Расчёт режимов резания древесины на ленточнопильных станках

Страницы работы

Содержание работы

Федеральное агентство по науке и образованию РФ (РОСОБРАЗОВАНИЕ)

Архангельский государственный технический университет

Расчёт режимов резания древесины на лесопильных рамах     

Выполнил: ст-т МТД-III-3

Волкова И.А.

Проверил: Коробовский А.А.

Архангельск, 2006

Таблица 1

Исходные данные

Наименование параметров и их размерность

Обозначение

Числ. Значение

Модель рамы

2Р75-1

Порода древесины

лиственница

Состояние древесины

талая

Влажность древесины, %

W

сплавная

Диаметр бревен, см

dб

32

Высота распиливаемых брусьев, см

hбр

--

Длина бревен, м

Lб

5,4

Вид распиловки

В развал

Параметр шероховатости поверхности, мкм

Rmmax

800

Число пил в поставе

i

8

Уширение зубьев, мм

δо

0,8

Время работы пил между переточками, ч

Т

4

Провес пильной рамки, мм

В

750

Ход пильной рамки, мм

Н

600

Частота вращения коленчатого вала, мин-1

n

320

Конструктивная посылка, мм/об

∆к

9…50

Мощность эл/дв механизма резания, кВт

75

Длина рамных пил, мм

L

1600

Толщина пил, мм

S

2,2


Рис. 1. Схема пиления древесины на лесопильных рамах

Выбор размеров полотен и шага зубьев пил.

Свободная длина пил

            Lc=H+hmax+l1;

где Н – величина хода пил, мм, принимается согласно характеристике рам;

       hmax – максимальная высота пропила, мм

       l1 – технологический припуск, l1=150мм

            Lc=600+384,8+150=1134,8 мм

При распиловке бревен в комлевом отрезе

            hmax=10(dб+CLб);

где dб – диаметр  бревен в вершине, мм

       Lб – длина бревен, м

       С – величина сбега в бревнах, см/м

            hmax =10(32+1,2*5,4)=384,8 мм

Максимальная высота пропила на середине длины бревна

           

Определение оптимальной скорости подачи распиливаемого материала.

Скорость подачи, м/мин

            U=∆n/103

где n – частота вращения кривошипа вала лесопильной рамы, мин-1

          ∆ - посылка (подача за один оборот кривошипа), мм

1. Посылка по шероховатости поверхности п/м

            ∆1=Uz1H/t ;

где t – шаг зубьев пил, мм

       Uz1 – подача на зуб, мм

            ∆1=1,8*600/26= 41,5 мм

2. Посылка, ограниченная заполнением впадин зубьев рамных пил опилками

           

Где θ – коэффициент формы зубьев;

       δ – коэффициент напряженности впадин зубьев от их заполнения опилками

3. Максимальная нормальная сила в начальный момент холостого хода

           

Где b – ширина пропила, мм

                        b=S+2Sо;

            S – толщина пил, мм

            Sо – уширение на сторону, Sо=0,7…0,8 мм

                        b=2,2+2*0,7=3,6 мм

            а – поправочный коэффициент, учитывающий затупление зубьев аρ=1,15 и породу древесины аn=1,2 для лиственницы; а= аρ* аn=1,15*1,2=1,38

            Ркр – критическая нормальная сила, при достижении которой пила теряет устойчивость, Н

                       

            N – сила натяжения рамных пил, Н N=50…60 кН

В – ширина полотна пилы, мм В=105мм

Lc – свободная длина пилы, мм

G – модуль упругости при кручения, для стали G=8*104 МПа

           

                        Uz3=19,23 мм             Uz3=1,57мм

           

           

           

4. Посылка ограниченная мощностью двигателя

,

где      N3 – мощность электродвигателя, кВт;

            h - кпд привода механизма резания, принимаем h=0,8;

i – число пил в поставе;

            hср –средняя высота пропила для всего постава пил, мм

hср=10αф(dб+0,5LC);

hср =10*0,8(32+0,5*1,2*5,4)=281,92;

αф – коэффициент, учитывающий вид распиловки и структуру постава, αф=0,8

            n – частота вращения коленчатого вала, мин-1;

            ам – поправочный коэффициент, учитывающий состояние древесины (ам = 1,0);

ар – коэффициент, учитывающий затупление зубьев

ар = 2,0;

            р – фиктивная средняя удельная сила резания по задней грани зуба, H/мм

                        (принимаем по табл. 1.6 р = 8,5 Н/мм);

            Кn – фиктивное среднее давление передней грани зуба на стружку, МПа

                        (принимаем по табл. 1.6 Кn=43 МПа);

            a - удельное сопротивление резанию от трения опилок о стенки пропила

                        (принимаем a=0,2 МПа);

=16,93мм

5. Минимальная посылка Dmin = D4 = 16,93мм.

6. Конструктивная посылка Dк= 9..50мм.

7.  Вывод

 Лесопильная рама работает в оптимальном режиме.

Рабочая скорость подачи Uр=16,93*320/1000=5,5 м/мин

Федеральное агентство по науке и образованию РФ (РОСОБРАЗОВАНИЕ)

Архангельский государственный технический университет

Расчёт режимов резания древесины на ленточнопильных станках

Выполнил: ст-т МТД-III-3

Волкова И.А.

Проверил: КоробовскийА.А.

Архангельск, 2005

Таблица 1

Исходные данные

Наименование фактора

Обозначение

Значение

Технические данные

Порода древесины

Дуб

Состояние и влажность древесины, %

W

Древесина Талая; W>30%

Высота распиливаемого материала, мм

h

300

Параметр шероховатости поверхности пропила, мкм

Rmmax

320

Данные по режущему инструменту

Толщина пилы, мм

S

1,0    

Величина уширения зубьев на сторону, мм

S0

0,6

Шаг зубьев, мм

t

40

Способ уширения зубьев пил

развод

Угол резания в зубьях круглых пил, град

d

60

Число пил в станке, шт.

i

1

Ширина полотна пилы, мм

В

100

Время работы пил, ч

T

180

Данные по станку

Модель станка

ЛД125

Диаметр пилы, мм

D

12500 

Расстояние между центрами пильных шкивов, мм

L

2000

Частота вращения пильного вала, мин-1

n

600       

Мощность привода механизма резания, кВт

N

20

Конструктивная скорость подачи, м/мин

Uk

5…45   


Рис. 1. Схема пиления древесины ленточными пилами

Расчёт

u - скорость резания, м/с

 

39,25м/с

1. Подача на зуб, мм

            Uz1 = 0,55 мм (по табл 2.3 [1])

2. Подача на зуб, ограниченная заполнением впадин опилками, мм

            При угле резания d=60о

Uz2=t2/6h,

где      t – шаг зубьев, мм,

            h – высота пропила, мм

Таким образом:

Uz2=40 2/6*300=0,89 мм

3. Подача на зуб ограниченная точностью выпиливаемых пиломатериалов, мм

где Ркр – критическая нормальная сила, Н

       b – ширина пропила, мм,  b= S+2So; b=1+0,2*0,6=2,2 мм

       S – толщина пилы, мм

        So – уширение зубьев на сторону, мм

        а – суммарный поправочный коэффициент, а=аρаnам; a=1,3*1,4*1=1,82;

        аρ – коэффициент, учитывающий затупление, аρ=1,3

        аn – коэффициент, учитывающий породу древесины, аn=1,4

        ам – коэффициент, учитывающий состояние древесины, ам=1

Критическая нормальная сила, Н

Где В – ширина полотна без учета зубьев, мм

       l – межосевое расстояние между шкивами, мм

       Е – модель упругости при растяжении, Е=2,1*105 МПа

       Jx – момент инерции сечения, мм4     Jx=BS3/12;      Jx = 100*1,03/12=8,33 мм4

       N – сила натяжения пилы, Н   N=σoBS;        

        σo – напряжения при натяжении пил, σo=80 МПа; N=80*100*1,0=8000 Н

       G – модуль вига, G=8*104 МПа;

       Jα – момент инерции при кручении, мм4,      Jα=BS3/3          Jα =100*1,03/3=33,33 мм4

       r2 – параметр,     r2 =(S2+B2)/12;          r2=(1,02+1002)/12=833,42

                        Ркр=13388,36 Н

           

4. Подача на зуб ограниченная мощностью электродвигателя механизма резания, мм

,

где      N3 – мощность электродвигателя, кВт;

            h - кпд привода механизма резания, принимаем h=0,9;

            h – высота пропила, мм;

            n – частота вращения шкивов станка, мин-1;

            ам – поправочный коэффициент, учитывающий состояние древесины (ам = 1,0);

ар – коэффициент, учитывающий затупление зубьев

(принимаем ар = 1,3);

            р – фиктивная средняя удельная сила резания по задней грани зуба, H/мм

                        (р = 12 Н/мм);

            Кn – фиктивное среднее давление передней грани зуба на стружку, МПа

                        Кn = 52 МПа

            ag - удельное сопротивление резанию от трения опилок о стенки пропила

                        (принимаем a=0,25 МПа);

=0,14 мм.

5. Минимальная подача на зуб  Umin = U4 = 0,14мм.

6. Конструктивная подача на зуб Uк= 5…45мм.           

7.  Вывод

 Ленточнопильный станок работает в оптимальном режиме.

Похожие материалы

Информация о работе

Тип:
Расчетно-графические работы
Размер файла:
182 Kb
Скачали:
0