PDA

Bekijk Volledige Versie : Abstract van het artikel van mijn laatste onderzoek.



Seek
12-09-14, 18:37
Mechanics of chipbreakers and high cutting angles in woodworking planes.

Kees van der Heiden, The Netherlands, 2014.

Abstract.

When using handplanes, tearout is a typical problem. Two methods to prevent tearout are high cutting angles and chipbreakers set very close to the cutting edge. In previous work it was found that a cutting angle of 60░ is equivalent to a chipbreaker setting of 0.1 mm behind the edge when the chipbreaker edge is beveled at 45░. Likewise an angle of 55░ is equal to a 0.2 mm setting of the chipbreaker. To compare the two methods a planing machine is used with force transducers to measure the cutting force Fc and the force perpendicular to the wood surface, the normal force Fn. Fc proved to be 30% higher for the plane setups with a high cutting angle, compared to the equivalent chipbreaker settings. Fn is normally negative, pulling the edge into the wood in a standard 45░ plane without the chipbreaker. When setting the chipbreaker close to the edge this negative force is slightly reduced, but in high angle planes this is reduced much more and tends towards 0 around a 60░ cutting angle, under the circumstances of this experiment. A second experiment has been conducted to measure the forces after a planing distance of 100 meters. The rate of change of Fc is about equal for both methods. The rate of change of Fn is twice as fast for the high cutting angles. The conclusion is that the plane with a chipbreaker is technically more advanced then the plane with a high cutting angle. A hypothesis about how the two methods prevent tearout is proposed in this article too.

Het hele verhaal wordt gepubliceerd op Steve Elliott's website http://planetuning.infillplane.com/, Hopelijk dit weekend. Als ik een link heb zal ik het melden.

matrex-online
12-09-14, 19:28
Ook in het nederlands? Ben benieuwd!

meron
12-09-14, 19:42
Wat leuk om hier een wat technischer artikel over te lezen. Wat is jou achtergrond dat je dit soort onderzoek doet?

Roeland
12-09-14, 20:18
Kees, ik zal het met plezier lezen! En wellicht staaft het mijn ervaringen en gevoel bij het hanteren van de schaaf (praktijk ervaring versus technisch onderzoek). Ben reuze benieuwd.

groet, Roeland

Seek
12-09-14, 20:33
Ik? Ik ben gewoon een medisch technisch ingenieur (een simpele ing, geen eens een ir) met teveel vrije tijd en wat verstand van electronica.

coko
12-09-14, 20:33
Is dit min of meer een vertaling van het bekende Japanse onderzoek, of heeft dit onderzoek andere invalshoeken of nog toevoegingen?

Ik ben in ieder geval benieuwd!

jaap
13-09-14, 00:11
Welnee Coko, dit is een geheel eigen onderzoek van Kees, wat hij lang geleden hier al publiceerde (http://www.woodworking.nl/showthread.php?5487-Video-over-de-keerbeitel&highlight=keerbeitel). Enige invloed van Caspar Labarre is er ook in terug te vinden! Hartstikkel leuk voor je Kees deze vermelding op de site van Elliott, ik hoop dat een hoop houtbewerkers hier hun voordeel mee doen!

jaap

Seek
13-09-14, 08:04
Caspar is zeker een inspiratiebron geweest! En de Japanse professor Kato die de bekende keerbeitel video heeft gemaakt:
http://vimeo.com/41372857
Kato heet ook veel gepubliceerd over handschaven en dat onderzoek is aanleiding geweest om een de keerbeitel te gaan vergelijken met schaven met een hoge snijhoek. Begin van het jaar heb ik het eerste deel gepubliceerd op Steve's site: http://planetuning.infillplane.com/html/cap_iron_study_by_kees_van_der.html.
En nu komt het tweede deel uit waar van de samenvatting hierboven staat. Er staat een videootje op Youtube van de meetopsteling in werking.
https://www.youtube.com/watch?v=D1_KN_v_w98

Alles is in het Engels om een zo breed mogelijk publiek te kunnen bereiken. Dat is toch handiger dan al die Japanse artikels die ik heb gezien en waar alleen bij de plaatjes en in de samenvatting Engels wordt gebruikt.

damien
13-09-14, 08:38
0.1mm is voor mij onbruikbaar klein. Volgens Kawai en Kato hangt dat af van de spaandikte en wordt de keerbeitel gezet evenredig met de spaandikte, wetende dat het bij een spaan van 0.05mm de keerbeitel overbodig is. Dus hoe dikker de spaan hoe verder de keerbeitel. Is 0.1mm niet een probleem voor andere (onhandige) mensen?

Seek
13-09-14, 08:52
Voor regulier gebruik meet ik niks. ik zet hem gewoon zo dicht mogelijk bij de snede, als het hout moeilijk wil doen. Voor dit experiment heb ik telkens een hamertje gebruikt om hem heel precies naar voren te kunnen tikken, en dan met een microscoop meten. Wat een gedoe! Maar dat doe je natuurlijk niet in de werkplaats. Je zet hem gewoon zo dicht mogelijk bij en als je dan nog steeds uitspringsels krijgt zet je hem gewoon nog iets dichter bij :) En na een tijdje merk je dat het helemaal niet zo moeilijk is om die 0.1 mm te halen.
Een andere mogelijkheid is een 80 graden fase op de voorkant van de keerbeitel te slijpen, zoals in de Kato video, dat versterkt het effect van de keerbeitel en je kan hem dan iets verder weg zetten.

SunRayes
13-09-14, 10:07
Hallo Kees, gefeliciteerd met de internationale erkenning van je onderzoek.
Ook ik gebruik de adviezen van Kees en Casper als ik mijn schaafbeitels slijp en instel.
Ik heb er veel profijt van gehad.

Groeten, Raymond

ArtHarg
13-09-14, 10:13
Wat leuk om die opstelling te zien! Kun je ook vibraties meten en bepalen of er een verband is tussen vibraties en schaafresultaat? Ik kan me zo voorstellen dat je het verschil tussen type-I en type-II sneller merkt aan de vibraties dan aan de kracht?

Seek
13-09-14, 11:06
Ja, daar heb ik wel naar gekeken, maar kon er eigenlijk weinig kaas van maken. De draaibank heeft zelf ook vibraties, die gelukkig mooi weg middelen, maar dat geeft wel een onrustig beeld in de reeksen samples.

ArtHarg
13-09-14, 11:24
En het frequentiespectrum? Ik verwacht dat je bij type-II de vibraties van de draaibank ziet plus wat heel hoogfrequente vibraties. Bij type-I dan meer lagere frequenties van het afbreken van de spaanders plus ge´nduceerde trillingen in de ophanging van de beitel.

Seek
13-09-14, 20:56
Hier is de link naar het artikel. Helaas geen Nederlands dus! Maar er staan ook mooie plaatjes in.

http://planetuning.infillplane.com/html/mechanics_of_chipbreakers.html


Art, Ik ben bang dat mijn sample frequentie van 40 Hz te laag is voor zulke analyses. Als ik de opstelling weer eens opbouw zal ik kijken of ik wel iets zie bij een hogere frequentie.

coko
13-09-14, 21:29
Seek, heb er net even snel overheen gelezen en het artikel ziet er zeer interessant uit!
Zal het morgen eens grondig doorspitten. Knap dat jij er zoveel werk in steekt. Mijn complimenten heb je alvast!

damien
14-09-14, 11:23
En na een tijdje merk je dat het helemaal niet zo moeilijk is om die 0.1 mm te halen.


Ik krijg hem waarschijnlijk zo dicht, maar mijn schaaf is voor de rest geen 0.01mm nauwkeurig precisie instrument en ik schaaf er dikker dan 0.1mm mee, demonstratie fijn schavers zijn effectief handiger dan ik. Hij stopt gewoon met schaven bij kleine waarden, wat normaal lijkt, een keerbeitel moet niet echt tot onder de zool uitsteken.

mathieu
14-09-14, 11:50
Knap bedacht, die testopstelling!
Maar nu stel ik me wel de vraag wat de invloed van de mondopening is. Ik dacht dat de mondopening ook een invloed had op het uitbreken, samen met de keerbeitel, schaafhoek en afwerking zool. Maar in deze testopstelling wordt er eigenlijk enkel de beitel met keerbeitel getest. Gaat een opstelling met complete schaaf dan nog een ander resultaat opleveren?

Seek
14-09-14, 13:59
In mijn vorige artikel heb ik ook een stuk over de schaafmond geschreven. In het kort, de werking van een krappe mond valt tegen om uitbreken te voorkomen. En als hij werking gaat vertonen, dan voel je dat ook direct in verhoogde weerstand. Niets voor niets in deze wereld. Maar ik heb het niet gemeten dus kan ik niets hard maken.

Het hele snijgebeuren vind plaats binnen een paar tiende mm vanaf de snede, dus om daar invloed op uit te oefenen moet je wel in tienden rekenen. Niet gaan meten natuurlijk, dat kan prima op het oog! Als je dikkere schaafkrullen schaaft zet je de keerbeitel ook verder van de kant af. Maar werk je in kruisdradig, golvend of warrig hout, dan zit er gewoon een limiet aan de dikte van de schaafkrul als je een vlak oppervlak wilt bereiken. Met een roffel een baby billetjes glad resultaat halen is lastig. Daarom is de zoetschaaf uitgevonden die je heel fijn zet. Alles gaat op het gevoel voor een goede timmerman, maar bij een onderzoek als dit moet ik nu eenmaal meten en dus cijfers noteren.

klaas0639
14-09-14, 14:40
Goed dat je dit soort onderzoek doet Seek.

Vond het reuze interessant te lezen.

mvg
klaas0639