Обґрунтування конструкційних параметрів круглої пилки з комбінованим зубчастим вінцем

As a result of the analysis of the design of a circular saw with a combined toothed crown gear, we found that the method of combining the teeth with carbide plates of various shapes and sizes provides for the time division of the load on the treated material from the cutting forces and consists of the conditional separation of the teeth in the cut with a direct FZ exacerbation along the posterior face, protruding over the general range of cutting, and scrubs that have left and right lateral spine WZ exacerbation along the posterior facet of the tooth. The influence of the structural parameters of the saw with the combination of the FZ/2WZ teeth on the accuracy of longitudinal wood sawing is due to the peculiarities of the formation of propyl, which is divided into two following stages: initially, the perforated tooth FZ cuts the middle part of the chips, forming a mid groove at the bottom of the saw blade, which keeps the saw from the lateral displacement; the following two welding teeth WZ consecutively form the left and right portions of the propylene, expanding the formed groove to the width of the propylene. Known analytical methods for calculating the rigidity of circular saws do not provide the ability to consider the influence of the shape and size of the teeth, so the influence of the projection of the cutting teeth over the cutting circle and their thickness on the working rigidity of the saw was studied using 3D-modeling of the saw and finite element method in Solid Works environment and the dependence in the form of a second order regression equation. As a result of the analysis of the obtained regression equation, it is found that the working rigidity of the saw almost three times greater is the thickness of the saw than the height of the protuberance of the tooth, but rationally increase the stiffness of the saw by increasing the projection of the perforated tooth and reducing the thickness of the saw, as this will reduce the width of the saw. The rational value of the projection of the cutting pin of 1.5 mm is determined, which enables to form a corresponding groove at the bottom of the saw blade, which provides vibration resistance of the saw, and also prevents the saw blades from being displaced in the axial direction. Based on the analysis of the research results, a minimum 2.2 mm saw blade thickness has been determined, which provides the required working stiffness of the saw (J≥150 N/mm) and reduces the overall width of the saw to 3.2 mm. Based on the results of experimental studies on the accuracy of longitudinal sawing boards, it has been established that the saw with substantiated structural parameters of the toothed crown FZ/2WZ ensures the accuracy of sawing up to ±0,5 mm and avoids additional wood losses of about 34 % and electricity up to 20 %.Вплив конструкційних параметрів пилки з комбінуванням зубців FZ/2WZ на точність поздовжнього пиляння деревини пояснено особливостями формування пропилу, що поділяється на два етапи: спочатку прорізний зубець FZ зрізає середню частину стружки, утворюючи паз у дні пропилу, який утримує пилку від бокового зміщення; наступні два зачисних зубці WZ послідовно формують ліву і праву частини пропилу, розширюючи утворений паз до ширини пропилу. За допомогою 3D-моделювання пилки та методу скінченних елементів у середовищі Solid Works досліджено вплив на робочу жорсткість пилки величини виступу прорізних зубців над колом різання та їхньої товщини і встановлено залежність у вигляді рівняння регресії другого порядку. За результатами аналізу отриманого рівняння регресії оцінено вплив кожного чинника та з'ясовано, що підвищення робочої жорсткості пилки до оптимального значення (150 Н/мм) можливе завдяки збільшенню виступу прорізного зубця, оскільки це дає змогу зменшувати товщину пилки. Визначено оптимальну величину виступу прорізного зубця 1,5 мм, яка забезпечує необхідну робочу жорсткість пилки і дає змогу зменшити товщину пилки до 2,2 мм. На підставі результатів експериментальних досліджень встановлено, що пилка з обґрунтованими конструкційними параметрами зубчастого вінця FZ/2WZ забезпечує точність пиляння в межах ±0,5 мм, дає змогу уникнути додаткових втрат деревини (близько 34 %) та електроенергії (до 20 %)