Характеристика технологических возможностей оборудования в лесопилении и деревообработке. Место оборудования в технологическом потоке, страница 9

,

где b – ширина пропила, мм,

    b = S + 2S₀;

    b = 2,5 + 2·1,0 = 4,5 мм;

 мм.

Касательная составляющая силы резания, Н,

,

              где   К – удельное сопротивление резанию, МПа;

 К = a_па_wa_в (К_п + К_з + К_тр);

a_п - коэффициент, учитывающий породу распиливаемой древесины, a_п=0,9;

а_w-коэффициент, учитывающий влажность распиливаемой древесины, a_п=1,08;

 a_В -коэффициент, учитывающий вид схемы пиления: при попутном пилении a_в=1,1.

Удельное сопротивление резанию по передней грани зубьев пилы, МПа,

           К_п=(0,196+0,00392θ_ср)δ+(0,0686+0,00147θ_ср)v-(5,4+0,167θ_ср),

где δ – угол резания,…⁰.

К_п=(0,196+0,00392·56,7)75+(0,0686+0,00147·56,7)97-(5,4+0,167·56,7)=31,24 МПа.

Удельное сопротивление резанию по задней грани зубьев пилы, МПа,

,

где - коэффициент, учитывающий затупление зубьев пилы,

;

- приращение радиуса затупления зубьев за время их работы, мкм,

;

 мкм;

 А – приращение радиуса затупления за 1 м пути резания, для хвойных пород А = 0,001 мкм/м;

- длина дуги резания, мм,

;

 мм;

Т – время непрерывной работы станка, мин; 

 - начальный радиус кривизны лезвия = 10 мкм;

         р – фиктивная удельная сила резания по задней грани зубьев пилы,

р=3,92+0,0353θ_ср;

р=3,92+0,0353·56,7=5,9 Н/мм.

 МПа.

Удельное сопротивление от трения опилок о стенки пропила, Н/мм²,

,   

           где α – интенсивность трения опилок о стенки пропила, Н/мм²: при пилении

                       пилами с разведенными зубьями α=0,71 МПа.

 Н/мм².

К=0,9·1,08·1,1(31,24+33,4+15,8)=86,01 МПа.

 Н.

Потребная мощность электродвигателя механизма резания, кВт,

,

где  - КПД привод: для встроенного электропривода =0,9.

 кВт.

6.2  Расчет устройства крепления пилы на валу

Крепление круглых пил на валу осуществляется при помощи зажимных шайб. Удержание пил осуществляется за счет сил трения между пилой и шайбами или за счет применения специальных штифтов (рисунок 14 а и б соответственно).

Рисунок 14 - Схема вариантов крепления пил на валу

     Для обеспечения надежной передачи пиле вращения момент сил трения на контактных поверхностях диска и шайб должен быть в 4-5 раз больше, чем момент силы резания относительно оси вращения диска. Данное условие надежности крепления пилы можно записать в виде:

_тр,

где М_тр – момент силы трения между диском и шайбами относительно оси, Н*м;

       - коэффициент запаса крепления(=4-5);

        М_р- момент силы резания относительно оси вращения, Н*м;

        М_р=Р_к*R,

Давление на поверхности трения шайб с диском распределяется равномерно:

                                          ,

где Q- осевая сила, действующая на шайбы со стороны гайки, Н;

     r_н, r_в –наружный и внутренний радиусы контактного кольца крепежных шайб , м.

       r_н =85 мм,    r_в =60 мм,

Элементарный момент силы трения на бесконечно узком кольце шайбы

                                          ,

Интегрируя это выражение в пределах от r_н до r_в, получаем:

                                        М_тр=2,

После подстановки в полученное выражение значения q из уравнения  получим:

                                          М_тр =,

Где f- коэффициент трения скольжения стали по стали, f=0,01.

Силу Q можно определить, используя принцип возможных перемещений:

                                          ,

где –работа силы зажима пилы при осевом перемещении гайки на величину

        , Дж;

          -работа силы трения на контактной поверхности  гайки с шайбой при

                   повороте гайки на величину , Дж;

          -работа силы тяги на ключе при его повороте на величину , Дж;

          Уравнение после расшифровки приобретает вид:

                                             ,

где t-шаг резьбы на конце вала, м;

       r₀ - средний радиус контактного кольца касания гайки с шайбой, м;

       l- длина ключа, м (не менее 0,2 м);

       Т- сила, приложенная на ключе,       Т=500-600 Н;

       -кпд резьбы на конце вала,

                                         

где угол подъема резьбы, определяемый по среднему диаметру;

                                          tg= ;

                                           tg

       -угол трения, для метрической резьбы, 6,40

                                         

          Таким образом, осевая сила равна

                                           ,

                              Н

                                М_тр ==79,7 Н*м                               

Величина предельной силы резания, при которой еще соблюдается надежность крепления:

                                 Р_к =,  

             Р_к==73,7Н,

                                  М_р=73,7*0,25=18,425 Н*м,                           

                        _тр,

                         79,773,7 = 4*18,425

Условие надежности крепления пилы на валу выполняется.

Для предотвращения самоотвинчивания гайки при работе резьба должна иметь направление, обратное направлению вращения  диска пилы. Кроме того, должно выполняться условие самоторможения гайки на винте

                                  

                                    2,05

          Условие  самоторможения гайки на винте выполняется.

7 МЕРОПРИЯТИЯ ПО ОХРАНЕ ТРУДА

Охрана труда - наука, которая выявляет и изучает возможные причины производственных травм, профессиональных заболеваний, аварий, взрывов, пожаров и разрабатывает систему мероприятий и требований с целью устранения этих причин и создания безопасных благоприятных для человека условий труда.