Определение силы затягивания материала ножом рубительной машины | Determination of material's tightening force with chipper knife

Russian. Ведется совершенствование и оптимизация параметров рубительной машины с комбинированным барабанным рабочим органом, позволяющим осуществлять процесс измельчения с самозатягиванием материала. Эффективность машины зависит от ряда конструктивных факторов: угол затягивания, угол защемления, расположение противорежущей пластины и ряд других. Для обоснования конструктивных параметров рабочих органов проведены теоретические исследования с рассмотрением двух основных случаев: когда угол встречи меньше и больше 90 град. Полученные зависимости позволяют определить значения параметров режущей пары, обеспечивающих затягивание материала при изменяющихся условиях резания: соотношении составляющих силы резания, коэффициента трения материала по поверхности рабочих органов. Значение коэффициента трения древесины по стали в зависимости от влажности составляло приблизительно 0,2-0,5. Радиус резания был принят равным 350 мм. Угол затягивания изменялся в пределах 3-9 град. уменьшением угла заточки ножа. Положение противореза по высоте изменяли от 0 до 40 мм ниже оси барабана. Угол защемления материала ножом и противорежущей пластины изменялся от 0 до 30 град. перестановкой противореза. Экспериментальные исследования проводили на лабораторной установке, позволяющей регистрировать силу затягивания образца материала ножами барабанного измельчающего рабочего органа. Измельчаемым материалом являлись сосновые бруски с относительной влажностью 15-17%. В качестве регистрирующей аппаратуры использовался цифровой многоканальный самописец и персональный компьютер. Реализованные опыты позволили получить модель регрессии, характеризующую влияние исследуемых факторов на силу затягивания материала ножами. Результаты опытов позволяют сделать выводы об оптимальных значениях факторов: угол затягивания 4,5-4,8 град; расположение противорежущей пластины ниже горизонтальной оси барабана на 20-21 мм; угол защемления материала 30 град.

English. The improvement and optimization of parameters of a chipper with a combined drum working body that allows self-pulling-in material grinding. The effectiveness of the machine depends on a number of structural factors: pulling angle, pinching angle, location of shear knife and others. To justify the design parameters of the working body theoretical research were conducted with the consideration of two major cases: when the angle of incidence is less and more than 90 deg. The obtained dependences allow determining the parameters of the cutting pair providing material delay at changing cutting conditions: the ratio of the components of the cutting force; the coefficient of friction of material on the surface of working bodies. The value of wood steel friction coefficient with regard to humidity was about 0.2-0.5. The cutting radius was accepted to be 350 mm. The pulling-in angle varied within 3-9 deg by reducing the knife grinding angle. The height location of counter-cutter varied from 0 to 40 mm beneath the drum axis. The pinching angle of material and shear knife varied from 0 to 309 deg by moving the counter cutter. Experimental studies were made in a laboratory machine which allows registering the effect of a pulling in a material sample with knives of grinding drum of the working body. The material to be ground was pine lump woods having a relative moisture content of 15-17%. As recording equipment a digital multipoint recorder and a personal computer were used. Completed experiments yielded a regression model that characterizes the effect of investigated factors on the strength of a material pulling in with knives. The experimental results allow drawing conclusions about the optimal values of the factors: angle of pulling in 4.5-4.8 deg; location of shear knife below the horizontal axis of the drum of 20-21 mm; angle of pinching material 30 deg.