Упрочнение и предотвращение образования трещин при плющении зубьев рамных пил путем изменения схемы пластического деформирования
Диссертация
Исследованиями напряженно-деформированного состояния плющеных зубьев при традиционной схеме плющения установлено, что напряжения интенсивно возрастают от нижней части зоны плющения к ее вершине. Наиболее нагруженная зона находится в вершине зуба. В этой зоне наблюдаются напряжения растяжения, которые обуславливают появление трещин. При последующем формовании плющеного' зуба происходит образование… Читать ещё >
Содержание
- ВВЕДЕНИЕ. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ .б
- Глава 1. Состояние вопроса. Цель и задачи исследования
- 1. 1. Анализ способов уширения зубьев рамных пил
- 1. 2. Первые поисковые работы в области плющения зубьев рамных пил
- 1. 3. Особенности процессов горячего и холодного плющения зубьев пил
- 1. 4. Факторы, определяющие ход процесса холодного плющения
- 1. 4. 1. Состав, структура и свойства стали 9ХФМ
- 1. 4. 2. Термическая обработка
- 1. 4. 3. Условия трения в процессе плющения и применяемая смазка
- 1. 4. 4. Форма кривой рабочего профиля и диаметр плющильного валика
- 1. 4. 5. Параметры зубьев пилы
- 1. 5. Предлагаемые пути совершенствования процесса плющения
- 1.
- Выводы
- 1. 7. Цели и задачи исследований
- Глава 2. Анализ и выбор методов исследований напряжений и деформаций в процессе плющения
- 2. 1. Общий анализ процесса плющения и выбор улучшенной механической схемы деформаций
- 2. 2. Краткое сопоставление и выбор методов решения задач пластического деформирования
- 2. 3. Метод делительных сеток
- 2. 4. Испытание на простое растяжение и построение диаграммы зависимости (е^.)
- 2. 5 Аппроксимация зависимости (е^). ... ¡-А.. V
- 2. 6. Определение напряжённо-дёформирбваного состояния по распределению твёрдости
- 2. 7. Разработка математической модели напряжённо-деформированного состояния зоны деформации при плющении зубьев рамных пил
- 2. 7. 1. Общие положения
- 2. 7. 2. Формирование матрицы жёсткости и вектора нагрузки треугольного конечного элемента при плоском на-" пряженном состоянии
- 2. 7. 3. Построение расчётной модели упругопластиче-ского деформирования зуба рамной пилы в процессе плющения
- 2. 8. Численная реализация математической модели
- 3. 1. Экспериментальное исследование структуры, твёрдости и напряжённо деформированного состояния зубьев рамных пил при традиционном и новом способах плющения
- 3. 2. Экспериментальные исследования силовых показателей пиления древесины рамными пилами
- 3. 3. Экспериментальные исследования износостойкости рамных пил
- 4. 1. Вступительные замечания
- 4. 2. Программа исследований и разработок
- 4. 3. Производственное наблюдение условий подготовки
- 4. 3. 1. Методические положения.. .. .. .. 106,
- 4. 3. 2. Результаты наблюдений
- 4. 4. Методика экспериментальных исследований напряжённо-деформированного состояния плклцёных зубьев
- 4. 4. 1. Общие методические положения
- 4. 4. 2. Исследования механических характеристик инструментальной стали 9ХФМ и установление математической зависимости интенсивности напряжений Gi со степенью деформации e
- 4. 4. 3. Установление математической зависимости между твёрдостью и интенсивностью напряжений и деформаций
- 4. 4. 4. Результаты исследований
- 5. 1. Цель экспериментального исследования
- 5. 2. Методика экспериментального исследования
- 5. 2. 1. Обоснование выбора независимых переменных факторов
- 5. 2. 2. Обоснование выбора независимых постоянных факторов
- 5. 2. 3. Обоснование выбора оценочных показателей рамного пиления
- 5. 2. 4. Планирование эксперимента
- 5. 2. 5. Экспериментальная установка и замер сил резания
- 5. 3. Результаты исследований
- 5. 4. Выводы
- 6. 1. Цели экспериментального исследования
- 6. 2. Методика исследований
- 6. 2. 1. Содержание и объём проводимых исследований
- 6. 2. 2. Средства регистрации и измерения параметров износа и затупления зубьев рамных пил
- 6. 2. 3. Средства регистрации и измерения качества получаемых пиломатериалов
- 6. 2. 4. Обработка результатов наблюдений
- 6. 3. Результаты исследований. 6.3.1. Радиус округления главной режущей кромки
- 6. 3. 2. Износ зуба по биссектрисе угла заточки
- 6. 3. 3. Износ зуба по высоте и ширине лопаточки
- 6. 3. 4. Износ боковых кромок зубьев пил
- 6. 3. 5. Качество пиломатериалов
- 6. 4. Выводы
Список литературы
- С. Плющение зубьев рамных пил.// Лесная промышленность : — 1952.- № 6.- с.24−29.
- Рожков Д. С. Плющение зубьев рамных пил.(окончание).// Лесная промышленность.-1952.№ 7.-с.22−28.
- Бершадский А. Л. Резание древесины. М.-Л.:Гослесбумиздат, 1958.-328с.
- Бершадский А.Л., Цветкова Н. И. Резание древесины. -Минск. Высшая школа, 1975.- 303с.
- Буглай Б.М. Технология столярно-механических производств. -М. -Л.: Гослесбум-издат, 1951.-280с.
- Фонкин В.Ф. Профилировка зубьев рамных пил с плющеными вершинами.//Деревообр. промсть. 195б.-№ 5.-с. 13−17.
- Фонкин В.Ф., Балабанов М. М. Влияние холодного плющения на твердость вершин зубьев пил.// Деревообр. пром-сть.- 1964.-№ 9.-с.7−9.
- Фонкин В.Ф. Пути уменьшения расхода рамных пил.// Деревообр. пром-сть.-1958.- № 12.-с.5−8.
- Фонкин В.Ф. Лесопильные станки и линии. М.: Лесн. пром-сть, 1979.-32 0с.
- Боровиков Е.М. Влияние плющения и формования на изменение микротвердости, макроструктуры и распределение деформации в зубьях рамных пил.// Изв.вузов. Лесн. журн.-1963.-№ 1.-с.119−126.
- Боровиков Е.М. Влияние процесса деформирования металла вершин зубьев при плющении на их износ и затупление.// Изв.вузов. Лесн. журн.-19 65.-№ 1.-с.116−12 б .
- Боровиков Е.М. Измерение износа зубьев рамных пил на большом проекторе.// Деревообр. пром-сть.-1963.-№ 8.-с. 16−17 .
- Криммер М.И. Исследование процесса холодного плющения зубьев рамных пил.: Автореф. Дис. канд. техн. наук. М., 1967.-30с.
- Карпунин Ф.Н. Повышение износостойкости зубьев рамных пил способом термо-механической обработки .: Автореф. Дис. канд. техн. наук. Архангельск, 1969.-26с.
- Кивимаа Э.М. Новый метод плющения зубьев. В кн.:Сб.научн.-техн. информации по лесн. пром-сти.-М.-JI.: Гослесбумиздат, 1969 .-80с .
- Штендорф 3. Холодное плющение. Forschungsber. Landes. Nordhein-Westfolen, Bonn, 1961−32c.
- Александровский Б.И. О преимуществах рамных пил с плющеным зубом.// Механическая обработка дерева.-1940.-№ 9.-с.5−8.
- Песоцкий А.Н. Лесопильное производство.-М.: Лесн. пром-сть, 197 0.-3 60с.
- Дешевой М.А. Механическая технология дерева.ч1.-Л.:изд-во «Кубуч», 1934.-512с.
- Сергеев Е.Е. Исследование работы рамных пил с плющеными зубьями.//Изв.вузов. Лесн. журн.-1958.-№ 6.-с.120−125.
- Вызов В.И., Политова З. А. Исследование микротвердости плющеных зубьев рамных пил.// Науч. тр./ ЦНИИМОД.-1968.-Вып.22-с.108−112.
- Боровиков Е.М. Износ плющеных и разведенных зубьев рамных пил.// Изв.вузов. Лесн. журн.-19 61.-№ 5.-с.113−116.
- Демьяновский К.И., Вызов В. И. Еще раз о закалке зубьев пил.// Деревообр. пром-сть. -1964.-№б-с.15.
- Алексеев A.B. О некоторых способах повышения износостойкости дереворежущего инструмента.// Новое втехнике эксплуатации дереворежущего инструмента. М.: Гослесбумиздат, 1956.- с.157−177.
- Рыбалко B.C. Повышение стойкости дереворежущего инструмента.// Деревообр. и лесохим. пром-сть.-1954. -№ 9.-с.12.
- Петровская М.Н. Механизация плющения зубьев рамных пил .- M.-JI.: Гослесбумиздат, 1955.-93с .
- Боровиков Е.М. К вопросу о способах формования плющеных зубьев рамных пил. // Деревообраб. пром-сть.-19 65.-№ 5.-с.12−13.
- Криммер М.И. Исследование влияния различных факторов на процесс холодного плющения.// Труды ВНИИДМАШ.-1968.-Вып.3-е.20−26.3 6 Санев В. И. Обработка древесины круглыми пилами.-М.:Лесн.пром-сть, 1980.-232с.
- Фонкин В.Ф. справочник мастера-инструментальщика деревообрабатывающего предприятия.- М.: Лесн. пром-сть.-1984.-17 6с.
- Богданов Е.А., Остроумов И. П. Подготовка и эксплуатация рамных пил. М.: Лесн. пром-сть.-1986.-160с. •
- A.c. 191 995 (СССР). Устройство для плющения зубьев пил / Ф. М. Манжос, М. И. Криммер. Опубл. в Б.И., 1967, № 4.
- A.C. 1 063 551 (СССР). Способ плющения зубьев пил / Е. М. Боровиков и др.- Опубл. в Б.И., 1983, № 48.
- Karman Т. Zur Theorie der Spannungszustande in plastischen und sandartigen Medien // Nachr, Koniglichen Ges.Wiss.Gottingen, Math.Plus.Kl., 1909, — P.204.4 6 Губкин С. И. Пластическая деформация металлов. М.: Металлургиздат.-1960.-т2−416с.
- Грозин Б.Д. Механические свойства закаленной стали. М.: Машгиз.-1951.-235с .
- Соловьев В.В., Моргачев A.M., Михайлов А.РСеменова Л. А. О работоспособности рамных пил из опытных марок стали // Деревообраб. пром-сть.-1988,-№ 11-С.3−4
- Попов A.A., Попова Л. Е. Изотермические и термокинетические диаграммы распада переохлаждённого аустени-та: Справочник термиста. 2-е изд., испр. и доп.- М.: Металлургия, 1965.-495с.
- Юферов В.М. Термическая обработка стальной ленты для пил // Труды Всесоюзного научн. инженерн.-техн. общества металлургов.- 1954. T. I. — С. 133 — 160.
- Губкин С.И. Пластическая деформация .металлов.-М.: Металлургиздат, т.1,1960.-376с.
- Томсен Э., Янг Ч., Кобаяши Ш. Механика пластических деформаций при обработке металлов / Пер. с англ.-М.: Машиностроение, 1977.- 278с.
- Сторожев М.В., Попов Е. А. Теория обработки металлов давлением. М .: Машиностроение, 1971.-42 4с.
- Теория обработки металлов давлением: Вариационные методы расчета усилий и деформаций / Тарновский И. Я., Поздеев А. А., Ганаго О. А. и др .- М .: Металлургиздат, 1963.- 672с.
- Соколовский В.В. Теория пластичности.- М.: Высшая школа, 1969.- 608с.5 6 Хилл Р. Математическая теория пластичности.- М.: ГИТТЛ, 1956.- 707с.
- Унксов Е.П. Инженерная теория пластичности.- М.: Машгиз, 1959.- 328с.
- Унксов Е.П. Инженерные методы расчета усилий при обработке металлов давлением.- М.: Машгиз, 1955.-278с .- 5 9 Тарновский И. Я. Формоизменение при пластической обработке металлов.- М.: Металлургиздат, 1954.-534с.
- Губкин С.И. Пластическая деформация металлов. -М.: Металлургиздат, т.2,1960 .- 416с.
- Северденко В.П. Теория обработки металлов давлением. Минск.: Высшая школа, 1966.- 485с.
- Соколов Л.Д. Сопротивление металлов пластической деформации. М.: Металлургиздат, 19 63.- 28 4с.
- Смирнов-Аляев Г. А., Розенберг В. М. Технологические задачи теории пластичности. Ч.1.- Л.: Лениз-дат, 1951.-216с.
- Смирнов-Аляев Г. А., Розенберг В. М. Теория пластических деформаций металлов. М. — JI.: Машгиз, 1956.-367с.
- Смирнов-Аляев Г. А. Сопротивление материалов пластическому деформированию. JI.: Машиностроение, 1978.-368с.
- Вариационные принципы механики и теории обработки металлов давлением / Тарновский И. Я., Поздеев A.A., Вайсбурд P.A. и др. М.: Металлургиздат, 1963.-37 8с.
- Томленов А.Д. Механика процессов обработки металлов давлением. М.: Машгиз, 1963.-235с.
- Качанов JI.M. основы теории пластичности. М.: Гостехиздат, 1956.- 324с.
- Ильюшин A.A. Пластичность. Основы общей математической теории. М .: Изд-во АН СССР, 1963.-271с.7 0 Ильюшин A.A. Механика сплошной среды. М.: Изд-во МГУ, 1978.-387с.
- Колмогоров В.Л. Механика обработки металлов давлением. М.: Металлургия, 1986. -686с.
- Экспериментальная механика. М.: Металлургия, 1977.-311с.
- Смирнов-Аляев Г. А. Механические основы пластической обработки металлов. Л.: Машиностроение, 19 68.-272с.
- Воронцов В.К., Полухин П. И. Фотопластичность. -М.: Металлургия, 1969.- 400с.
- Чижиков Ю.М. Теория подобия и моделирование процессов обработки металлов давлением. М.: Металлургия, 1970.- 295с.
- Зибель 3. Обработка металлов в пластическом состоянии. М.: Металлургиздат, 1934.- 320с.8 6 Фридман Я. Б. Механические свойства металлов. М.: Оборонгиз, 1962.- 558с.
- Сопротивление деформации и пластичность металлов / Смирнов В. С., Григорьев -А.К., Пакудин В. П., Садовников В. В. М.: Металлургия, 1960.- 300с.
- Огородников В.А. Деформируемость металла при обработке давлением // Изв. вузов. Черная металлургия. -1976.-№ 3.-с.74−77.
- Огородников В.А. Оценка деформируемости металлов при обработке давлением. Киев.: Вища школа.-1983. -175с.
- Томленов А.Д. Теория пластических деформаций металлов. М.: Машгиз, 1951.-199с.
- Геллер Ю.А. Инструментальные стали. М.: Металлургия, 1968. — 568с.
- Бернштейн М.Л., Займовский В. А. Структура и механические свойства. М.: Металлургия, 1970.- 472с.
- Бернштейн М.Л. Структура деформированных металлов. М.: Металлургия, 1977. — 431с.
- Манклинток Ф., Аргон А. Деформация и разрушение металлов. М.: Мир, 1970.-443с.
- Хоникомб Р. Пластическая деформация металлов. -М.: Мир, 1972.- 408с.
- Новиков И. И. Теория термической обработки. М.: Металлургия, 1974.- 400с.
- Ратнер С.И. Прочность, и пластичность металлов. -М.: Оборонгиз, 1949.- 152с.
- Финкель В.М. Физика разрушения. М.: Металлургия, 1970.- 34 бс.
- Лифшиц В.Г. Физические свойства металлов и сплавов. -М. ': Машгиз, 1958. 350с.
- Павлов В.А. Физические основы пластической деформации металлов. М.: Изд-во АН СССР, 19 62.- 199с.
- Зенкевич О. Метод конечных элементов в технике. М.: Мир, 1975.- 541с.
- Сегерлинд Л. Применение метода конечных элементов. М.: Мир, 1979.- 392с.
- Постнов В.А., Харжурин И. Я. Метод конечных элементов в расчетах судовых конструкций. Л.: Судостроение, 1974.- 2 64с.
- Демьяновский К.И., Дунаев В. Д. Заточка дереворежущих инструментов. М.: Лесн. пром-сть, 1975.- 17 6с.
- Моисеев A.B. Износостойкость дереворежущего инструмента. М.: Лесн. пром-сть, 1981.- 112с.
- Фонкин В.Ф., Кибешев М. В. Новая форма зубьев рамных пил. // Деревообраб. пром-сть.-1985,-№ 5-С.10−12
- Шкутко В.В. К вопросу определения критерия затупления дисковых пил // Изв. вузов. Лесн. журн.-197 3.-№ 1.-с.84−88.
- Печкуров Г. П. Сокращение расхода рамных пил // Деревообраб. пром-сть.-1984.- № 5.-с.4−5
- Почекутов С.П. О методике исследования оптимальных значений развода (плющения) зубьев пил // Технол. деревообработки. Красноярск, 1973.- с. 4 6−4 8.
- Кузнецов В.Ф. Физика твердого тела ч.З Томск: «Красное знамя», 1944 г. -742с.
- Авксентьев М.П. Методы исследования затупления режущего инструмента // Науч. тр./ ЦНИИМОД. 19 69.-Вып.28. — с.79−83.
- Богданов Е.А. Применение фотопроекционного метода для изучения затупления зубьев // Науч. тр./ ЦНИИМОД.-1977.- Совершенст.
- Вызов В.И. Влияние затупления зубьев рамных пил на показатели распиловки // Деревообр. пром-сть.-1968.-№ 6.-с.5−8.
- Тиме И.А. Сопротивление металлов и дерева резанию. СПБ, 1870 г.
- Ивановский Е.Г. Резание древесины. М.: Лесн. пром-сть, 1975.- 200с.
- Воскресенский С.А. Резание древесины. М.: Гос-лесбумиздат, 1955.- 199с.
- Kivimaa Е.М. Schnittkraft in der Holzbearbeitung. «Holz als Rah und Werkstoff 1952, 10, № 11, S.425−428/
- Фонкин В.Ф. Лесопильные рамы и околорамное оборудование. М.: Лесн. пром-сть, 1970.- 350с.
- Thunell В. Schnittkraftbestimmung bei der Hol-zbearbeituhg. «Holz als Roh und Werkstoff «, 1958,16, № 4, S.138−145/ .
- Якунин H.K. Круглые пилы и их эксплуатация. М.: Лесн. пром-сть, 1977,-200с.
- Боровиков Е.М. Влияние величины подачи на силы резания при распиловке древесины на лесопильных рамах // Изв. вузов. Лесн. журн.-1970.-№ 4.-с.65−70.
- Боровиков Е.М. Влияние породы древесины на силы резания и отжима при рамном пилении // Изв. вузов. Лесн. журн.-1973.-№ 6.-с.101−105.
- Агапов А.И. Исследование влияния соотношения высоты пропила и хода пильной рамки на процесс пиления древесины рамными пилами: Автореф. Дис канд. техн. наук. М., 1972.-20с.
- Агапов А.И. О характере изменения сил резания за оборот кривошипа при пилении древесины на лесопильных рамах // Труды ВНИИДрев.-1970.-Вып.4.-с.71−79.
- Агапов А.И. Динамика процесса пиления древесины на лесопильных рамах. Учебное пособие. Горький, изд. ГГУ, 198 3.-100с. .
- Агапов А.И. Установка для экспериментальных исследований процесса пиления древесины рамными пилами // Труды ВНИИДрев.-1969.-Вып.3.-с.88−96.
- Моисеев A.B. Экспериментальные исследования сил при рамном пилении // Сб. науч. тр./ БТИ, 19 63, сер МТД.-с.33−40.
- Фонкин В.Ф. Установка для изучения процесса рамного пиления // Информ. листок ЦНИИМОД.-1958.-№ 2.-17с.
- Боровиков Е.М. Опытная установка для исследования процесса рамного пиления // Изв. вузов. Лесн. журн.-19 63.-№ 3.-с.107−113.
- Моргачев A.M. Исследование динамики рамного пиления // Научн. тр./ ЛТА.-1972.- № 151.-с.12−14 .
- Рыжов В.А. Установка для экспериментального исследования процесса пиления древесины рамными пилами // Научн. тр./ ЦНИИМОД.-1973.-Вып.30.-с.7−9.
- Адлер Ю.П., Маркова Е. В., Грановский Ю. В. Планирование эксперимента при поиске оптимальных условий. М.: Наука, 1976.-279с.
- Новик Ф.С., Арсов A.B. Оптимизация процессов технологии металлов методами планирования экспериментов . М.-: Машиностроение, 1980 .-304с .
- Пижурин A.A. Современные методы исследований технологических процессов в деревообработке. М.: Лесн. пром-сть, 1972.-248с.
- Пижурин A.A., Розенблит М. С. Исследования процессов деревообработки. М.: Лесн. пром-сть, 1984.-232с.
- Леонтьев Н.Л. Техника статистических вычислений. М.: Лесн. пром-сть, 1966.- 250с.14 6 Розенблит М. С. Математическое моделирование процесса рамного пиления // Науч. тр./ Моск. лесотехн. ин-т.-1975.-Вып.58: Механизация деревообработки,-с.75−80.
- Хасдан С.М. Состояние и основные направления развития деревообрабатывающих производств. М.: Лесн. пром-сть, 1973.-199с.
- Соболев И. В. Статистический контроль качества рамной распиловки. М.: Лесн. пром-сть, 1971.-104с.
- Соболев И.В., Вызов В. И., Сотикова Л. Г. О влиянии затупления рамных пил на точность218размерообразования пиломатериалов // Науч. тр./ ЦНИИМОД.-1968.- Вып.22.-с.30−35.
- Харитснович З.Ф. Приспособление и станки для развода зубьев пил /ЦНИИТЭИлеспром М.: 1976.- 37с.15 4 Харитонович Э. Ф. Выбор величины отгибной части зуба пилы при разводе// Деревообр. пром-сть.-1975.-№ 3.-с.13−14.
- Якунин Н.К. Подготовка круглых пил к работе. -M.: Экология, 1991.- 288с.
- Документ, подтверждающий внедрение разработок организацией (предприятием), у которых % отсутствует отчетность по форме Р-10 ЦСУо внедрении результатов научно- «исследовательской (опытно-конструкторской) работы
- Ьторых нашли практическое применение вузовская^а^гВст:<�а~и?Г1Г^""качестве самостоятельного объекта) ^ ~ !: ~соответствии с с, планом института’документы, на основании которых проводилосьзедренне разработки (ок) вуза, по. какому плану цроводилосьаботы)
- Назначение внедренной (ых) разработки (ок) препня.яна.ченараскрыть конкретные ¦' для плющения зубьев дереворежущих пил * *, '
- Рабочие функции внедренной (ых) разработки (ок) ' ¦.-."• ¦.¦
- Акт внедрения по форме Р-10 ЦСУ организацией (предприятием) не: представляется до- т.к. не предусмотрен нормативными документамиуказать причину и Ь документа: несоставления-Минстанкопрома, .акта по шорЖТ^ич^ШП: •
- При этом получен фактический (ожидается получить) экбиомический: эффект с момента внедрения сорок шесть тысяч шестьсот пятьдесят. сумма цидюши и проигсыо) «~46 650руб
- Долевое участие Кировского политехнического институтаназвание вуза) ~~~. ., ~з полученном экономической эффекте составляет «сорок одну тысячу девятьсот восемьдесят пять рублей а? ы0Уртб. ¦ (суша. цифрами и прописью) 41 985руб '
- Уведомление о получении фактического экономического эффекта (в случае, когда разработка внедрена/с ожидаошм экономическимэффектом я по ней разработчику представляется акт) будет вузусообщено дополнительно в 19. г. квартал} *л