Machines for cutting

1. Mašine za rasecanje
Rasecane je vid obrade sa
nastajanjem strugotine.

2. Podela mašina za obradu rasecanjem
 Mašine sa pravolinijskim oscilatornim
kretanjem (gateri, testere za kraćenje
trupaca, dekupir testere).
 Mašine sa pravolinijskim neprakidnim
kretanjem alata (trakaste testere i
lančane testere).
 Mašine sa kružnim kretanjem alata
(kružne testere).

3. Gateri - podela
 Vertikalni gateri;
 Horizontalni gateri.

4. Vertikalni gateri – princip rada,
konstrukcija i podela
Ostvarivanja glavnog
kretanja:
Obrtno kretanje glavnog
vratila (1) pretvara se u
pravolinijsko oscilatorno
kretanje rama (5).
Gaterski alati (testere) (4)
postavljaju se u nosač
(gaterski ram) (5). Sečiva
alata režu samo samo pri
kretanju rama na dole.

5. Vertikalni gateri – princip rada,
konstrukcija podela
Pomoćno kretanje pomak
vrši predmet obrade (6). Ono
je pravolinijsko (neprekidno
ili periodično). Pomoćno
kretanje ostvaruje se uz
pomoć mehanizma za pomak i transportnih valjaka
(7). Pomoćno kretanje mora biti sinhronizovano
sa glavnim.

6. Vertikalni gater – osnovni
konstruktivni delovi
1 - postolje; 2 - temeljna ploča; 3- temelj; 4- glavno vratilo;
5- kaišnici; 6- zamajac; 7- kretače;
8-, 9- rukavci; 10- gaterski ram; 11-, 12- gornji transportni
valjaci; 13-, 14- donji valjci; 15- glavna ulazna kolica; 16-
pomoćna ulazna kolica; 17- pomoćna izlazna kolica; 18-
glavna izlazna kolica.

7. Vertikalni gater – osnovni
konstruktivne varijante
a) Dvoetažni gateri – sa dve kretače;
b) Dvoetažni gateri – sa jednom kretačom;
c) Gateri sa skraćenom kretačom;
d) Gateri sa sa gornjim pogonom – postavlja se u
nivou terena.

8. Vertikalni gater – operacije
a) Rezanje ucelo;
b) Prizmiranje;
c) Razrezivanje prizmi;
d) Polutanje ili četvrtanje;
e) Razrezivanje polutki četvrtki.

9. Vertikalni gater – alati (gaterske testere)
Gaterske testere su jednorodni višečesni alati sa
sečivima sa jedne strane (a) ili obe strane (b).
Izrađene su od čelika legiranog hromom,
vandijumom ili niklom.
Tvrdoća alata je (46 – 52) HRC. Opterećene
testere se hromiraju. Debljina sloja oko 0,02 mm.

10. Konstrutivni elementi zuba
 Korak zuba – t;
 Visina zuba h´;
 Poluprečnik zaobljenja r;
 Grudni ugao g;
 Ugao oštrenja b;
 Leđni ugao a.

11. Vertikalni gater – konstruktivni
elementi zuba
Radijus zaobljenja r ~ (3 do 6) mm ili
r = (0,15 do 0,2) t;
Uglovi sečiva
Vrsta drveta Grudni
ugao g
Ugao
oštrenja b
Četinari širokih godova 120 350 - 400
Četinari uskih godova 100 – 120 400 – 450
Četinari – smrznuti 80 – 100 400 – 500
Tvrdo drvo 60 – 100 500 – 550

12. Vertikalni gater – konstrutivne
karakteristike testera
a) Trouglasti zubi – NV
b) Zubi sa prelomljenom leđnom stranom – KV
c) Sa zaobljenom leđnom stranom - PV

13. Nosač alata i stezni uređaji
 U nosač alata postavljaju se i stežu alati.
Sastoji se od dve grede i i dva stuba.
 Poprečne grede su sastavljene od ploča ili I
profila.
 Stubovi su čelične cevi debelih zidova.

14. Nosač alata i vođenje
 Da bi se ostvarilo pravolinijsko kretanje
nosača alata koriste se klizači 1 (na
poprečnoj gredi) i vođice 2 (na gaterskom
postolju).
 Vođice se obavezno, da bi se smanjilo
habanje podmazuju.

15. Nosač alata i vođenje
 Da bi se ostvarilo pravolinijsko kretanje
nosača alata koriste se klizači 1 (na
poprečnoj gredi) i vođice 2 (na gaterskom
postolju).
 Vođice se obavezno, da bi se smanjilo
habanje podmazuju.

16. Nosač alata i stezni uređaji
 Stezanje i zatezanje gaterskih testera vrši
se uz pomoć uređaja koji se nazivaju
uzengije.
 Za krajeve alata vezuju se razdvojivom ili
nerazdvojivom vezom.
 Novije verzije gatera imaju pomerljive
pomoćne nosače alata.

17. Sile zatezanja i naponi u telu alata
 Za savlađivanje otpora
drveta, održavanje pravca
rezanjai kvaliteta obrade
potrebna je odgovarajuća
krutost alata.
 Na gatersku testeru deluju
sila rezanja Fr, slila u
pravcu pomaka Fp i bočna
sila Fb koja savija testeru.

18. Naponi i deformacije u gaterskom
ramu usled zatezanja
 Prilikom inicijalnog
zatezanja testera
dolazi do deformacija
u gaterskom ramu.
 Grede (1) i nosači (2)
se savijaju.
 Zatezanje mora biti
postupno i
ravnomerno, kao i
otpuštanje.

19. Sile zatezanja i naponi u telu alata
od zagrevanja
 Kompenzacija izduženja
testera moguće je ostvariti
na različite načine:
 Ručnim dotezanjem;
 Ugradnjom opruga:
a) lisnate,
b) tanjiraste opruge;
 Ugradnjom hidrauličkog
uređaja

20. Sile zatezanja i naponi u telu alata
od zagrevanja
Hidraulički uređaj za zatezanje alata:
1 - kućište, 2 – radni klipovi, 3 – zavojno
vreteno, 4 – potisni klip, 6 opruga, 7,
ulje pod pritiskom.

21. Mehanizam za glavno kretanje
 R – poluprečnik krivaje,
 L – dužina kretne poluge,
 H – hod gaterskog rama
 v0 – obimna brzina tačke
A,
 v – brzina gaterskog
rama,
 vs = 2 v0 /p - srednja
brzina

22. Promena brzine i ubrzanja rama
v = v0 sin(Q) - trenutna brzina,
a = v0
2 /R cos (Q)
Fi = m*v0
2 /R cos (Q) ; m – masa svih delova koji
se kreću oscilatorno (ram sa testerama i 1/3
kretače)
Problem inercionih
sila se rešava
protivtegovima.
-1,50
-1,00
-0,50
0,00
0,50
1,00
1,50
0 60 120 180 240 300 360
Ugao
Brzina
-1,50
-1,00
-0,50
0,00
0,50
1,00
1,50
Ubrzanje/usporenje

23. Gaterski ram
 Dmax – maksimalni prečnik
 Bk - korisna širina rama Dmax + 50 mm
 Bo – svetla širina rama Bk + 50 mm

24. Mehanizmi za pomoćno kretanje
Pomoćno kretanje izvodi predmet obrade.
Pomak može biti periodičan i neprekidan.
Brzina pomoćnog kretanja zavisi od
usvojenog pomaka i broja obrtaja glavnog
vratila.

25. Mehanizmi za pomoćno kretanje
Srednja brzina pomoćnog kretanja:
uH = (sz*zH*n)/30.000 = (s*n)/30.000 m/s
Srednja brzina pomaka za jedan obrtaj
glavnog vratila:
u = uH/2 m/s
Gde su: sz - pomak po zubu i obrtaju,
zH – broj zuba u zahvatu, n – broj
obrtaja glavnog vratila, s – pomak po
obrtaju glavnog vrtatila.

26. Mehanizmi za pomoćno kretanje
Treba da zadovolje sledeće uslove:
 Debljina strugotine treba da je približno
jednaka;
 Nesme biti kontakta između alata i predmeta
rada u neradnom hodu;
 Da se što više iskoristi radni hod za rezanje
 Da glavno i pomoćno kretanje bude
sinhronizovano;
 Da kinematski odnos u/vs bude jednak sz/2t

27. Mehanizmi za pomoćno kretanje
 Kod manjih brzohodih gatera (kakvi su danas u
uglavnom u upotrebi) koriste se mehanizmi za
neprekidni pomak.
 Frikcioni točak A dobija obrtno kretanje sa glavnog
vratila gatera. Na vratili 1 na jednom kraju je pomerljivi
frikcioni točak B, a na drugom puž 2 koji
preko pužnog točka 3 i zupčanika
4 i 5 pogoni valjke 6. Posebnim
mehanizmom se pogon prenosi na
gornje valjke 7.
 Kontinualna promena pomaka se vrši
pomeranjem točka B duž vratila 1.

28. Mehanizmi za pomoćno kretanje
a) Gaterski dijagram –
na delu 1 – 1´ pri
neradnom hodu
gaterski ram se
naginje da ne bi zubi
dodirivali dno
proreza.
b) Opterećenje zuba je
ravnomerno i radni
hod je dobro
iskorišćen

29. Mehanizmi transportnih valjaka
 Transportni valjci su postavljeni u paru ispred i
iza alata.
 Svi valjci su pogonski – služe za pomak trupca.
 Svi valjci služe za oslanjanje i stezanje trupca.
 Gornji valjci se moraju podizati i spuštati.

30. Mehanizmi za podizanje gornjih valjaka

31. Mehanizmi za obrtanje gornjih valjaka
 Obrtanje donjih
valjak vrši se uz
pomoć mehanizma
za pomoćno
kretanje.
 Prenošenje obrtanja
na gornje valjke vrši
se uz pomoć
zupčastog ili
lančanog prenosnika.

32. Određivanje veličine pomaka
 Prema snazi motora:
 P – snaga na vratilu gatera kW;
 N – broj obrtaja glavnog vratila s-1;
 K – specifični otpor rezanja daN/mm2;
 Sh – ukupna visina svih proreza mm;
 b – širina proreza;
 ka – zatupljenost alata;
 h – koeficijent korisnog dejstva gatera (0,6 – 0,75).
p
a
6120000 P n
s
K h b k
 

S   h
. .

33. Određivanje veličine pomaka
 Nastala strugotina treba da se smesti u međuzublje
do izlaska sečiva iz proreza (ki = 1).
 Zapremina strugotine:
 b – širina proreza mm; e – debljina strugotine mm
(prema Šmitu e =t*(2u/vs));
h – visina proreza; ki – koeficijent popunjenosti
međuzublja; ks – koeficijent sabijanja strugotine.
3
s s
V k b e h mm
 
     

34. Određivanje veličine pomaka
 Veličina pomoćnog kretanja po zubu
alata (uz uslov da je zapremina
međuzublja jednaka ili veća zapremini
strugotine:
 kQ – koeficijent profila međuzublja (0,4 –
0,5);
 ks – koeficijent naprezanja međuzublja
(ks = ks/ki)
2
z
k t mm
s
k h zubu
Q
s
  
  
  

35. Određivanje veličine pomaka
 Veličina pomoćnog kretanja za jedan obrtaj
gaterskog vratila:
k t H mm
s
k h obrtaju
Q
s
s
 
 
  
  

36. Određivanje veličine pomaka
 Veličina pomoćnog kretanja u zavisnosti od
kvaliteta površine:
 hmax – maksimalna visina proreza mm
max
max
max
,
,
t H mm
s za visok kvalitet
2h obrtaju
t H mm
s za srednji kvalitet
1 8h obrtaju
t H mm
s za niski kvalitet
1 3h obrtaju
s
s
s
 

 -
 
 
 

 -
 
 
 

 -
 
 

37. Sila rezanja
 Srednja sila rezanja za jedan obrtaj glavnog
vratila:
 K – spec. otpor rezanju daN/mm2; b – širina
proreza mm; Sh – ukupna visina proreza
mm; u – brzina pomoćnog kretanja m/s; vs –
srednja brzina rezanja; sz – pomak po zubu; t
– korak zuba alata mm.
 
z
s
s
K b h s
K b h u
F daN
v 2t
 S 
 S 
 

38. Ukupna visina svih proreza
 Ukupna visina svih proreza zavisi od
veličine srednjeg prečnika trupca Ds, broja
alata u gaterskom ramu z i koeficijenta
osnove rezanja ko (za prizmiranje 0,65, za
rezanje u celo 0,75 -0,80 i za razrezivanje
prizme 0,95 -1,0)
 
s 0
h D z k mm
S   

39. Snaga za pogon
 Ukupna snaga potrebna za pogon gatera:
 Snaga za prazan hod:
 c – zavisi od vrste ležišta (0,015 klizna,
0,011 kotrljajna); G – sila kojom deluju
pokretni delovi N; R – poluprečnik krivaje
m; n – broj obrtaja gaterskog vratila.
o z p
P P P P
  
 
2 5
o
P c G R n 10 kW
-
    

40. Snaga za pogon
 Snaga za rezanje:
 K – specifični otpr rezanju; Frs – srednja
sila rezanja ; vs – srednja brzina rezanja.
 Snaga za pomoćno kretanje
Fp – srednja sila za pomak N; u – brzina
pomoćnog kretanja m/s.
 
rs s
r
F v K b h u
P kW
102 102 60
  S 
 

 
p
p
F u
P kW
1000



41. Gaterski kolosek i gaterska kolica
 Gaterski kolosek služi za kretanje
gaterskih kolica. Osa koloseka
trebalo bi da se poklapa sa osom
mašine.
 Ulazna gaterska kolica služe: da se
podesi položaj trupca, da
transportuje trupac do valjaka na
ulaznoj strani trupca i pridržavaju
kraj trupca.

42. Gaterski kolosek i gaterska kolica
1 – prednji deo kolica, 2 – zadnji deo kolica sa
steznim uređajem, 3 – vođice transportera, 4 –
transporter, 5 – vučni lanac, 6 – kolosek, 7 –
mehanizam za zatezanje lanca.

43. Izlazna gaterska kolica
 Izlazna kolica se nalaze iza gatera i služe za prihvat
izrezanog trupca i njegov transport do mesta istovara
rezane građe.
 Prikazan je mehanizam za vođenje sa pločama.
 1 – valjci, 2 – valjak, 3 – ploče.

44. Izgled klasičnog gatera

45. Tehničke, tehnološke i konstruktivne
karakteristike vertikalnog gatera
 Tehničke: svetla širina
rama, hod nosača alata,
broj obrtaja glavnog
vratila
 Tehnološke: srednja
brzina rezanja, brzine
pomaka, visina prolaza.
 Konstruktivne: Masa
gatera, snaga za pogon.

46. Mere zaštite na radu
 Gater je veliki izvor vibracija i buke te je obavezno
korišćenje zaštitne opreme. Opasnost kod gatera
najčešće preti od osnovnog stroja i kolica.
 Gater se ne pušta u rad dok se ne utvrdi da su sve
zaštitne naprave na svom mestu i da su radnici udaljeni
iz opasnog prostora gatera. Gater mora imati zvučni
signal za objavljivanje početka rada.
 Za mehaničku preradu i obradu drveta mogu se koristiti
samo gateri kod kojih su protutegovi osigurani od
prebacivanja.
 Pri izlasku iz gatera okrajci trupaca se osiguravaju od
dizanja i spuštanja. Za vreme rezanja trupaca na gateru,
radnik se ne sme nalaziti na trupcu. Dok je gater u
pogonu nije dozvoljeno uklanjanje zaglavljenih okrajaka i
drugih predmeta.

47. Brzorezni gater Wintersteiger
Za izradu tankih
elemenata – lamela;
Do 50 lamela iz
jednog prolaza;
Snaga motora
22 kW;
5000 mase.

48. Brzorezni gater Wintersteiger
Za izradu tankih
elemenata –
lamela;
Do 50 lamela iz
jednog prolaza;
Snaga motora
22 kW;
5000 kg mase.

49. Horizontalni gater - izgled
 Koriste se za razrezivanje trupaca i pripremu
sirovine za proizvodnju furnira.
 Razrezuje se po jedan element bez unapred
definisane osnove rezanja.

50. Horizontalni gater mehanizam za
pomak
 Glavno kretanje izvodi nosač alata u
horizontalnoj ravni.
 Pomoćno kretanje vrši premet rada. Ono je
pravolinijsko kontinualno.

51. Horizontalni gater
 Alat je prilagođen za rezanje u oba hoda.

52. Horizontalni gater mehanizam za
pomak gaterskih kolica

53. Mašina za kraćenje trupaca

54. Dekupir testere