Автор: Стефан Стефанов

Статии

СЪВМЕСТНО ИЗСЛЕДВАНЕ НА ДИНАМИКАТА И ЯКОСТТА НА ЛЕНТОВИ ТРИОНИ ВЪВ ФАКУЛТЕТА ПО ДЪРВООБРАБОТВАНЕ В РОЗЕНХАЙМ, ГЕРМАНИЯ

Автори: Стефан Стефанов, Frieder Scholz

Резюме

По време на изследователски престой през 2013 г. на първия автор във факултета по дървообработване в Розенхайм, Германия, по линия на DAAD, бе проведено съвместно изследване на динамиката и якостта на лентови триони. В статията се анализират проблеми, свързани с динамична нестабилност на нови лентови триони със специална форма на зъбите при различни условия на опъване на трионите и на лентоводителната система. Представят се резултати и заключения от изследването.

Ключови думи: лентови триони, динамична нестабилност, якост, форма на зъбите, хидравлично опъване, лентоводителна система

EN Version

THE INTERNAL FORCES AND STRESSES IN THE BLADE OF A HORIZONTAL BANDSAW AFTER SOLVING THE STATICALLY INDETERMINATE PROBLEM

Автори: Стефан Стефанов, Валентин Атанасов

Резюме

The problem of the internal forces and stresses in the blade of a horizontal band-saw is statically indeterminate in the case of pre-tensioning by a spring. After our solution in a preceding article, in this paper the internal forces and stresses in the different parts of the blade are considered. Some remarks are addressed to the interpretation of such stresses in the bandsaw references reviewed. As well, stresses are analyzed relating to bending the blade over the wheel contours. Additional stresses are also outlined: at the guide rollers, other more bending stresses, as well as stresses due to torsion of the blade, etc.

Ключови думи: horizontal bandsaw blade, spring mechanism, statically indeterminate system, internal forces, stresses

EN Version

DEVELOPMENT OF A MODEL FOR THE VARIABLE TENSILE STRESS IN BAND-SAW BLADE

Автори: Стефан Стефанов

Резюме

As a continuation from a previous paper, an original model is proposed for the variable tensile stress in the blade (the saw band) which girdles the two wheels of a band-saw. The case of a spring mechanisms for tensioning the saw band is treated. The internally statically indeterminate problem of the closed band’s contour is solved in a way as required by the course of Strength of Materials. At an instant position of the blade, the tensile stress in all the cross-sections along the band is searched for, taking into account: the assembly pre-tension; the cutting force; the bending of the saw band at the wheel periphery; the heating; the centrifugal inertial forces due to the curvilinear blade’s motion as a new point in the development of the model proposed now. Another new, basic point is that the spring is not ideally stiff but “normal” now. An equation for the tensile internal force at an „opening“ in the band is deduced by involving differential and integral analysis. The equation is solvable by iteration. In case of zero cutting force, the L'Hôpital's rule is applied.

Ключови думи: band-saw blade, statically indeterminate closed contour, tensile force and stress along a saw band, centrifugal inertial forces

EN Version

НАЧАЛНО ИЗСЛЕДВАНЕ НА ПРОМЕНЛИВОТО ОПЪНОВО НАПРЕЖЕНИЕ В ЛЕНТОВ БАНЦИГОВ ТРИОН С ОГЛЕД ИЗЧИСЛЯВАНЕ НА УМОРА

Автори: Стефан Стефанов, Петя Колева, Зоя Василева, Траянка Гаврилова, Никола Николов, Камен Гецов

Резюме

Затвореният контур на лентов банцигов трион е ярък пример към темата „Разкриване на вътрешна статична неопределимост“ от курса по съпротивление на материалите за студентите от специалността ТД („Технология на дървесината“) в ЛТУ – София. Предлага се оригинален модел за якостни и деформационни изчисления на лентовия трион, опасващ двете колела на банциг. Разкрива се вътрешната статична неопределимост по начин, изучаван от студентите. За едно моментно положение на триона в различни негови точки се определя опъновото напрежение с отчитане на монтажния опън, силата на рязане, огъването по периферията на колелата и загряването. Напрежението в коя да е точка при едно нейно обикаляне по контура на триона минава през различни стойности и се изменя по осцилограма със сложни, случайни вариации. При това положение трионът е застрашен от умора на материала. Получена е теоретично ориентировъчна изходна осцилограма, която в следващи изследвания ще се усложни с допълнителни вариации. Предвижда се приложение на метода „Интегриране на диференциалите на умората“ (ИДУ), разработен във ФГП за оценка на уморната дълготрайност. Очаква се направеното изследване да продължи във възможни дипломни и дисертационни работи под ръководство и на преподаватели от следващите учебни курсове, с намеса на динамични явления в изчислителния модел, с образуване на спектри на натоварвания при различни режими на рязане, и т.н.

Ключови думи: лентов банцигов трион, статично неопределим затворен контур, умора на материалите, интегриране на диференциалите на умората (ИДУ)

BG Version

МОДЕЛ ЗА ЯКОСТНО И ДЕФОРМАЦИОННО ИЗЧИСЛЯВАНЕ НА ГАТЕРНА РАМКА С ОТЧИТАНЕ НА СКЪСЯВАНЕТО НА СТОЙКИТЕ

Автори: Стефан Стефанов

Резюме

В традиционната литература по дървообработващи машини се предлага модел за якостно и деформационно изчисляване на гатерна рамка, който е излишно опростен: всяка от двете греди на рамката се разглежда като греда на две ставни опори, в ролята на които са гатерните стойки. Но връзките между гредите и стойките са твърди, а не ставни, и гатерната рамка определено трябва да се разглежда тъкмо като рамка с корави възли. В курса по съпротивление на материалите има класическа тема за разкриване на вътрешната статична неопределимост на затворена рамка с корави ъгли. В преподаването и при писането на учебни помагала авторът винаги е посочвал, че гатерната рамка е много подходящ пример към въпросната тема. В първия авторов учебник по съпротивление на материалите бе демонстрирано разкриването на статичната неопределимост на подобна рамка въз основа на енергетичните методи. По класически начин се предвиждаше участие само на огъващия момент при образуването на потенциалната енергия на деформациите. Съответна изчислителна схема бе съставена и пренесена в книга на проф. Обрешков. Сега се предлага по-точен изчислителен модел, в който в потенциалната енергия на деформациите участва и натисковото усилие в стойките, и съответно се намесва тяхното скъсяване. Освен разкриването на статичната неопределимост се извежда и израз за деформационното сближаване на средните сечения на двете греди. Работата хвърля светлина върху въпроса доколко е обосновано опростяването всяка от двете греди на рамката да се разглежда като греда на две ставни опори.

Ключови думи: гатерна рамка, вътрешна статична неопределимост на затворена рамка, потенциална енергия на деформациите

BG Version

A MODEL OF THE STATICALLY INDETERMINATE TENSION IN THE BLADE OF A HORIZONTAL BANDSAW

Автори: Стефан Стефанов, Валентин Атанасов

Резюме

An original model is proposed for determination of the statically indeterminate tension (internal tensile force) in the blade (saw band) of a horizontal bandsaw with a tensioning spring mechanism. The statically indeterminate problem is solved in a way missing in the bandsaw references but required by the Strength of Materials science: based on a deformation compatibility equation. In the case considered, in that equation the spring parameters are also involved. The model proposed is a generalization of a published previous model (Stefanov 2013) regarding a vertical bandsaw blade tension.

Ключови думи: bandsaw blade, horizontal bandsaw, spring mechanism, statically indeterminate tension

EN Version

CALCULATION OF OPERATIONAL STRESSES IN BLADES OF HORIZONTAL MOBILE BANDSAWS

Автори: Валентин Атанасов, Стефан Стефанов

Резюме

As a continuation of two accompanying papers of ours, in this paper calculation is done relating to operational stresses in blades of horizontal mobile bandsaws as a part of their operational characteristics. In the case of tensioning the blade by a spring mechanism, when the problem of the tensile forces and stresses is statically indeterminate, our solution (from the first accompanying paper) applies. This requires iterations which are programmed in an excel-file. In it, a number of formulas for stress calculation are programmed which are derived in our second accompanying paper. Several types of stress-components, and stress conditions, are involved. A series of additional computational results are obtained automatically with varying the input data in the excel-file. Stress oscillograms have been drawn, as well. They show that, under equal other conditions, the horizontal bandsaw blade is more threatened by fatigue than a vertical bandsaw blade.

Ключови думи: bandsaw blades, horizontal mobile bandsaws, operational tensile forces and stresses in saw bands, automation of stress calculations

EN Version