Разрезание и штампование древесины (бесстружечное деление).

П иление имеет существенный недостаток – большие потери древесины при образовании пропилов. Это вызывает интерес к процессам бесстружечного деления древесины и древесных материалов твердыми инструментами типа тонких полосовых режущих пластинок большой жесткости.

Проблема бесстружечного деления на участке первичной обработки древесины – при получении брусьев и досок из бревен, черновых заготовок из досок, - еще не решена. Однако бесстружечное деление успешно применяют для обработки листовых древесных материалов: ДВП, фанеры, шпона.

Р азрезание – это процесс деления, основанный на использовании ножниц, - двух плоских или дисковых ножей, при смыкании которых их лезвия с небольшим зазором проходят через общую плоскость резания. Между лезвиями имеется зазор s= 0.1…0.3 мм, отрицательно влияющий на качество разреза. Задние поверхности ножей составляют угол =2 с плоскостью разреза, благодаря чему уменьшается трение. Угол заточки подвижного ножа ₁=30, неподвижного -₂=75 или 90.

Различают следующие схемы разрезания:

а) плоскими ножницами при движении ножа перпендикулярно лезвиям(параллельным ножом)

б) плоскими ножницами при движении ножа не перпендикулярно лезвиям

в) плоскими ножницами с наклонными (непараллельными) ножами

г) дисковыми ножницами

Н а схемах а), б) резание происходит одновременно по всей длине l заготовки, на схеме в)- на длине х= H/tg (5). На схеме г) диски затягивают заготовку. При разрезании наблюдают явления, относящиеся как к резанию (внедрение резца), так и к сдвигу в материале под влиянием напряжений от сил резания. Возможны также явления отрыва, если силы на передней гране ножа создают в непрорезанной части листа напряжения достигающие предела прочности материала на растяжение в направлении, перпендикулярном плоскости листа. Явления отрыва обычно возникают при разрезании(просечке) ножом материала, уложенного на деревянную или свинцовую подкладку. Максимальное усилие резания определяют (H) по формулам: при параллельных ножах P= KHl и при наклонных ножах P= KHx=KH²/tg, где K (H/ мм²)- максимальная удельная сила разрезания; х= H/tg- длина резания (мм); - угол наклона ножа. K зависит от 1 и 2, H и схемы резания.

Штампование (просечка, пробивка, вырубка) также основано на принципе работы ножниц. Особенность штампования заготовки 1 состоит во взаимодействии двух резцов замкнутого контура- пуансона 2 и матрицы 3 (неподвижного резца). В схеме просечка (может быть с прижимом или без прижима) пуансон взаимодействует с деревянной, резиновой или свинцовой подкладкой 3, выполняющий роль матрицы. Углы заточки ₁= 25…30 , ₂= 60…75, зазор между ножами должен быть ≤ 3%H. Наибольшее усилие штампования P=KHS, где S (мм)- длина периметра образуемого контура, H(мм)- толщина материала; K- наибольшая удельная сила штампования (H/мм²)

Измельчение древесины на технологическую щепу и стружку.

Технологическая цель измельчения древесины состоит в получении мелких древесных частиц заданных размеров и формы, предназначенных для дальнейшей переработки в целлюлозно-бумажном производстве, производствах ДВП, ДСтП, прессованных изделий из древесины. Измельчают обычно круглую неделовую древесину и кусковые отходы основных производств (круглые и колотые чуреки, горбыли, рейки), бракованные брусковые детали, шпон-рванину , сучья и т.д.

В соответствии с требованиями технологии и характером сырья древесину измельчают торцовым резанием на щепу и поперечным резанием на стружку.

Толщина стружки торцового резания 5…50мм определяет длину волокон частиц щепы. Толщина и ширина частиц щепы зависит от многих факторов и в процессе рубки не поддаются регулированию. Получают щепу резанием на рубильных барабанах или дисках методами фрезерования и строгания.

П оперечным резанием получают тонкую стружку (толщиной 0,1…2 мм) высокого качества непосредственно или после дополнительного изменения по ширине пригодную для использования в наружных слоях ДСтП. В стружечных станках резание организовано по схеме фрезерования и строгания.

Фреза 1 имеет ножи 2 со ступенчатой режущей частью, состоящей из наклонных лезвий и вертикальных подрезающих, разрезающих стружку на заданную длину L.

Измельчение ножевым диском происходит при поперечной подаче U заготовки 1. Нож 2 при этом срезает с древесины плоскую стружку толщины, меньше, чем глубина надрезов ножей 3.