Промышленность \ Дереворежущие станки

Характеристика технологических возможностей оборудования в лесопилении и деревообработке. Место оборудования в технологическом потоке, страница 8

3.4 Установка и эксплуатация пил

Пилы на валу могут быть установлены жестко или «плавающе». При жесткой установке пилы крепятся с помощью шайб и специальных проставок. При применении «плавающей» установки пилы устанавливаются на шлицевых валах с возможностью осевого перемещения и имеют специальные направляющие, в которые подается водовоздушная смесь. Диаметр пилы должен быть минимальным для заданных условий эксплуатации с учетом запаса и последующей переточки. Рабочая частота круглых пил должна быть ниже максимально допустимой на на не менее чем на 10…15%.

4 ВЫБОР И ХАРАКТЕРИСТИКА УСЛОВИЙ РАБОТЫ

В технологическом процессе осуществляется распиловка бруса на 4 доски толщиной по 50 мм каждая. Размеры бруса - 100х6000, древесина хвойная без уточнения породы.

Станок устанавливается в отапливаемых помещениях. Температура окружающего воздуха от +50С до +400С.

5 РАСЧЕТ ОПТИМАЛЬНОГО РЕЖИМА РАБОТЫ

На рисунке 12 приведена функциональная схема станка для продольной распиловки древесины с вальцовой подачей и нижним расположением пилы на валу.

           Рисунок 12 - Функциональная схема станка для продольной  

                             распиловки древесины

          Скорость подачи распиливаемого материала, м/мин.

,

где   z – число зубьев в пилах;

n – частота вращения пил, мин-1;

UZ – подача на зуб, мм.

5.1  Подача на зуб UZ1 по шероховатости поверхности пиломатериалов

       Подача на зуб UZ1 по шероховатости поверхности пиломатериалов принимается согласно рекомендациям, приведенным в табл. 3.3[2]:

UZ1= 0,7 мм.

Для выбора подачи на зуб необходимо определить кинематический угол встречи ВЫХ, соответствующий максимальной толщине срезаемой стружки, град:       

     

где   а - расстояние от оси вращения пилы до поверхности распиливаемого материала, мм;

R - радиус вращения пилы, мм.

5.2  Подача на зуб UZ2 до заполнения впадин зубьев опилками, мм:

           при z36  =55...700:

,

где     h - высота пропила, мм;

t - шаг зубьев в пилах, мм.

           t =;

t = мм;

.

5.3 Подача на зуб UZ3, ограниченная мощностью электродвигателя механизма резания,  мм:

           для пил с разведенными зубьями:

,

где   NЭ - мощность электродвигателя, кВт;

 - кпд привода механизма резания,   = 0,9;

i - число пил, работающих одновременно;

ам - коэффициент, учитывающий состояние древесины: для талой ам= 1,0;

- коэффициент, учитывающий затупление зубьев, =1,6;

р – фиктивная удельная сила резания по задней грани зубьев, Н/мм;

р = 4 + 0,036с;

р= 4 + 0,036·57,3 = 6,1 Н/мм;

с – средний кинематический угол встречи, соответствующий средней толщине срезаемой стружки, град;

;

кп – давление стружки на переднюю грань зубьев, МПа;

;

  МПа;

- угол резания, град;

 - скорость резания, м/с ( при <70 м/с вместо  подставляем значение (90 - ));

b – ширина пропила, мм;

 - удельное сопротивления резанию от трения стружки о стенки пропила, МПа: для разведенных зубьев  = 0,75.

.

В случае получения отрицательного значения UZ, необходимо вносить коррективы, соответствующие срезанию микростружки (l<0,1 мм). Вместо коэффициента  подставляем (-0,8), а вместо Кп подставляем Кпμ (Кпμ=Кп+8р).

По трём из рассчитанных значений подачи на зуб (UZ1, UZ2, UZ3) принимаем меньшее – оптимальное значение UZ, по которому определяем оптимальную скорость подачи U0:

 м/мин.

U0 <Uконстр=10…80 м/мин.

Вывод: т.к. оптимальная скорость U0 не входит в диапазон значений конструктивной скорости Uконстр, необходимо изменить условия распиловки, например, увеличить шаг зубьев пилы.

6  СИЛОВЫЕ И ПРОЧННОСТНЫЕ РАСЧЕТЫ

Вне зависимости от вида режущего инструмента конструкция механизма должна обеспечить прочность, надежность и правильность крепления режущего инструмента; обеспечить правильное движение и состояние инструмента; исключить отклонения рабочих органов под влиянием сил резания. 

6.1  Расчет потребной мощности привода механизма резания

На рисунке 13 приведена схема действующих сил сопротивления резанию для круглопильного станка с нижним расположением пилы.

Рисунок 13 - Схема действующих сил сопротивления резанию для круглопильного

                         станка с нижним расположением пилы

6.1.1 Сила реакции пилы

где    Рк – касательная сила резания, Н;

т — число режущих элементов(12 пил);

Pн — нормальная составляющая силы резания, Н;

 — средний кинематический угол встречи, град.

 Н.

Нормальная составляющая силы резания или сила отжима обрабатываемого материала от режущего инструмента может иметь значение в весьма широком диапазоне в зависимости от различных условий резания (скорости резания, величины подачи на зуб, высоты распиливаемого материала, угловых параметров режущих зубьев и др.). Принимаем, что РН = РК.

6.1.2 Расчет силы резания

  Скорость резания, м/с,

       ,

       где D – диаметр пилы, мм;

               n – частота вращения пилы, мин-1.

          м/с.

  Подача на зуб, мм,

      ,

где u – скорость подачи, м/мин;

       z – число зубьев на пиле, шт.

       мм.

Кинематический угол встречи на выходе зубьев пилы из материала,…0,

,

   где а – расстояние от оси вращения пилы до поверхности стола, мм.

         .

Кинематический угол встречи на входе зубьев в пропил,…0,

,

      где h – толщина распиливаемого материала.

.

Средний кинематический угол встречи и средний угол перерезания волокон древесины,…0,

;

.

Средняя толщина стружки для разведенных зубьев, мм,

Скачать файл