FI95785B - Method for improving the wearing properties of a chopping knife and the chopping knife itself - Google Patents
Method for improving the wearing properties of a chopping knife and the chopping knife itself Download PDFInfo
- Publication number
- FI95785B FI95785B FI940227A FI940227A FI95785B FI 95785 B FI95785 B FI 95785B FI 940227 A FI940227 A FI 940227A FI 940227 A FI940227 A FI 940227A FI 95785 B FI95785 B FI 95785B
- Authority
- FI
- Finland
- Prior art keywords
- blade
- post
- grinding
- tip
- sharpening
- Prior art date
Links
Landscapes
- Debarking, Splitting, And Disintegration Of Timber (AREA)
- Nonmetal Cutting Devices (AREA)
- Knives (AREA)
Description
1 - 95785 MENETELMÄ TERÄN KESTÄVYYDEN LISÄÄMISEKSI JA TERÄ Tämä keksintö koskee menetelmää puun haketuksessa käytetyn terän leikkaavan kärkiosan kestävyyden lisäämiseksi siten, että terän lastua tai haketta irrottavaan pintaan aikaansaa-5 daan puristusjännitys kylmätyöstämällä terää kuulapommituksen tai valssauksen avulla. Keksintö koskee myös leikkaavaa terää, jonka lastua tai haketta irrottavalla pinnalla on huomattava puristusjännitys, joka on synnytetty kuulapommitta-malla tai valssaamalla terän lastua tai haketta irrottavaa ίο pintaa.The present invention relates to a method for increasing the strength of the cutting tip of a blade used in wood chips by providing compressive stress to a surface detachable from a chip chip or chips by cold machining or ball bombardment of the blade. The invention also relates to a cutting blade having a considerable compressive stress on the chip or chip-releasing surface, which is generated by ball bombardment or rolling of the blade chip or chip-releasing surface.
Keksintö soveltuu lähinnä puun haketuksessa käytetylle terävälle, yleensä teräksestä valmistetulle terälle, jolla leikataan puuta tai muuta materiaalia niin, että leikkausvoima kohdistuu terän kärkeen ja muodostaa sitä kuluttavan ja mur-15 tavan voiman. Esimerkiksi FI-patenttijulkaisussa 79799 on kuvattu terillä varustettua kiekkohakkua, jota käytetään puun haketukseen.The invention is mainly applicable to a sharp blade, usually made of steel, used in wood chipping, which cuts wood or other material so that the shear force is applied to the tip of the blade and generates a force that wears and breaks it. For example, FI patent publication 79799 describes a disc cutter with blades used for wood chipping.
Nykyisten terien ongelmana on, että terän kestävyys vaatii suhteellisen suuren teroituskulman ja iskumaisella leikkuuko tapahtumalla pitää terän kovuutta rajoittaa niin, että terän kärki ei lohkeile.The problem with current blades is that the durability of the blade requires a relatively large sharpening angle and the impact-like cutting event must limit the hardness of the blade so that the tip of the blade does not split.
Nykyään rajoittaa terän kärjen kestävyys hyvin usein terän teroituskulmaa niin, että se esimerkiksi sellupuun haketuksessa on yleensä 34 - 35°. Tällöin voidaan käyttää terän koki vuuksia 56 - 60 HRC välillä. Liian terävä tai liian kova te rän kärki lohkeilee käytön aikana. Terän kärjen kestävyyttä lisätään nykyään varustamalla se vastaviisteellä, joka antaa kärkikulmaksi kärjestä lukien noin 2 mm matkalla 38 - 40°.Today, the durability of the blade tip very often limits the sharpening angle of the blade to, for example, 34-35 ° in wood chip chipping. In this case, blade sizes between 56 and 60 HRC can be used. Too sharp or too hard the tip will crack during use. The durability of the tip of the blade is now increased by providing it with a counter chamfer, which gives a tip angle of about 2 mm from the tip at a distance of 38-40 °.
Kovalla puulla muodostaa terän kärjen kuluminen pääongel-30 man, jolloin terät on vaihdettava, koska hakku ei enää ota vastaan puuta.With hard wood, wear on the tip of the blade is a major problem, in which case the blades must be replaced because the felling will no longer accept the wood.
Lujuusopin mukaan on yleensä tunnettua, että murtuma ta-: pahtuu vetojännityksen ylitettyä tietyn rajan tai toistuvat vetojännityshuiput murtavat aineen väsyttämällä, jolloin mur-35 tumaan johtava alkusärö syntyy huomattavasti pienemmällä jän-nitystasolla.According to the theory of strength, it is generally known that a fracture occurs when a tensile stress exceeds a certain limit, or repeated peaks of tensile stress break the material by fatigue, whereby the initial crack leading to the fracture occurs at a considerably lower stress level.
Puun haketuksessa terän kärkeen vaikuttavia voimia käsitellään Kungl. Tekniska Högskolan Stockholm 1993 julkaisussa (Andreas Uhmeier).In wood chipping, the forces acting on the tip of the blade are treated by Kungl. In the 1993 publication of the Stockholm School of Technology (Andreas Uhmeier).
a - 95785a - 95785
Kuulapommitus on eräs tunnettu metallin kylmämuokkausme-netelmä. Kuulapommituksen hyödyntämiseen voi tutustua Peening Reference Manualin (January 1991) avulla. Kuulapommitusta käsitellään myös VTT:n julkaisussa Konepajamiehessä nro 11 5 1992.Ball bombardment is a known method of cold forming metal. Exploitation of ball bombing can be found in the Peening Reference Manual (January 1991). Bullet bombing is also discussed in VTT's publication in Machine Shop No. 11 5 1992.
Keksinnön mukaiselle menetelmälle on tunnusomaista sef että kylmätyöstettäessä terän lastua tai haketta irrottavaa pintaa sen kärkiosa taipuu terän varsinaista teroituspintaa kohti, jolloin myös teroituspinnalle syntyy taipumisesta joh-10 tuva puristusjännitys. Keksinnön mukaiselle terälle on tunnusomaista se, että kuulapommitus tai valssaus on taivuttanut terän kärkiosaa teroituspintaa kohti, jolloin on syntynyt huomattava puristusjännitys myös teroituspintaan.The method according to the invention is characterized by the fact that when cold machining the chip-releasing surface of the blade or chips, its tip part bends towards the actual sharpening surface of the blade, whereby a compressive stress due to bending is also generated on the sharpening surface. The blade according to the invention is characterized in that the ball bombardment or rolling has bent the tip part of the blade towards the sharpening surface, whereby considerable compressive stress has also been created on the sharpening surface.
Keksinnön mukainen menetelmä perustuu siihen, että terän 15 kärjen lastua tai haketta irrottavalle puolelle muodostetaan terän valmistuksen yhteydessä puristusjännitys, jolloin terän kärki taipuu teroituspintaa kohti niin, että myös kärjen päästöpuolelle syntyy puristusjännitys, joka pienenee nopeasti taipuneen alueen päätyttyä. Keksinnön mukaisen valmistus-20 menetelmän yhteydessä syntyy lisäksi hyvin lyhyt nykyistä vastaviistettä vastaava terän kärkeä vahvistava muoto ja kärjen toiselle puolelle teroituspinnasta ulkoneva hakun imua lisäävä "nokkamainen" terän kärki.The method according to the invention is based on the fact that a compressive stress is applied to the chip or chip-releasing side of the tip of the blade 15 during the manufacture of the blade, the tip of the blade bending towards the sharpening surface so that a compressive stress is also generated on the tip discharge side. In addition, in connection with the manufacturing method 20 according to the invention, a very short shape corresponding to the current bevel is reinforced by the tip of the blade and a "cam-like" blade tip projecting on the other side of the tip from the sharpening surface.
Keksinnön mukaisessa menetelmässä terän kärjestä lähtevil-25 le pinnoille synnytetään puristusjännitys sille osalle, joka aktiivisesti työstää puuta. Samalla syntyy terän kärki, joka lisää hakun imua ja kärjelle voidaan suorittaa jälkiteroitus.In the method according to the invention, a compressive stress is generated on the surfaces starting from the tip of the blade to the part which is actively working the wood. At the same time, the tip of the blade is created, which increases the suction of the search and the tip can be post-sharpened.
Keksintöä ja sen yksityiskohtia selostetaan lähemmin seu-raavassa viitaten oheisiin piirustuksiin, joissa terä on ku-30 vattu poikkileikkauksena.The invention and its details will be described in more detail below with reference to the accompanying drawings, in which the blade is illustrated in cross-section.
Kuvio 1 esittää sellupuun haketuksessa käytetyn hakun työskentelytapaa.Figure 1 shows the working method of the search used for pulpwood chipping.
Kuvio 2 esittää terän kärjen painumista puuhun.Figure 2 shows the tip of the blade pressing into the wood.
Kuvio 3 esittää terän kärkeen syntyneitä voimia.Figure 3 shows the forces generated at the tip of the blade.
35 Kuviot 4 ja 5 esittävät keksinnön mukaisen terän valmis tusmenetelmää .Figures 4 and 5 show a method of manufacturing a blade according to the invention.
Kuviot 6, 7, 8 ja 9 esittävät terän kärjen jännitystilaa.Figures 6, 7, 8 and 9 show the tension state of the blade tip.
Kuviot 10 ja 11 esittävät keksinnön mukaisen valmiin terän muodot.Figures 10 and 11 show the shapes of a finished blade according to the invention.
3 957853,95785
Kuviot 12 ja 13 kuvaavat jälkihiontamenetelmää.Figures 12 and 13 illustrate a post-grinding method.
Kuvio 1 esittää puun haketuksessa käytetyn terän toimintaa. Terän 1 kiinnitys teräkiekkoon 15 ilmenee kuviosta 13. Kulutuslevyt 16 ovat kiinnitettyjä teräkiekkoon 15 ja terä 1 5 lukitaan paikalleen teränpidikkeellä 17. Haketettavat puut 2 liukuvat suisteen 4 ohjauksella vasten teräkiekkoa, jonka mukana suuntaan S liikkuvat terät 1 irrottavat hakepaloja 3. Terällä 1 on leikkaavan kärjen teroituskulma a ja terä 1 on lisäksi kallistettu niin, että terän 1 teroituspinnan 6 ja ίο haketetun puun 2 leikkuupinnan väliin syntyy päästökulma β, joka yleensä vaihtelee niin, että β on hyvin pieni lähellä teräkiekon akselia ja suuri teräkiekon ulkokehällä. Levymäisen terän 1 paksuus on t ja se puristetaan paikalleen levy-pinnoista 10 ja 21.Figure 1 shows the operation of a blade used in wood chipping. The attachment of the blade 1 to the blade disc 15 is shown in Fig. 13. The wear plates 16 are attached to the blade disc 15 and the blade 1 5 is locked in place by the blade holder 17. The chips 2 slide under the guidance of the orifice 4 against the blade disc. the sharpening angle α and the blade 1 are further inclined so that a passage angle β is formed between the sharpening surface 6 of the blade 1 and the cutting surface of the chipped wood 2, which generally varies so that β is very small near the blade disc axis and large on the outer circumference of the blade disc. The thickness of the plate-like blade 1 is t and it is pressed into place from the plate surfaces 10 and 21.
15 Kuvio 2 esittää puun syiden 9 taipumista terän kärjen 8 leikkuuvoimasta. Syiden 9 taipuman suuruus on riippuvainen puun 2 ominaisuuksista ja kärjen 8 terävyydestä. Kun kaarelle taipuneet puun syyt 9 leikkautuvat poikki, painuvat ne kuitujen kimmovoimalla vasten terän 1 teroituspintaa 6 mitan A 20 osoittaman pinnan osalta. Terän 1 pinta 10 irrottaa hakepalat 3, jolloin syntyy hakepaloja irrottava voima mitan B osoittamalle pinnan osuudelle.Figure 2 shows the deflection of the causes 9 of the wood due to the shear force of the blade tip 8. The magnitude of the deflection of the causes 9 depends on the properties of the wood 2 and the sharpness of the tip 8. When the grains 9 of the wood bent into the arc are cut, they press against the sharpening surface 6 of the blade 1 with respect to the surface indicated by the dimension A20 with the elastic force of the fibers. The surface 10 of the blade 1 removes the chip pieces 3, whereby a force removing the chip pieces is generated for the part of the surface indicated by the dimension B.
Kuvio 3 esittää terän 1 kärkeen 8 syntyneitä voimakenttiä QA ja Qb. Terän 1 teroituspintaan 6 syntynyt voimakenttä QÄ 25 estää puun 2 liukumista pitkin syöttöluiskaa 4. Mitalla A esitetty alue lyhenee kulman β kasvaessa ja tällöin pienenee myös voimakenttä QA. Kun terän kärki 8 on tylsynyt, lisääntyy puun syiden 9 jousto, jolloin myös mitta A kasvaa lisäten voimaa QÄ, jolloin puun syöttö vaikeutuu.Figure 3 shows the force fields QA and Qb generated at the tip 8 of the blade 1. The force field QÄ 25 created on the sharpening surface 6 of the blade 1 prevents the wood 2 from sliding along the feed ramp 4. The area shown by dimension A shortens as the angle β increases and then the force field QA also decreases. When the tip 8 of the blade is dull, the elasticity of the wood causes 9 increases, whereby the dimension A also increases, increasing the force QÄ, whereby the feeding of the wood becomes more difficult.
30 Terän 1 pintaan vaikuttavan voimakentän QB laajuus B vaih telee laajalti haketuksen aikana.30 The extent B of the force field QB acting on the surface of the blade 1 varies widely during chipping.
Hakepalan 3 irrottua linjan 11 mukaan on voimakentän QB suuruus miltei olematon ja puuta 2 hakkuun vetävä voima eli niin kutsuttu "imuvoima" on nolla.When the chip piece 3 is detached according to line 11, the magnitude of the force field QB is almost non-existent and the pulling force, i.e. the so-called "suction force", is zero.
35 Tällöin on eduksi tapaus, jolloin puuta hakettaa saman aikaisesti kaksi terää. Mäin käy usein isolla puulla tai silloin, kun haketus tapahtuu lähellä teräkiekon akselia.35 In that case, the advantage is that the wood is chopped by two blades at the same time. The hill often runs on a large tree or when chipping takes place near the axis of the blade disc.
Haketuksen aikana kohdistuu terän 1 kärkeen 8 ajoittain vain kuvion 3 mukainen voima QÄ, jolloin pintaan 6 syntyy 4 95785 huomattava vetojännitys ja terän 1 kärjen 8 murtumavaara on suuri. Voiman QÄ vaikutusalue on kuitenkin hyvin kapea ja mitta A on 1 - 3 mm riippuen puusta 2, terän l kärjen 8 terävyydestä ja imukulmasta β. Lisäksi kohdistuu terän kärkeen 8 5 kuituja 9 katkaiseva voima P, joka antaa terän 1 kärjelle puristusjännityksen, jolla ei ole ratkaisevaa osuutta terän kestävyyteen.During the chipping, only the force QÄ according to Fig. 3 is applied to the tip 8 of the blade 1 from time to time, whereby a considerable tensile stress is generated on the surface 6 and the risk of breakage of the tip 8 of the blade 1 is high. However, the range of action of the force QÄ is very narrow and the dimension A is 1 to 3 mm depending on the wood 2, the sharpness of the tip 8 of the blade l and the suction angle β. In addition, a force P breaking the fibers 9 is applied to the tip 8 of the blade, which gives the tip of the blade 1 a compressive stress which does not play a decisive role in the durability of the blade.
Terän 1 haketta irrottavaan pintaan 10 kohdistuvan voiman alue B ja kokonaisvoima QB vaihtelevat hyvin laajalti ja telo rän 1 kärjestä 8 lähtevään pintaan kohdistuva voima ylittää usein myös pintapaineen suhteen kärjestä 8 lähtevään pintaan 6 kohdistuvan voiman. Tästä seuraa, että terän 1 kärkeen syntyy voimia, jotka taivuttavat sitä molempiin suuntiin.The range B and the total force QB of the force on the chip-releasing surface 10 of the blade 1 vary very widely and the force on the surface 8 of the roller 1 often exceeds the force on the surface 6 on the surface 8 with respect to the surface pressure. It follows that forces are generated at the tip of the blade 1 which bend it in both directions.
Yleinen käsitys on, että terän 1 toiminta paranee, kun sen 15 teroituskulmaa a voidaan pienentää. Tällöin voidaan lisätä imukulmaa β, joka vähentää puun syöttöä vastustavaa voimaa QÄ ja samassa suhteessa voidaan myös pienentää imuvoimaa QB, jonka suuruus on verrannollinen hakepalojen 3 vaurioihin.It is generally understood that the operation of the blade 1 is improved when its sharpening angle α can be reduced. In this case, the suction angle β can be increased, which reduces the force QÄ against the supply of wood, and in the same proportion it is also possible to reduce the suction force QB, the magnitude of which is proportional to the damage of the chip pieces 3.
Täten voidaan tämän keksinnön avulla vaikuttaa huomatta-20 vasti hakkeen laatuun ja hakun tuotantokykyyn. Pienempi te-roituskulma a* antaa hyvät mahdollisuudet lisätä imukulmaa β ilman terän 1 kääntämistä suhteessa teräkiekkoon.Thus, the present invention can significantly affect the quality of the chips and the production capacity of the chips. The smaller sharpening angle α * provides a good opportunity to increase the suction angle β without turning the blade 1 relative to the blade disc.
Keksinnön mukaisella menetelmällä pystytään valmistamaan kestävä terä 1, jonka kärjen 8 teroituskulma a on 5 - 6° pie-25 nempi kuin mitä nykyään käytetään.With the method according to the invention, it is possible to produce a durable blade 1, the sharpening angle α of the tip 8 of which is 5 to 6 ° smaller than that currently used.
Kuvio 4 esittää terää 1, jonka kärjestä 8 lähtevät teroi-tuspinta 6 ja haketta irrottava pinta 10 ja näiden välissä oleva teroituskulma a* on huomattavasti pienempi kuin nykyisillä terillä. Nykyään lisätään terän 1 kestävyyttä hiomalla 30 siihen katkoviivan 13 osoittama vastaviiste.Fig. 4 shows a blade 1, from the tip 8 of which a sharpening surface 6 and a chip-releasing surface 10 and a sharpening angle α * between them are considerably smaller than with current blades. Today, the strength of the blade 1 is increased by grinding 30 the counter-chamfer indicated by the broken line 13.
Kuvio 5 kuvaa terän 1 kärjen käsittelyä keksinnön mukaisella menetelmällä, joka on "kuulapommitus" ja suoritetaan :* terän 1 karkaisun ja päästön jälkeen. Kuvion 5 mukaan pommi tetaan pintaa 10 halkaisijaltaan pienillä 0,1 - 0,6 mm ra-35 keillä tai kuulilla 20, jotka iskevät pintaan nopeudella 50 - 150 m/sek nuolien V osoittamalla tavalla. Tutkimuksien mukaan saavutetaan tällöin teräslevyn pintaan puristusjännity skaIvo.Figure 5 illustrates the treatment of the tip of the blade 1 by the method according to the invention, which is "ball bombardment" and is performed: * after hardening and release of the blade 1. According to Figure 5, the surface 10 is bombarded with small 0.1 to 0.6 mm diameter cracks or balls 20 which strike the surface at a speed of 50 to 150 m / sec as indicated by the arrows V. According to research, a compressive stress curve is then achieved on the surface of the steel plate.
5 957855,95785
PuristusjännityskaIvon vahvuus on 0,1 - 0,6 mm ja puristusjännityksen taso on 50 - 60 % aineen myötölujuudesta.The compressive stress curve has a thickness of 0.1 to 0.6 mm and a compressive stress level of 50 to 60% of the yield strength of the material.
Kuulapommituksen jälkeen on terän 1 kärki taipunut kuvion 5 mukaan ja muodostaa taipuneen kärjen 8'. Koska kärki 8 tai-5 puu hyvin pitkälle, ei terää 1 voida käyttää ilman jälkihion-taa.After the ball bombardment, the tip of the blade 1 is bent according to Fig. 5 and forms a bent tip 8 '. Since the tip 8 or -5 wood is very far, the blade 1 cannot be used without post-grinding.
Kuvio 6 esittää jälkihiottua terää 1, jonka pinta 10 on kuulapommitettu ja jälkihiottu, kärki 8” on hiottu teroitus-pinnan 6 suuntaiseksi siten, että jälkihiotun pinnan 6' taso ίο ylittää teroituspinnan 6 tason mitalla H1. Terän 1 kärjen 8" leikkaavan särmän 12 kulmaksi muodostuu a", joka on huomattavasti suurempi kuin alkuperäinen teroituskulma a'.Fig. 6 shows a post-ground blade 1, the surface 10 of which is ball-bombarded and post-ground, the tip 8 ”being ground parallel to the sharpening surface 6 so that the plane ίο of the post-ground surface 6 'exceeds the level of the sharpening surface 6 by dimension H1. The angle of the cutting edge 12 of the tip 8 of the blade 1 is a ", which is considerably larger than the initial sharpening angle α '.
Kuvio 7 esittää vaihtoehtoista jälkihiontamenetelmää, jolloin jälkihiottu pinta 6' liittyy jouheasti pintaan 6 ja te-15 rän kärjen 8 leikkaava särmä 12 ylittää pinnan 6 tason mitalla Hj_. Myös kuvion 7 mukaisella terällä 1 on leikkaavan särmän 12 kulma a" huomattavasti suurempi kuin teroituskulma a'. Kuvioiden 6 ja 7 mukaisilla terillä muuttuu leikkaavan särmän kulma a" hyvin lyhyellä matkalla kulmaksi a', jonka mukaan 20 määräytyvät terän ominaisuudet. Täten voidaan keksinnön mu kaisella menetelmällä valmistaa "ihanteellinen" terän 1 kärki 8, jonka leikkaavan särmän 12 kulma e" on yleensä 40 - 45°, mutta voi olla jopa 60°, eli hyvin vahva ja kulutustakestävä ja muuttuu alle 0,5 mm matkalla hyvin teräväksi teroituskul-25 maksi a'. Suurin osa kulmien a* ja a" välisestä erosta muodostuu pinnan 10 kaarevasta muodosta terän 1 kärjessä 8', jolloin kaari on yleensä 10° - 15°, mutta muissa sovellutuksissa voi olla 5 - 30°.Fig. 7 shows an alternative post-grinding method, in which the post-ground surface 6 'joins the surface 6 smoothly and the cutting edge 12 of the tip 8 of the blade exceeds the level of the surface 6 by a dimension Hj_. The blade 1 according to Fig. 7 also has an angle α "of the cutting edge 12 considerably larger than the sharpening angle α '. With the blades according to Figs. 6 and 7, the angle a" of the cutting edge changes to an angle α' in a very short distance, according to which the blade properties are determined. Thus, according to the method of the invention, an "ideal" tip 8 of the blade 1 can be produced, the angle e "of the cutting edge 12 of which is generally 40-45 °, but can be up to 60 °, i.e. very strong and wear-resistant and changes well with less than 0.5 mm. most of the difference between the angles a * and a "is formed by the curved shape of the surface 10 at the tip 8 'of the blade 1, the arc being generally 10 ° to 15 °, but in other applications it may be 5 to 30 °.
Jälkihiotun pinnan 6 pituus on alle 0,5 mm ja sen avulla 30 saavutetaan hyvin lyhyt kuvioiden 2 ja 3 mukainen voimakentän Qa vaikutusmatka A, koska kuvioiden 6 ja 7 mukainen terän 1 kärki 8 antaa käytännössä suuren imukulmaa β lisäävän vaiku-tuksen johtuen siitä, että leikkaavan särmän 12 siirtymä mitalla H} muuttuu kokonaisuudessaan "lisäimukulmaksi".The length of the post-ground surface 6 is less than 0.5 mm and it 30 achieves a very short force field A of the force field Qa according to Figures 2 and 3, since the tip 8 of the blade 1 according to Figures 6 and 7 gives a large suction angle β-increasing effect due to: the displacement of the cutting edge 12 by the dimension H} becomes entirely an "additional suction angle".
35 Tästä seuraa, että terillä 1, joiden leikkaava särmä 12 on siirtynyt teroituspinnasta 6 mitan Hx ylöspäin, on pienempi puun 2 syöttöä vastustava voima QÄ. Täten paranee puun syöttö hakkuun ja hakun tukkeutumisvaara vähenee myös kovalla puulla ja tylsyneillä terillä. Sama tulos saavutetaan suurentamalla 6 95785 imukulmaa β, joka kuitenkin huonontaa terän 1 kärjen 8 kestävyyttä enemmän kuin hyvin lyhyt kuvioiden 6 ja 7 mukainen mitan Hx antama terän kärjessä oleva "päästö".It follows that the blades 1, the cutting edge 12 of which has moved upwards from the sharpening surface 6 by a dimension Hx, have a smaller force QÄ against the feed of the wood 2. This improves the supply of wood to the felling and also reduces the risk of the blockage of the felling with hard wood and dull blades. The same result is obtained by increasing the suction angle β of 6 95785, which, however, impairs the durability of the tip 8 of the blade 1 more than the very short "emission" at the tip of the blade given by the dimension Hx according to Figures 6 and 7.
Keksinnön päätarkoitus on lisätä terän 1 kärjen 8 kestä-5 vyyttä. Koska terän kärkeen vaikuttaa voimia molempiin sivusuuntiin edellä mainitun selostuksen mukaan, pitää terän kärkeen saada pinnoille 10 ja 6 ohut puristusjännitysvyöhyke.The main object of the invention is to increase the durability of the tip 8 of the blade 1. Since the tip of the blade is subjected to forces in both lateral directions as described above, a thin compressive stress zone must be applied to the surfaces 10 and 6 of the tip of the blade.
Kuulapommitettu terä 1, jonka kärki 8 on taipunut kuvioiden 5 ja 8 mukaan, saavuttaa kuviossa 8 kaaviomaisesti kuvako tun puristusjännitystason terän pinnoissa 6 ja 10. Kuulapom-mitetun pinnan suhteellinen puristusjännitys on kaaviomaisesti kuvattu viivoilla 14, joiden pituus edustaa puristusjännityksen suhteellista suuruutta. Suurin puristusjännitys P10 saavutetaan täystehoisella kuulapommituksella. Kärjen 8 tai-15 pumisesta johtuen vähenee puristusjännitys kohti terän leik-kaavaa särmää 12.The ball-bombarded blade 1, the tip 8 of which is bent according to Figures 5 and 8, reaches the compressive stress level schematically depicted in Figure 8 on the blade surfaces 6 and 10. The relative compressive stress of the ball-bombed surface is schematically illustrated by lines 14. The maximum compressive stress P10 is achieved by full power ball bombardment. Due to the bulging of the tip 8 or -15, the compressive stress towards the cutting edge 12 of the blade is reduced.
Teroituspintaan 6 syntyy puristusjännitys, koska terän kärki 8 taipuu ja tässä tapahtuu myös osittaista aineen tys-sääntymistä. Puristusjännityksen huippu P6 pinnassa 6 on suu-20 rempi kuin puristusjännitys P10 pinnassa 10.A compressive stress is created on the sharpening surface 6, because the tip 8 of the blade bends and a partial adjustment of the material also takes place here. The peak of the compressive stress P6 on the surface 6 is greater than the compressive stress P10 on the surface 10.
Kun terälle 1 suoritetaan kärjen 8 jälkihionta, putoavat puristusjännitystasot kuvion 9 kuvaamalla tavalla etenkin lähellä terän särmää 12. Myös pinnan 6 suurin puristusjännitys P'6 < P6 ja pinnan 10 suurin puristusjännitys P'10 < P10.When post-grinding of the tip 8 is performed on the blade 1, the compressive stress levels fall as shown in Fig. 9, especially near the edge 12 of the blade. Also the maximum compressive stress P'6 <P6 of the surface 6 and the maximum compressive stress P'10 <P10 of the surface 10.
25 Tämä puristusjännityksen osittainen laukaisu on eduksi, koska tällöin on suurempi kuormitusvara aineen myötörajaan nähden.25 This partial release of the compressive stress is advantageous, because then there is a greater load margin with respect to the yield point of the substance.
Kuvio 10 esittää keksinnön mukaista terän 1 päätä, jonka kärki 8' on valmistettu selostetun keksinnön mukaan. Kärjestä 8' otetun leikkauksen puristusjännitystasoa esittää kuvio 11.Figure 10 shows the end of a blade 1 according to the invention, the tip 8 'of which is made according to the described invention. The compressive stress level of the section taken from the tip 8 'is shown in Figure 11.
30 Pinnassa 10 on puristusjännitys P'10, joka on lähes vakio 0,2 - 0,4 mm pinnan alle. Pinnassa 6 on puristusjännitys P'6, joka putoaa suoralinjaisesti pinnan alla ja saavuttaa lähellä :* poikkileikkauksen keskiötä vetojännityksen Vmax. Kuvioissa 8 ja 9 on kuvattu pinnan alla olevaa puristus-vetojännitysrajaa 35 katkoviivalla 19.The surface 10 has a compressive stress P'10 which is almost constant 0.2 to 0.4 mm below the surface. Surface 6 has a compressive stress P'6 which falls linearly below the surface and reaches near: * the center of the cross-section a tensile stress Vmax. Figures 8 and 9 illustrate the compressive-tensile stress limit 35 below the surface with a broken line 19.
Kuvio 12 esittää keksinnön mukaisen terän kärkeä 8 käytön jälkeen, jolloin särmä 12 on poistunut ja tilalle on muodostunut pyöristetty kärki 8R, jolla on pyöristyssäde R8. Tämän kärjen yli liukuvat kuvion 2 mukaan puun kuidut pitkään ennen 7 95785 katkeamista ja kuluttavat kärkeä yhä enemmän. Tämä kehitys voidaan keskeyttää suorittamalla terän 1 kärjen 8 toinen jäl-kihionta, jolloin mitta pienenee tai terän pinta 6 tasoittuu kokonaan. Jälkihionnan mahdollistaa terän 1 kärjen 8 5 "nokkamainen" muoto ja kyseinen jälkihionta käsittää 0,05 - 0,1 mm aineen poistoa 0,2 - 0,5 mm leveältä kaistalta. Kyseinen työ voidaan tehdä poistamatta teriä hakkurista ja tällöin voidaan terien 1 vaihtoväli lähes kaksinkertaistaa.Fig. 12 shows the tip 8 of a blade according to the invention after use, the edge 12 being removed and replaced by a rounded tip 8R having a rounding radius R8. According to Figure 2, the wood fibers slide over this tip long before the 7 95785 breaks and wear the tip more and more. This development can be interrupted by performing a second post-grinding of the tip 8 of the blade 1, whereby the dimension is reduced or the surface 6 of the blade is completely flattened. Post-grinding is made possible by the "cam-like" shape of the tip 8 5 of the blade 1, and said post-grinding comprises the removal of 0.05 to 0.1 mm of material from a band 0.2 to 0.5 mm wide. This work can be done without removing the blades from the chipper, in which case the change interval of the blades 1 can be almost doubled.
Kuvio 13 esittää, kuinka terälle 1 suoritetaan jälkihionta 10 sen ollessa kiinnitetty teräkiekkoon 15. Tällöin poistetaan käsin ohjatulla hiontalaitteella 18 terän kärjestä hyvin pieni ainemäärä ja saadaan terälle terävä leikkaava särmä 12.Fig. 13 shows how the blade 1 is subjected to post-grinding 10 when it is attached to the blade disc 15. In this case, a very small amount of material is removed from the tip of the blade by a manually controlled grinding device 18 and a sharp cutting edge 12 is obtained for the blade.
Vain keksinnön mukaisella terällä voidaan jälkihionta suorittaa, koska teroituspinnasta 6 ulkoneva jälkihiontapinta 6' on 15 hyvin kapea. Kaikki teräalalla työskentelevät tietävät, että koko teroituspinnan 6 hiominen on käytännössä liian vaikea tehtävä terän 1 ollessa kiinnitettynä teräkiekkoon 15.Only with a blade according to the invention can post-grinding be performed, because the post-grinding surface 6 'projecting from the sharpening surface 6 is very narrow. All those working in the blade industry know that grinding the entire sharpening surface 6 is practically too difficult a task with the blade 1 attached to the blade disc 15.
Terien yleisin valmistustapa on, että terät 1 karkaistaan, päästetään ja teroituspinta hiotaan. Hiominen on kuitenkin 20 hidas ja kallis työstömenetelmä ja muodostaa suuren osan terien valmistuskustannuksista. Keksinnön mukaisen menetelmän avulla voidaan uuden terän valmistuksen yhteydessä jättää pois teroituspinnan 6 hiominen ennen kylmätyöstöä, koska jyrsimällä ennen karkaisua saavutetaan riittävän hyvä pinnan 6 25 laatu. Tällöin suoritetaan vain jälkihionta karkaisun ja kuu- lampommituksen jälkeen. Terän 1 koko teroituspinta 6 hiotaan täten vasta käytön jälkeen, joten kertakäyttöteriltä voidaan kokonaan poistaa esihiontavaihe.The most common method of manufacturing the blades is that the blades 1 are hardened, released and the sharpening surface is ground. However, grinding is a slow and expensive machining method and accounts for a large portion of the manufacturing cost of blades. By means of the method according to the invention, in connection with the manufacture of a new blade, grinding of the sharpening surface 6 before cold working can be omitted, because by milling before hardening a sufficiently good quality of the surface 6 is achieved. In this case, only post-grinding is performed after hardening and ball bombardment. The entire sharpening surface 6 of the blade 1 is thus ground only after use, so that the pre-grinding step can be completely removed from the disposable blade.
Keksinnön mukaisia menetelmiä voidaan soveltaa hakkujen 30 lisäksi silloin, kun tarvitaan vaihtelevia kuormituksia kestävä terän 1 kärki 8 ja kun terän käytössä on hyötyä hyvin suuresta päästökulmasta (imukulmasta β) välittömästi leikkaa-van särmän 12 jälkeen.The methods according to the invention can be applied in addition to felling 30 when the tip 8 of the blade 1, which can withstand varying loads, is required and when the use of the blade benefits from a very large discharge angle (suction angle β) immediately after the cutting edge 12.
Menetelmä soveltuu myös kestävyyden lisäämiseen, kun ky-35 seessä on terä, jonka leikkaavan särmän kulma on 90°. Kokeet osoittavat, että kuulapommituksen yhteydessä lisääntyy pommitetun pinnan kovuus 1-2 HRC yksikköä nykyään käytössä olevilla teräaineilla ja huomattavasti enemmän aineilla, jotka 8 95785 kovettuvat huomattavasti kylmätyöstössä. Täten saavutetaan myös terän kärjelle parempi kulutuksen kestävyys.The method is also suitable for increasing durability when the blade has a blade with a 90 ° cutting edge angle. Experiments show that in the case of ball bombardment, the hardness of the bombarded surface increases by 1-2 HRC units with the blades currently in use and considerably more with the substances which 8 95785 harden considerably in cold working. In this way, better wear resistance is also achieved for the tip of the blade.
Kuulapommitus voidaan myös korvata muulla kylmämuokkaus-menetelmällä, joka antaa aineen pintaan puristusjännitysvyö-5 hykkeen. Tällainen menetelmä on esimerkiksi pinnan valssaami-nen rullilla käyttäen suurta pintapainetta.Ball bombardment can also be replaced by another cold forming method that imparts a compressive stress belt-5 zone to the surface of the material. Such a method is, for example, rolling the surface with rollers using high surface pressure.
Keksinnön pääkäyttöalue on kuitupuun hakun terät, joilla keksinnön avulla pystytään huomattavaan terien kestävyyden ja hakkeen laadun parantamiseen. Lisäksi saavutetaan keksinnön 10 avulla huomattavat säästöt teräkustannuksissa, terien vaihto-ajassa, hakun apulaitteissa (seulat, hakeleikkurit) sekä puun kulutuksessa.The main field of application of the invention is pulpwood retrieval blades, with which the invention can significantly improve the durability of the blades and the quality of the chips. In addition, the invention 10 achieves considerable savings in blade costs, blade change time, search aids (screens, chip cutters) and wood consumption.
Edellä esitetyssä selityksessä ja seuraavissa patenttivaatimuksissa tarkoitetaan terän kärkiosalla terän pituussuun-15 täistä, leikkaavan särmän kahden puolen sijaitsevaa osaa. Kuvioiden esittämissä sovellutuksissa sen muodostaa varsinainen teroituspinta 6 ja lastua tai haketta irrottava pinta 10.In the following description and in the claims means the blade tip part of the blade length of the mouth 15 of lice, the two sides of the cutting edge portion of the heart. In the applications shown in the figures, it is formed by the actual sharpening surface 6 and the chip or chip detaching surface 10.
ii
Claims (10)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FI940227A FI95785C (en) | 1994-01-17 | 1994-01-17 | Procedure for improving the durability of a cutting knife and cutting knife |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FI940227 | 1994-01-17 | ||
| FI940227A FI95785C (en) | 1994-01-17 | 1994-01-17 | Procedure for improving the durability of a cutting knife and cutting knife |
Publications (4)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FI940227A0 FI940227A0 (en) | 1994-01-17 |
| FI940227A FI940227A (en) | 1995-07-18 |
| FI95785B true FI95785B (en) | 1995-12-15 |
| FI95785C FI95785C (en) | 1996-03-25 |
Family
ID=8539520
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FI940227A FI95785C (en) | 1994-01-17 | 1994-01-17 | Procedure for improving the durability of a cutting knife and cutting knife |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| FI (1) | FI95785C (en) |
-
1994
- 1994-01-17 FI FI940227A patent/FI95785C/en not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FI95785C (en) | 1996-03-25 |
| FI940227A0 (en) | 1994-01-17 |
| FI940227A (en) | 1995-07-18 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CA2214413A1 (en) | A method of increasing the strength of a blade, and a blade | |
| US4688458A (en) | Bandsaw blades for milling timber | |
| KR101526642B1 (en) | Multiple edge drill | |
| CA2503177C (en) | Chopping blade and counterblade for a chopping device and process for its production | |
| FI72457B (en) | BEARBETNINGSORGAN I BARKNINGSMASKINER AV HAOLROTORTYP. | |
| US5660218A (en) | Blade system to be used in wood chipping, a blade; a guide member and a filler member as well as a method for changing blades | |
| US20040182218A1 (en) | Saw blade | |
| US20010015120A1 (en) | Bandsaw blade having set teeth and exhibiting reduced lateral force | |
| NO168235B (en) | INTERNAL ROTATING CUTTING KNIFE FOR ELECTRIC SHAFT, AND PROCEDURE FOR MANUFACTURING SUCH CUTTING KNIFE. | |
| US5564967A (en) | Method for sharpening a chipper knife | |
| AU695298B2 (en) | A method of increasing the strength of a blade, and a blade | |
| FI95785B (en) | Method for improving the wearing properties of a chopping knife and the chopping knife itself | |
| US11752656B2 (en) | Cutting link, a saw chain and a chainsaw apparatus having the same, and a method for manufacturing the same | |
| CN115464689A (en) | Tool and method of manufacturing a tool | |
| US10532486B2 (en) | Method for producing cutting blades | |
| AU579587B2 (en) | Bandsaw blade | |
| CN110640216A (en) | Cold saw circular saw blade manufacturing process | |
| NO311245B1 (en) | Steps to Increase the Strength of a Blade Egg | |
| CA2662894A1 (en) | Hardened saw tooth for circular saw | |
| CN215250432U (en) | Cutter wheel and cutter | |
| KR102270747B1 (en) | Method for raising the blade of a paper cutter | |
| EP4316712A1 (en) | Reciprocating saw blade | |
| NO159775B (en) | TANDLE CUT FOR CUTTING. | |
| US20040169099A1 (en) | Method for increasing the shearing resistance in disk chipper knife mounting clamps and a disk chipper equipped with such knife mounting clamps | |
| FI112618B (en) | chipping blade |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| BB | Publication of examined application | ||
| MA | Patent expired |