–456.
• [18] ORŁOWSKI K.A., OCHRYMIUK T., CHUCHALA D., 2012, Prognozowanie mocy skrawania przy przecinaniu polskiego drewna sosnowego na pilarkach tarczowych, Artykuł na płycie CD dołączonej do czasopisma, Mechanik, 8–9, 661–663.
• [19] ORŁOWSKI K.A., OCHRYMIUK T., ATKINS A., CHUCHALA D., 2013, Application of fracture mechanics for energetic effects predictions while wood sawing, Wood Sci Technol, 15 p, DOI 10.1007/s00226-013-0551-x.
• [20] PIP PAŃSTWOWA INSPEKCJA PRACY, 2008, Sprzęt roboczy minimalne wymagania, Pilarka ramowa pionowa (trak), http://www.pip.gov.pl/html/pl/doc/07040097.pdf.
• [21] PROKOFIEV G.F., 1990, Intensifikaciâ pileniâ drevesiny ramnymi i lentočnymi pilami, Moskva, Lesnaâ Promyslennost́, 240.
• [22] TAYLOR J., HUTTON S.G., 1991, A numerical examination of bandsaw blade tooth stiffness, Forintek Canada Corp. Report, Vancouver.
• [23] VESELKOVA B.A., 1982, Rešenie zadači ob ustojčivosti ploskoj formy izgiba lentočnych pil, Lesn. Žurnal, 3, 79–83.
• [24] WASIELEWSKI R., 1999, Pilarki ramowe z eliptyczną trajektorią prowadzenia pił i hybrydowym wyrównoważonym dynamicznie układem napędu głównego, Monografia nr 10, Wydawnictwo Politechniki Gdańskiej, Gdańsk, 108.
• [25] WASIELEWSKI R., 2001, Pilarki ramowe z eliptyczną trajektorią prowadzenia pił i hybrydowym napędem, Przemysł Drzewny, styczeń, 7–8.
• [26] WASIELEWSKI R., ORŁOWSKI K., 2002, Hybrid dynamically balanced saw frame drive,Holz als Roh- und Werkstoff (European Journal of Wood and Wood Products) 60/3. 202–206.